Chaque fois que vous travaillez dans l'industrie du traitement des eaux usées pendant un certain temps, vous entendrez souvent deux noms : MBR et MBBR.
De nombreux nouveaux arrivants peuvent se sentir un peu confus : le nom n'est qu'à une lettre, ce qui ressemble à « un savoir-faire avancé », mais en réalité, quelle est la différence ? Je suis entré en contact avec MBBR pour la première fois en 2016, alors que je pensais qu'il s'agissait simplement d'une version améliorée de MBR.
Certains projets utilisent désormais MBR, tandis que d'autres utilisent MBBR.
Parfois, vous pouvez même voir deux processus apparaître ensemble.
Si l’on regarde seulement le nom, il est très facile de confondre.
En fait, ces deux processus ont des approches complètement différentes pour résoudre les problèmes. Compréhension simple :
MBR utilise des membranes pour la filtration.
Le MBBR doit fournir un « espace vital » aux micro-organismes.
Une séparation boue-eau renforcée,
Un traitement biologique amélioré.
Aujourd'hui, expliquons la logique, les avantages et les inconvénients, ainsi que les scénarios applicables de ces deux processus dans un seul article.
1, Tout d'abord, comprenons une question : que fait exactement le traitement des eaux usées ?
La plupart des traitements des eaux usées font essentiellement deux choses :
Étape 1 : Utiliser des micro-organismes pour consommer des polluants
Étape 2 : Séparez les micro-organismes de l’eau
La première étape est appelée traitement biologique
La deuxième étape est appelée séparation de l'eau de boue
Le processus du procédé traditionnel à boues activées est en réalité très simple :
Bassin d'aération → bassin de sédimentation secondaire
Dégradation microbienne des polluants dans le bassin d'aération
Le bassin de décantation secondaire sépare les boues et l'eau par sédimentation
MBR et MBBR sont en réalité renforcés sur ces deux aspects.
2, MBR : Remplacement des bassins de décantation secondaires par des membranes
Le nom complet du MBR est Membrane Bioreactor.
Le plus grand changement dans ce processus n’en est qu’un :
Remplacement du bassin de décantation secondaire par une filtration membranaire.
Vous pouvez imaginer un scénario :
L'artisanat traditionnel revient à utiliser un bassin de décantation pour « attendre que la boue se dépose ».
Le MBR, c'est comme mettre un filtre très fin dans l'eau.
La taille des pores de la membrane est généralement de seulement 0,01 à 0,4 microns, soit beaucoup plus petite que celle des bactéries.
Le résultat est :
Les boues sont complètement interceptées
Les matières en suspension sont presque nulles
L'effluent est très clair
De nombreux effluents MBR peuvent même être directement utilisés pour la réutilisation de l’eau récupérée.
Il existe une caractéristique très évidente du runtime MBR
La concentration des boues est particulièrement élevée.
Boues activées ordinaires : MLSS environ 2000-4000 mg/L
Système MBR : MLSS varie généralement de 6 000 à 12 000 mg/L
Plus il y a de micro-organismes, plus l’efficacité de la réaction est naturellement élevée.
C’est également une raison importante pour laquelle la capacité du réservoir MBR peut être réduite.
Avantages du MBR
La qualité des effluents est très bonne
Matières en suspension proches de 0
Très faible turbidité
Stable pour atteindre le niveau A ou des normes encore plus élevées
empreinte compacte
Il n'y a pas de bassin de décantation secondaire
Le corps de la piscine peut être rendu plus compact
Stabilité du système
La membrane intercepte directement les boues
Il n'y aura aucun problème de perte de boues
Bon effet de dénitrification
Parce qu'il peut maintenir un long âge de boue
Les bactéries nitrifiantes peuvent se développer pleinement
Le problème avec le MBR est également très pratique
En fonctionnement réel, le plus grand défi du MBR ne tient que en trois mots :
encrassement des membranes
La membrane peut être contaminée et bloquée après une utilisation prolongée, entraînant :
Diminution du débit d'eau
Pression d'aspiration accrue
augmentation de la consommation d'énergie
Les systèmes MBR doivent donc :
lavage des gaz
lavage à contre-courant
nettoyage chimique
La membrane n'est pas un dispositif permanent et doit généralement être remplacée tous les 3 à 5 ans.
Un autre problème est le suivant :
Consommation d'énergie relativement élevée
Le lavage des membranes nécessite une grande quantité d’aération
Extraire de l’eau nécessite de l’énergie
3, MBBR : Augmenter la « surface habitable » pour les micro-organismes
Le nom complet du MBBR est Moving Bed Biofilm Reactor.
Cette idée de processus est complètement différente.
Cela ne change pas la façon de séparer la boue et l'eau, mais fait autre chose :
Augmentez le nombre de micro-organismes dans le système.
La méthode est simple :
Ajoutez une grande quantité de matériaux d'emballage en suspension dans le réservoir d'aération. Ces charges sont généralement des structures en plastique avec une densité proche de celle de l'eau, et roulent et se déplacent constamment sous l'aération. Chaque surface du mastic sera recouverte de micro-organismes.
Vous pouvez le comprendre de cette façon
Procédé traditionnel à boues activées
Les micro-organismes sont en suspension dans l'eau.
Système MBBR
Les micro-organismes comportent deux parties :
Une partie des boues en suspension
Une partie adhère au matériau d’emballage
Présentant simultanément dans le système : boues activées + biofilm
La quantité totale de micro-organismes augmentera considérablement.
Pourquoi le MBBR a-t-il une forte résistance aux chocs
La raison est en réalité assez simple.
Les boues en suspension sont sujettes aux pertes.
Mais le biofilm attaché à la charge ne sera pas facilement éliminé par lessivage.
Ainsi, lorsque la qualité de l’eau fluctue :
Les micro-organismes présents sur le matériau d'emballage peuvent jouer un rôle dans la stabilisation du système.
De nombreux projets de traitement des eaux usées industrielles aiment utiliser le MBBR, et c'est pourquoi.
Avantages du MBBR
Forte résistance aux chocs
Le biofilm ne se perd pas facilement
Bonne stabilité du système
Facile à modifier
De nombreuses anciennes stations d'épuration ont été modernisées et rénovées
Il suffit d'ajouter du matériel d'emballage au réservoir d'aération
Pas besoin de créer un nouveau corps de piscine
Facile à utiliser
Pas d'équipement à membrane
Faible difficulté opérationnelle
Consommation d'énergie relativement faible
L'intensité de l'aération est similaire à celle des procédés traditionnels
Limites du MBBR
MBBR a aussi ses propres limites.
La principale caractéristique est qu’il existe une limite supérieure à la qualité des effluents.
Car la séparation finale de la boue et de l’eau repose toujours sur un bassin de décantation secondaire.
Donc:
Les SS et la turbidité des effluents sont généralement supérieures à celles du MBR.
De plus, deux problèmes sont à noter lors du fonctionnement :
accumulation d'emballage
Une aération inégale peut entraîner une accumulation locale.
4, Comment choisir MBR et MBBR ?
De nombreuses personnes ont du mal à concevoir des processus :
Lequel dois-je choisir ?
En fait, le noyau ne doit se pencher que sur trois questions.
1. Exigences en matière de sortie d'eau
Si l'objectif est :
réutilisation des eaux usées
Émissions de haut niveau
Normes sur les eaux de surface
MBR est plus adapté.
Parce que la filtration sur membrane peut éliminer presque complètement les matières en suspension.
2. Situation de l'utilisation des terres
Si la salle est très restreinte :
Le MBR présente des avantages évidents
Parce qu’il élimine le besoin d’un bassin de décantation secondaire.
3. Investissement et opérations
Si le projet met davantage l’accent sur :
écurie
coût
Gestion simple
MBBR est souvent plus adapté. Surtout la modernisation et l’agrandissement des anciennes stations d’épuration.
5, De plus en plus de projets commencent à être utilisés en combinaison
Dans certains projets, deux processus sont combinés.
Par exemple : MBBR+MBR
Ajouter du matériel d’emballage au réservoir biochimique MBR.
Cela peut apporter deux avantages :
Biomasse plus élevée
Réduire l'encrassement des membranes
De nombreuses usines de traitement des eaux usées de haut niveau utilisent cette approche.
6, Enfin, laissez-moi résumer
MBR et MBBR représentent en réalité deux approches de renforcement différentes.
MBR : Séparation améliorée de l'eau de boue
L'équipement de base est la membrane
L’objectif est d’obtenir une meilleure qualité des effluents.
MBBR : traitement biologique amélioré
Le noyau est un matériau d'emballage suspendu
L’objectif est d’augmenter la biomasse et la stabilité du système.
Compréhension simple :
Le MBR est un processus consistant à ajouter un "filtre ultra-ultra fin" à l'eau.
MBBR a placé de nombreuses « maisons microbiennes » dans la piscine.
Une quête de l’excellence ultime.
L’un met l’accent sur la stabilité et l’économie.