Le processus combiné de biofiltre -membrane céramique utilise efficacement l'élimination de la matière organique et de l'azote ammoniacal par le biofiltre (charbon actif granulaire (GAC) ou filtre à granulés de céramique), tandis que la filtration ultérieure sur membrane céramique sépare les composants solides et liquides, piège le biofilm vieillissant, élimine la turbidité, assure la sécurité des micro-organismes des effluents et atteint une clarté absolue. Les deux processus sont couplés efficacement.
Image : Composition de la communauté bactérienne au niveau du phylum dans le processus combiné à membrane céramique (où A1 est l'eau brute, B2 est le biofiltre à granulés de céramique, F1 est la couche d'encrassement sur la surface de la membrane du biofiltre à granulés de céramique -processus combiné à membrane céramique, C2 est le biofiltre GAC et G1 est la couche d'encrassement sur la surface de la membrane du biofiltre GAC-processus combiné à membrane céramique).
L'image ci-dessus montre la composition de la communauté bactérienne au niveau du phylum dans le processus combiné à membrane céramique. La composition de la communauté bactérienne de l'eau brute diffère considérablement de celle du biofiltre, tandis que la composition de la communauté bactérienne du biofiltre et la couche d'encrassement à la surface de la membrane ne sont pas significativement différentes. Cela indique que le prétraitement par le biofiltre modifie la composition de la communauté bactérienne de la couche de biosalissure et rend la structure de la communauté plus complexe. La composition de la communauté bactérienne au niveau du phylum dans la couche d'encrassement de la surface du biofiltre et de la membrane se compose principalement de protéobactéries, d'actinobactéries, de Bacteroidetes, de cyanobactéries, de chloroflexi, de verrucomicrobies, de planctomycètes et de firmicutes.
Par rapport à la communauté biologique de l'eau brute, la proportion de protéobactéries, d'actinobactéries, de chloroflexi, de Firmicutes et de Bacteroidetes dans la communauté microbienne du biofiltre est augmentée, tandis que la proportion d'actinobactéries et de cyanobactéries est diminuée. Les Firmicutes sont des micro-organismes courants dans les systèmes de traitement des eaux usées, et les Actinobactéries sont les micro-organismes les plus abondants dans la plupart des systèmes d'eau douce. Par conséquent, la rétention et l'adsorption de la matière organique dans l'eau brute par le biofiltre fournissent un environnement plus favorable aux Firmicutes, tout en inhibant simultanément la croissance et la reproduction des actinobactéries. Les protéobactéries sont impliquées dans l'hydrolyse et la dégradation des protéines aromatiques, et leur élévation du deuxième phylum le plus abondant au plus abondant indique une capacité de biodégradation améliorée au sein du biofiltre. Les acidobactéries sont associées à la réduction des polysaccharides, des protéines et des lipides, tandis que les Bacteroidetes et les Chlorophyta participent également à l'élimination de la matière organique. Ces bactéries contribuent collectivement à la dégradation de la matière organique dissoute dans l’eau et atténuent l’encrassement ultérieur des membranes céramiques. Par rapport à la composition de la communauté biologique du lit filtrant, la proportion de protéobactéries, d'actinobactéries, de cyanobactéries et de firmicutes dans la couche d'encrassement de la surface de la membrane est augmentée, tandis que la proportion d'acidobactéries et de chlorophytes est diminuée. Cette différence est principalement due au fait que le processus de membrane céramique est une étape ultérieure dans le biofiltre et que la couche encrassée est régulièrement nettoyée, ce qui entraîne une différence dans la composition de la communauté bactérienne entre les deux.