El reactor de membrana es una tecnología de tratamiento de aguas muy eficaz que combina la tecnología de separación por membranas con los procesos tradicionales de tratamiento biológico para conseguir la purificación del agua y la eliminación de contaminantes. A continuación se presenta una introducción detallada al proceso de tratamiento por reactor de membrana.
El flujo de procesamiento del reactor de membrana incluye principalmente los siguientes pasos clave:
1. Entrada de agua y pretratamiento: Las aguas residuales entran primero en el sistema del reactor de biopelícula. En esta etapa, los sólidos en suspensión de gran tamaño y parte de la materia orgánica se eliminan mediante instalaciones de pretratamiento (como tamices y desarenadores) para evitar que obstruyan los equipos de tratamiento posteriores y proteger el reactor de biopelícula.
2. Biodegradación: El agua residual pretratada entra en el biorreactor, donde entra en contacto con la biopelícula que crece en la superficie del relleno. La biopelícula es un ecosistema complejo compuesto por una variedad de microorganismos que adsorben, absorben y degradan los contaminantes orgánicos de las aguas residuales, convirtiéndolos en sustancias inocuas como agua y dióxido de carbono. Este proceso es un tratamiento biológico aeróbico que requiere un suministro adecuado de oxígeno, lo que suele conseguirse mediante un sistema de aireación.
3. Separación por membrana: El agua después de la biodegradación se separa en sólido y líquido a través del conjunto de membranas. El conjunto de membranas suele utilizar una membrana de microfiltración o una membrana de ultrafiltración, que tiene un tamaño de poro muy pequeño y puede interceptar eficazmente la biopelícula, la materia en suspensión y la materia orgánica macromolecular para garantizar la claridad del efluente. El proceso de separación por membranas sustituye al tanque de sedimentación secundario del proceso tradicional, mejorando en gran medida la eficacia de la separación sólido-líquido y la depuración de aguas residuales.
4. Agua de salida y reutilización: El agua filtrada por el módulo de membrana es el agua de salida tratada, que tiene una excelente calidad de agua, con sólidos en suspensión y turbidez cercanos a cero, y las bacterias y los virus se eliminan en gran medida. Se puede reutilizar directamente como agua municipal no potable, por ejemplo para las cisternas de los inodoros, el riego de zonas verdes, el lavado de carreteras, etc.
5. Tratamiento de lodos: El exceso de lodo acumulado en el reactor de biopelícula se descarga regularmente para su posterior tratamiento, como concentración, digestión y deshidratación, y finalmente se elimina o recicla. Dado que el reactor de biopelícula puede funcionar con una carga volumétrica alta y una carga de lodos baja, el exceso de producción de lodos es relativamente bajo, lo que reduce el coste del tratamiento de lodos.
6. Limpieza y mantenimiento de la membrana: Durante el funcionamiento, el conjunto de la membrana acumulará gradualmente contaminantes, lo que provocará una disminución del flujo de la membrana. Para mantener un funcionamiento eficaz de la membrana, es necesario limpiarla periódicamente. Los métodos de limpieza incluyen la limpieza física (como el lavado a contracorriente, el fregado mecánico) y la limpieza química (como el remojo con agentes químicos) para eliminar la capa de contaminación en la superficie de la membrana y restaurar la permeabilidad de la membrana.
Los reactores de membrana tienen la ventaja de que el agua efluente es estable y de alta calidad, ocupan poco espacio y son fáciles de manejar y gestionar. Se utilizan ampliamente en aguas residuales municipales, aguas residuales industriales y otros campos. Mediante la optimización continua del proceso de tratamiento y del rendimiento de los componentes de la membrana, los reactores de membrana desempeñarán un papel más importante en el futuro campo del tratamiento de aguas.
