Thiết Kế, Vận Hành và Ưu Điểm Nổi Trội Của Công Nghệ MBR Xử Lý Nước Thải (Membrane Bioreactor)

1. Vì sao công nghệ MBR đang trở thành xu hướng xử lý nước thải hiện đại tại Việt Nam?

Trong bối cảnh tiêu chuẩn xả thải ngày càng khắt khe, đặc biệt tại các khu công nghiệp, bệnh viện, nhà máy thực phẩm – dệt nhuộm, thì những công nghệ truyền thống như bể sinh học hiếu khí hay lắng trọng lực dần thể hiện hạn chế: hiệu quả thấp, diện tích lớn, khó đạt chuẩn loại A.

Công nghệ MBR (Membrane Bioreactor) xuất hiện như một lời giải mang tính cách mạng:
✔ Giảm 40–60% diện tích nhà máy
✔ Hiệu quả xử lý COD, BOD, TSS vượt trội
✔ Không cần bể lắng
✔ Chất lượng nước đầu ra ổn định, có thể tái sử dụng

MBR không đơn thuần là “thêm màng lọc vào hệ sinh học”, mà là thay đổi toàn bộ cách nước thải được xử lý – từ cấu trúc bể, cách vận hành vi sinh, đến kiểm soát quá trình.


2. Cấu trúc và nguyên lý vận hành của công nghệ MBR xử lý nước thải – nhìn từ góc độ kỹ thuật

Để hiểu sâu về MBR, cần xem nó như một “hệ sinh học – màng lọc tích hợp”. Hai thành phần này vận hành đồng thời, bổ trợ lẫn nhau.

2.1. Khối sinh học hiếu khí – trái tim của quá trình phân hủy

Bể sinh học trong MBR thường duy trì:

  • Nồng độ MLSS cao (8.000–12.000 mg/L, cao gấp 3–4 lần công nghệ truyền thống)

  • Hệ vi sinh đa dạng

  • Điều kiện DO ổn định

Nhờ MLSS cao, tốc độ phân hủy hữu cơ tăng đáng kể. Điều này cũng giúp MBR xử lý những loại nước thải khó như:

  • Nước thải dệt nhuộm (nhiều màu, nhiều COD)

  • Nước thải thực phẩm nhiều dầu mỡ

  • Nước thải bệnh viện chứa vi sinh gây bệnh

2.2. Khối màng lọc MBR – “bộ phổi” giữ vai trò quyết định chất lượng nước đầu ra

Màng MBR thường là màng lọc sợi rỗng với kích thước khe lọc ~0.1–0.4 micron.

Khi đặt màng trong bể sinh học, dòng nước:

  • Đi qua màng → thành nước sạch

  • Bùn và vi sinh → bị giữ lại hoàn toàn

Cơ chế này tạo ra hai giá trị mà công nghệ truyền thống không thể có:

Không cần bể lắng

Vì màng đã tách hoàn toàn TSS, giảm toàn bộ diện tích và sai số do thay đổi vi sinh.

Nước đầu ra đạt chuẩn cao

Nước sau màng có độ trong tuyệt đối, TSS gần như bằng 0, COD và BOD giảm mạnh.

2.3. Tương tác sinh học – màng lọc: lý do MBR hiệu quả vượt trội

Điểm “hay” của MBR nằm ở vòng lặp tự tối ưu:

  • Khi vi sinh hoạt động mạnh → ít bám màng

  • Khi tải ô nhiễm tăng → màng giữ lại bùn → tăng MLSS → tăng khả năng phân hủy

Hệ thống tự cân bằng nên nước đầu ra luôn ổn định.


3. Sơ đồ nguyên lý vận hành công nghệ MBR xử lý nước thải

Bể thu gom → Điều hòa → Sinh học MBR (hiếu khí) → Màng MBR → Nước sau xử lý → Khử trùng → Xả thải/tái sử dụng
                                                          ↑
                                   Hệ thống sục khí – ổn định MLSS

Sơ đồ trên cho thấy MBR không phụ thuộc vào bể lắng hay tuần hoàn bùn – giúp hệ thống nhỏ gọn nhưng công suất xử lý cao.


4. Quy trình thiết kế hệ thống MBR – cách ETEK GREEN tối ưu cho từng loại nước thải

Một hệ thống MBR hiệu quả không phải “mua màng và thả vào bể là xong”. ETEK GREEN luôn thực hiện thiết kế theo 6 bước khoa học:

1. Phân tích đặc tính nước thải đầu vào

COD, BOD, TKN, TP, SS, độ màu, dầu mỡ, chất ức chế vi sinh…

2. Tính toán tải lượng – xác định MLSS tối ưu

Với nước thải khó → MLSS cao
Với nước thải thực phẩn → kiểm soát bọt và dầu mỡ

3. Tối ưu oxy hòa tan và hệ sục khí

DO phải duy trì 2–4 mg/L, đảm bảo cả vi sinh và màng hoạt động ổn định.

4. Lựa chọn cấu hình màng phù hợp

  • MBR nhúng (Submerged MBR)

  • MBR dạng module rời (External MBR)

  • Màng PVDF hoặc PTFE

5. Thiết kế hệ rửa ngược – hóa chất CIP

Đảm bảo tuổi thọ màng 3–7 năm.

6. Tích hợp tủ điện – SCADA – cảm biến online

Theo dõi liên tục MLSS – TMP – DO – pH để tránh tắc màng và sốc tải.


5. Ưu điểm nổi bật của công nghệ MBR xử lý nước thải – góc nhìn thực tiễn

Không chỉ là công nghệ tách rắn – lỏng tốt hơn, MBR tạo ra một hệ thống xử lý chất lượng cao – tiết kiệm – ổn định.

1. Chất lượng nước đầu ra vượt chuẩn A

MBR loại bỏ triệt để:

  • TSS

  • BOD, COD

  • Vi khuẩn, E.coli

  • Độ đục

Nước đầu ra đủ để:

  • Tưới cây

  • Rửa đường

  • Tái sử dụng trong sản xuất (tuỳ yêu cầu)

2. Tiết kiệm 40–60% diện tích xây dựng

Do:

  • Không cần bể lắng

  • MLSS cao → bể nhỏ

  • Không có bể tuần hoàn bùn

Đặc biệt phù hợp với:

  • Nhà máy trong khu công nghiệp

  • Bệnh viện nội đô

  • Khách sạn – resort – tòa nhà thương mại

3. Vận hành ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi biến động tải

Tải tăng đột ngột?
→ Màng giữ lại bùn → MLSS tăng → hệ thống tự ổn định.

4. Dễ tự động hóa, ít yêu cầu nhân công

MBR tích hợp tốt với:

  • PLC

  • SCADA

  • Hệ thống giám sát online

=> Dễ kiểm soát và báo lỗi.

5. Giảm lượng bùn thải

Do vi sinh mật độ cao → bùn sinh ra ít hơn 20–40% so với công nghệ truyền thống.


6. Các ứng dụng tiêu biểu của MBR tại Việt Nam

MBR phù hợp với những ngành yêu cầu chất lượng nước đầu ra cao:

  • Bệnh viện, phòng khám

  • Nhà máy thực phẩm, đồ uống

  • Nhà máy dệt nhuộm

  • Khu dân cư, chung cư, khách sạn

  • Trang trại chăn nuôi

  • Nhà máy điện tử – linh kiện

ETEK GREEN đã triển khai công nghệ MBR cho nhiều dự án với công suất từ 50 m³/ngày đến 3.000 m³/ngày.


7. Kết luận

Công nghệ MBR xử lý nước thải không chỉ là sự nâng cấp của hệ sinh học truyền thống, mà là một giải pháp mang tính chuyển đổi, giúp doanh nghiệp:

  • Tiết kiệm diện tích

  • Đạt chất lượng nước đầu ra cao

  • Vận hành ổn định

  • Dễ tự động hóa

  • Giảm chi phí dài hạn

Trong bối cảnh tiêu chuẩn xả thải ngày càng siết chặt, lựa chọn công nghệ MBR là bước đi chiến lược để đảm bảo môi trường – hiệu quả sản xuất – uy tín doanh nghiệp.

Liên hệ tư vấn chi tiết:
📞 Mr. Quang – 0925 894 678  / Mr. Chương – 0979 289 222

wechat
wechat
Messenger