Việc vệ sinh màng MBR là một phần không thể thiếu trong quá trình vận hành hệ thống màng MBR. Nếu không được vệ sinh định kỳ, màng sẽ bị tắc nghẽn do tích tụ sinh học, cặn vô cơ, hoặc các chất hữu cơ, gây tắc nghẽn, giảm lưu lượng nước qua màng và làm tăng áp suất hút. Để duy trì hiệu suất, cần áp dụng các phương pháp vệ sinh phù hợp với từng loại cặn bám.
1. Khi nào thì nên vệ sinh màng MBR?
Việc xác định thời điểm vệ sinh màng MBR là yếu tố then chốt giúp hệ thống hoạt động hiệu quả, tránh tắc nghẽn nghiêm trọng và kéo dài tuổi thọ màng. Một số những dấu hiệu và thông số vận hành cho thấy màng cần được vệ sinh:
- Áp suất hút màng (TMP) tăng bất thường
- Lưu lượng nước qua màng giảm
- Định kỳ thời gian theo lịch vận hành
- Nước đầu ra suy giảm chất lượng
- Hệ thống cảnh báo thông qua PLC/HMI
2. Các dạng tắc nghẽn màng thường gặp khi vệ sinh màng MBR
Trong hệ thống màng MBR, các loại tắc nghẽn phổ biến bao gồm:
- Tắc nghẽn sinh học (biofouling): Do vi khuẩn, bùn hoạt tính, màng sinh học phát triển bám trên bề mặt màng.
- Tắc nghẽn vô cơ (scaling): Do các muối vô cơ như canxi, sắt, mangan… kết tủa và bám cứng trên màng.
- Tắc nghẽn hữu cơ: Do dầu, mỡ, chất hữu cơ không phân hủy hoặc các polymer trong nước thải.
Việc xác định đúng loại tắc nghẽn sẽ giúp lựa chọn hóa chất vệ sinh phù hợp, đảm bảo màng được làm sạch hiệu quả mà không bị hư hại.
3. Các phương pháp vệ sinh màng MBR
3.1. Vệ sinh màng MBR bằng phương pháp vật lý
Vệ sinh vật lý là phương pháp đơn giản, được áp dụng thường xuyên để loại bỏ lớp bám mỏng trên bề mặt màng. Phổ biến nhất là sục khí liên tục hoặc tăng cường, nhằm tạo dòng khí cắt phá lớp cặn sinh học và giữ cho màng luôn thông thoáng. Với một số thiết kế hỗ trợ, có thể thực hiện rửa nước ngược (backwash) để đẩy cặn khỏi màng.
Phương pháp này nên được thực hiện hằng ngày hoặc theo chu kỳ hút – nghỉ, giúp duy trì dòng chảy ổn định và hạn chế tắc nghẽn tích tụ, từ đó kéo dài chu kỳ giữa các lần vệ sinh hóa học.
3.2. Vệ sinh màng MBR bằng phương pháp hóa học cục bộ
Vệ sinh hóa học cục bộ (CEB – Chemical Enhanced Backwash) là phương pháp làm sạch tại chỗ, được thực hiện định kỳ mỗi 1–2 tuần, nhằm ngăn chặn tắc nghẽn ở giai đoạn đầu. Phương pháp này áp dụng khi áp suất hút màng bắt đầu tăng nhẹ, cho thấy có hiện tượng tắc nghẽn ban đầu nhưng chưa nghiêm trọng.
Trong quá trình CEB, hệ thống sử dụng hóa chất nồng độ thấp, bơm vào và tuần hoàn ngắn trong cụm màng (thường từ 10–30 phút) để làm bong và rửa trôi lớp cặn mỏng. Đây là bước trung gian giữa vệ sinh vật lý và CIP, giúp kéo dài thời gian giữa các lần vệ sinh toàn phần.
3.3. Vệ sinh màng MBR bằng phương pháp hóa học toàn phần
Vệ sinh hóa học toàn phần (CIP – Clean in Place) được thực hiện khi áp suất hút tăng cao hoặc lưu lượng nước qua màng giảm mạnh, cho thấy tắc nghẽn đã ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu suất. Đây là biện pháp làm sạch sâu, giúp khôi phục lại lưu lượng gần mức ban đầu.
Thông thường, CIP được thực hiện mỗi 1–3 tháng, tùy theo mức độ tắc nghẽn và cảnh báo từ hệ thống điều khiển. Quá trình bao gồm ngâm hoặc tuần hoàn hóa chất trong cụm màng; một số thiết kế có thể yêu cầu tháo màng để vệ sinh riêng.
Sau khi vệ sinh, cần xả hóa chất và rửa lại nhiều lần bằng nước sạch, đảm bảo màng không còn dư lượng trước khi tái vận hành. Việc theo dõi thông số trước – sau CIP giúp đánh giá hiệu quả và điều chỉnh lịch vệ sinh hợp lý hơn.
4. Các loại hóa chất thường dùng để vệ sinh màng MBR
Tùy vào loại tắc nghẽn, khi vệ sinh màng MBR thường sử dụng các hóa chất sau:
4.1. Hóa chất oxy hóa – tẩy rửa sinh học
Sodium Hypochlorite (NaOCl) là hóa chất oxy hóa mạnh, thường được sử dụng để loại bỏ lớp bám sinh học do vi khuẩn, tảo, bùn hoạt tính tích tụ lâu ngày trên bề mặt màng. Nồng độ sử dụng phổ biến trong rửa màng MBR dao động từ 500–1000 ppm (tương đương 0,05–0,1%).
Thời gian ngâm khuyến nghị là từ 3–5 giờ, hoặc theo hướng dẫn kỹ thuật từ nhà sản xuất màng. Việc tuần hoàn nhẹ hoặc khuấy chậm trong quá trình ngâm giúp hóa chất tiếp xúc đều với toàn bộ bề mặt màng, nâng cao hiệu quả làm sạch.
Lưu ý: Không sử dụng NaOCl cho màng làm từ polyamide hoặc các loại vật liệu nhạy cảm với oxy hóa. Ngoài ra, cần kiểm soát chặt chẽ giới hạn pH (thường từ 6–9) trong quá trình ngâm để tránh làm hỏng cấu trúc màng.
4.2. Hóa chất axit – tẩy rửa cáu cặn vô cơ
Các loại cáu cặn vô cơ như canxi cacbonat (CaCO₃), sắt oxit (Fe₂O₃), mangan hoặc các muối kết tủa khác là nguyên nhân gây tắc nghẽn màng phổ biến trong hệ thống màng MBR. Để làm sạch lớp cặn này, cần sử dụng hóa chất có tính axit nhẹ, điển hình là:
-
Citric Acid (Axit citric): nồng độ sử dụng từ 2–5%. Hiệu quả cao trong loại bỏ cặn sắt và carbonate.
-
HCl loãng (Axit clohydric): dùng trong nồng độ 0,1–0,5%, phù hợp khi cáu cặn nặng và dai bám.
Thời gian ngâm thường từ 2–4 giờ, kết hợp với theo dõi độ pH và màu dung dịch để đánh giá mức độ bẩn và hiệu quả rửa. Khi cần thiết, có thể thực hiện rửa hai bước: axit trước – kiềm sau hoặc ngược lại.
Lưu ý: Không dùng axit mạnh hoặc axit nồng độ cao nếu không có khuyến cáo cụ thể từ nhà sản xuất màng, tránh làm hư hại lớp màng lọc.
4.3. Hóa chất kiềm – xử lý dầu mỡ, hữu cơ khó phân hủy
Đối với các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp hoặc sinh hoạt có hàm lượng dầu mỡ, polymer hoặc chất hữu cơ khó phân hủy, khi vệ sinh màng MBR cần sử dụng các chất kiềm để làm mềm và hòa tan lớp tắc nghẽn hữu cơ.
-
Natri Hydroxit (NaOH): được sử dụng với nồng độ từ 0,1–0,5%, có thể kết hợp với chất hoạt động bề mặt (surfactant) để tăng hiệu quả làm sạch.
-
Hóa chất kiềm giúp phân tách lớp nhầy hữu cơ khỏi màng, hỗ trợ khôi phục lưu lượng ban đầu.
Thời gian ngâm hóa chất kiềm thường trong khoảng 1–2 giờ, sau đó cần rửa lại nhiều lần bằng nước sạch để loại bỏ toàn bộ dư lượng kiềm và cặn bẩn ra khỏi hệ thống.
Lưu ý: Không trộn hóa chất kiềm với axit hoặc chlorine trong cùng một mẻ vệ sinh màng MBR. Việc trung hòa pH trước khi xả thải hóa chất cũng là bắt buộc để đảm bảo an toàn môi trường.
5. Trình tự vệ sinh màng MBR bằng hóa chất
Để vệ sinh màng MBR an toàn và hiệu quả, nên vận hành tuần tự theo quá trình sau:
(1) Ngừng vận hành bơm hút, cô lập cụm màng.
(2) Rửa sơ bộ màng bằng nước sạch để loại bỏ lớp bám cơ học.
(3) Chuẩn bị dung dịch hóa chất theo tỷ lệ, làm đầy bể hoặc tuần hoàn trong cụm màng để vệ sinh màng MBR
(4) Ngâm hoặc bơm tuần hoàn hóa chất trong 3–6 giờ, tùy loại tắc nghẽn.
(5) Xả toàn bộ hóa chất ra ngoài, rửa lại bằng nước sạch nhiều lần.
(6) Khởi động lại hệ thống và theo dõi áp suất hút ban đầu.
6. Những lưu ý khi sử dụng hóa chất vệ sinh màng MBR
- Khi vệ sinh màng MBR Luôn dùng hóa chất đúng loại, đúng nồng độ và theo khuyến cáo của nhà sản xuất màng.
- Không trộn lẫn hóa chất oxy hóa và axit cùng lúc vệ sinh màng MBR để tránh phản ứng nguy hiểm.
- Kiểm tra pH của dung dịch rửa; pH quá cao hoặc thấp có thể phá hủy màng.
- Trang bị bảo hộ đầy đủ cho kỹ thuật viên khi thao tác với hóa chất.
- Ghi lại thông tin lần rửa gần nhất, loại hóa chất, nồng độ và hiệu quả sau vệ sinh.
Vệ sinh màng là hoạt động bắt buộc trong vận hành hệ thống màng MBR để đảm bảo hiệu suất ổn định và kéo dài tuổi thọ màng. Việc lựa chọn đúng phương pháp vệ sinh (vật lý, CEB hoặc CIP) và sử dụng hóa chất phù hợp sẽ giúp hệ thống hoạt động hiệu quả, giảm nguy cơ sự cố và tiết kiệm chi phí bảo trì.
Xem thêm: Màng MBR là gì? Ưu nhược điểm và ứng dụng trong xử lý nước thải
Xem thêm: 5+ Sự cố hệ thống MBR thường gặp: Nguyên nhân và biện pháp khắc phục
Dịch vụ xử lý chất thải – Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh
Bạn có nhu cầu xử lý nước thải với hệ thống màng MBR, hãy đến với chúng tôi:
Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh với đội ngũ thạc sỹ, kỹ sư giàu kinh nghiệm đã đầu tư nghiên cứu, đánh giá kỹ lưỡng các công nghệ xử lý và tìm các phương án xử lý chất lượng tốt nhất, chi phí hợp lý trong thời gian ngắn nhất. Sự hiểu biết và tận tâm của đội ngũ là yếu tố quan trọng giúp chúng tôi đảm bảo hiệu quả và an toàn cho từng dự án.
Quý doanh nghiệp có nhu cầu hợp tác công ty hãy liên hệ với chúng tôi qua hotline 0943.466.579 để nhận được sự hỗ trợ nhanh nhất và tận tình nhất.
Nhận xét bài viết!