Fig. 20 Kubota flat sheet MBR 92 J. Radjenovi´c et al. Fig. 21

92
J. Radjenovi´c et al.
Fig. 21
Zenon hollow-fiber MBR, ZeeWeed 500a membranes
The side-stream MBRs that were predominant before the 1990s are still
present on the market but they hold a smaller share. The main manufacturers
of side-stream MBR systems are Norit X-Flow, Millenniumpore and Novasep-
Orelis. Most of the side-stream MBRs today treat industrial wastewaters or
landfill leachates.
Municipal wastewater treatment is both the earliest and largest application
of MBR, and it is predicted that this will continue to be its primary use. Due
to its small footprint and potential for reuse of high-quality effluent, MBR
is capable of coping with population growth and limited space. For indus-
trial applications where more stringent regulations are imposed, it provides
an effluent that can be safely discharged into the environment. The main ap-
plications of membrane technology reported in industry are for treatments of
heavily loaded wastewaters such are oily wastewaters [62], or discharges from
tanneries [245] and textile industries [271]. Promising applications also exist
in treating landfill leachate, chlorinated solvents in manufacturing wastewa-
ter, and for groundwater remediation.
Energy usage for membrane aeration is a significant operating cost for
any membrane bioreactor facility. Yoon et al. [272] calculated the total vari-
able operational cost of MBR by summing the decreasing sludge-treatment
cost and increasing aeration cost (see Fig. 22). Since minimized sludge pro-
duction implies maximized aeration cost, and vice versa, they considered
the existence of an optimum point between these two extreme cases, where

Membrane Bioreactor (MBR) as an Advanced Wastewater Treatment Technology
93
Fig. 22
Aeration demand for biodegradation of organic matters as a function of tar-
get MLSS and HRT. Flow rate and COD of influent were 1000 m
3
day
–1
and 400 mg L
–1
,
respectively [272]
the total operational cost is minimized. They concluded that for reasonable
ranges of HRT and MLSS sludge treatment cost overwhelms aeration cost, so
the most adequate strategy for MBR cost reduction would be maintenance of
low sludge production conditions. High SRT in an MBR means a high MLSS
concentration and low F/M ratio, which enables application of short HRT.
However, sludge production is obviously inversely proportional to HRT when
MLSS is mixed. The shortest HRT and the minimum sludge production can-
not be achieved simultaneously.
Furthermore, overall membrane cost has decreased exponentially over
time for all main manufactures. Relative decrease for Kubota MBR systems
and cost of Kubota membrane over the years is given in Fig. 23 [273]. As can
be seen, the membrane whole-life costs decreased more than eight times in
last 15 years, which has considerably closed the gap in prices between ASP
and MBR technologies. Since the expected membrane lifetime has increased
and enough full-scale plants have been successfully operated and proven to
be reliable, the MBR technology is becoming increasingly competitive, and its
future market position should be guaranteed.
Despite its relative youth, MBR technology has developed over a decade to
a mature product available for all sizes of application, in domestic, munic-
ipal, or industrial sector. Further improvement of the process will increase

94
J. Radjenovi´c et al.
Fig. 23
Relative cost decrease of Kubota membranes and MBR systems (adopted from
Kennedy et al. [273])
its cost-effectiveness and MBR technology is expected to play a key role for
wastewater treatment in the next years, in Europe as well as worldwide. To
date, European countries with the highest number of full-scale MBR plants
are England, France, Germany, Belgium, and the Netherlands. MBR markets
are expected to open in other countries as well: in dry southern states like
Spain, Greece, and Italy, due to their water shortages, and in Central and East-
ern European countries (such as Hungary, Poland, Bulgaria, etc.) that will be
obligated to develop their wastewater treatment technologies and adapt them
to the standards and environmental legislation of the European Union.

tải về 0.95 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: