Tecnologia MBR

La membrana immersa a fibra cava supportata ZeeWeed^®

Le membrane a fibra cava supportata ZeeWeed^® rappresentano di fatto la tecnologia a membrane polimeriche organiche sommerse più diffusa al mondo impiegata nella separazione solido-liquido di miscele aerate provenienti da impianti biologici per trattamento di reflui municipali e industriali.

La fibra cava supportata ZeeWeed^®, rispetto alle altre geometrie di fibre concorrenti, siano essi piane o ibride, è sicuramente la forma geometrica più favorevole per contenere sia i costi d’investimento sia quelli di gestione del processo di filtrazione.

Infatti, questi dispositivi :

• possono sviluppare un’elevata densità di superficie filtrante per unità di volume occupata,
• hanno una domanda di energia/m³ di acqua filtrata tra le più basse presenti sul mercato,
• son molto affidabili e robuste limitando ai minimi termini le richieste di manutenzione straordinaria e hanno un tempo di vita attesa tra i più lunghi tra i prodotti offerti dal mercato.

I dispositivi a membrane immerse ZeeWeed^® lavorano in configurazione OUT-IN, ovvero il senso della filtrazione va dall’esterno della fibra cava verso l’interno in maniera tale che i solidi sospesi rimangono all’esterno della membrana mentre solo il permeato (acqua chiarificata) raggiunge il canale interno della fibra (lumen) da dove viene poi raccolto e convogliato verso lo scarico finale.

L’introduzione sul mercato dei moduli ZeeWeed^®, anche grazie ad alcune innovazioni tecnologiche che consentono una rilevante riduzione del consumo energetico, ha reso possibile l’utilizzo delle membrane a fibra cava anche in applicazioni complesse con sospensioni ricche di solidi sospesi che solo fino a pochi anni fa non potevano essere filtrate con la tecnologia a membrane. La fibra cava ZeeWeed ^® è particolarmente robusta, può lavorare in ambienti aggressivi, purché compatibili con un processo biologico a fanghi attivi, ed è “supportata” da un tubolare tessuto rivestito esternamente da una membrana polimerica macro-porosa che agisce da elemento filtrante.

Il grado di filtrazione di questa membrana si colloca nel campo dell’ultrafiltrazione (0,035 µm nominale) consentendo non solo il trattenimento dei solidi e di tutti i batteri che possono essere presenti nelle acque reflue, ma anche la rimozione di buona parte dei collodi e dei virus.

Le membrane sono immerse nella sospensione da trattare e la filtrazione avviene aspirando l’acqua all’interno delle fibre cave utilizzando una pompa che, creando una leggera depressione, richiama l’acqua pulita (permeato) all’interno delle fibre senza permettere il passaggio del materiale sospeso. L’acqua, una volta permeata all’interno della membrana, fluisce senza impedimenti lungo la fibra ed è pompata al serbatoio di raccolta e quindi avviata allo scarico o al riuso.

La particolarità della membrana ZeeWeed^® è la possibilità di inviare un flusso pressurizzato all’interno della fibra creando i presupposti per eseguire un vero e proprio contro lavaggio della membrana. In termini applicativi, l’esecuzione di un contro-lavaggio delle membrane a pressioni analoghe a quelle raggiunte durante il ciclo di permeazione è fondamentale per ottenere dei risultati di controllo della permeabilità adeguati. Le membrane ZeeWeed possono essere contro-lavate fino a TMP pari a 0,55 bar.

Per controllare la naturale tendenza all’intasamento che si manifesta durante il processo di filtrazione, i moduli di filtrazione sono dotati di un sistema d’insufflazione di aria che garantisce, attraverso una maggiore turbolenza in prossimità delle fibre, di minimizzare il deposito della biomassa sulle fibre stesse. Questo sistema ha, di fatto, permesso di sostituire in molti casi il ciclo di contro-lavaggio con delle fasi alternate di filtrazione e pausa (sempre aerata) come illustrato in seguito.

Un modulo di ultrafiltrazione è composto da migliaia di fibre ZeeWeed^®.

Composizione dei dispositivi di filtrazione con membrane ZeeWeed^®

La membrana ZeeWeed^®  rappresenta il cuore tecnologico del dispositivo di filtrazione nel quale si possono distinguere tre elementi principali:

il Modulo: è l’elemento che accorpa fra loro più membrane ZeeWeed^®, può essere composto da diverse centinaia di fibre di membrane di ultrafiltrazione riunite tra due testate da cui è estratto il permeato. Per le applicazioni MBR è disponibile un modulo capace di sviluppare 40 m² di superficie filtrante.

La Cassetta: è l’elemento nel quale vengo assemblati i moduli in un numero che varia in funzione della tipologia e del modello scelto. Il permeato estratto dai moduli viene raccolto in una tubazione posta sulla sommità della cassetta e da lì, attraverso una connessione dedicata, viene avviata al collettore del permeato cui fanno riferimento tutte le cassette appartenenti al medesimo treno. Ogni cassetta è anche provvista di un connettore che serve a distribuire l’aria necessaria allo scouring delle membrane del dispositivo, sotto i moduli, attraverso un preciso numero di diffusori d’aria.

Le cassette sono disponibili in due differenti modelli che si differenziano principalmente per il numero massimo di moduli membrane che possono accogliere:

La cassetta ZW500D 52M che può contenere fino a 52 moduli ZeeWeed500D e sviluppare una superficie di filtrazione massima pari a 2.080 m².

La cassetta ZW500D 16M che può contenere fino a 16 moduli ZeeWeed500D e sviluppare una superficie di filtrazione massima pari a 640 m^2.

Entrambe le cassette possono essere installare anche parzialmente popolate, ovvero essere equipaggiate con un numero di moduli inferiore in funzione delle specifiche richieste di superficie filtrante e per assicurare un possibile ampliamento in futuro.

Il Treno: è l’unità modulare del sistema MBR che accorpa più cassette al suo interno, più treni posti in parallelo vanno a costituire l’unità di filtrazione a membrane (UFM): a ogni treno sono asserviti una pompa per l’estrazione del permeato e una soffiante dedicata per lo scouring delle membrane. Per eseguire le procedure di recupero/controllo della permeabilità e le attività di  manutenzione, ogni treno deve essere isolabile dal resto dell’impianto. Il sistema per il dosaggio dei reagenti necessari a eseguire le procedure di pulizia delle membrane solitamente è comune ai treni di filtrazione dell’impianto MBR. In funzione delle dimensioni, le vasche di alloggiamento delle cassette possono essere realizzate in opera in calcestruzzo oppure costruite in carpenteria metallica prefabbricata. Da ogni treno in cui sono immerse le membrane si ottengono due flussi distinti: il permeato estratto dalle membrane e un flusso generalmente corrispondente a 3-4 volte la portata estratta generato dal ricircolo della sospensione aerata al fine di controllare il contenuto di solidi sospesi a contatto con le membrane. Il flusso corrispondente al permeato viene canalizzato verso un collettore principale, avviato ad un serbatoio di accumulo e da qui, per sfioro, scaricato verso il recettore finale o inviato ai successivi post trattamenti per il riuso/recupero mentre il flusso corrispondente alla portata di ricircolo viene convogliato, se necessario previa de-areazione, in testa al processo biologico.

Soluzioni ZeeWeed^® per applicazioni MBR

Pretrattamenti

L’affidabilità e le prestazioni di qualsiasi impianto MBR sono fortemente influenzate dalla qualità con cui i liquami influenti sono pretrattati prima di essere inviati all’impianto di degradazione biologica. La sezione di pretrattamento deve essere configurata per rimuovere i solidi sospesi grossolani e quelli non sedimentabili, le sabbie, gli oli e i grassi. 

La filiera di pretrattamento tipicamente necessaria per gli impianti MBR che trattano liquami municipali è la seguente:

• Grigliatura grossolana
• Rimozione sabbie
• Rimozione oli e grassi
• Grigliatura fine

Fermo restando che il 100% dei liquami da inviare ad impianto di trattamento MBR dovrà essere pretrattato, è necessario seguire delle specifiche linee guida per selezionare i pretrattamenti necessari:

Inoltre, è bene assicurarsi che i liquami da trattare non contengano specie ioniche che potenzialmente possano formare sali insolubili che, precipitando sulle membrane le possano intasare, dando luogo a fenomeni di “fouling” inorganico irreversibile.

Trattamento di degradazione biologica

Solitamente il nostro cliente è un progettista, quindi in grado di dimensionare correttamente la sezione biologica. Tuttavia vogliamo comunque enfatizzare il ruolo fondamentale che questo stadio svolge nei confronti del funzionamento del sistema di filtrazione a membrane.

Il buon funzionamento del processo MBR nel suo complesso non può assolutamente prescindere da un corretto ed efficace svolgimento del processo biologico, dal momento che le membrane di ultrafiltrazione sono in grado di trattenere tutte le particelle sospese di dimensioni superiori a quelle dei pori, mentre per le sostanze in forma disciolta l’unica via di rimozione è quella biologica. Inoltre, un inefficace svolgimento del processo biologico è doppiamente dannoso, non solo perché può compromettere le caratteristiche di qualità dell’effluente in relazione ad alcuni parametri richiesti allo scarico, ma può seriamente compromettere la permeabilità dei moduli di membrana. Una buona efficacia del processo biologico è quindi imprescindibile per il corretto funzionamento del comparto a membrane, poiché, non solo riduce sostanzialmente l’apporto di sostanze inquinanti in arrivo su di esse, ma assicura anche una maggiore vita alle membrane stesse come diretta conseguenza di una minore necessità di lavaggi chimici.

Per garantire il corretto funzionamento del comparto di ultrafiltrazione e tutelare il funzionamento delle membrane, il comparto biologico dovrà quindi essere dimensionato al fine di garantire una buona filtrabilità della miscela aerata.

Waterspin può supportare il cliente anche in queste operazioni di verfica.

Unità di filtrazione con membrane ZeeWeed^® MBR

Il cuore di ogni impianto MBR è la sezione di filtrazione a membrane che si compone dei dispositivi di filtrazione (membrane o cassette), dei componenti ausiliari (pompe, soffianti, strumenti, valvole), dei collettori-raccordi per la loro interconnessione e infine da un impianto elettrico completo di quadro di controllo per la gestione del processo di filtrazione.

Solitamente le cassette equipaggiate con membrane ZeeWeed^® vengono installate in vasche dedicate separate dalle vasche biologiche al fine di ottimizzare la gestione sia del processo di filtrazione che delle operazioni di manutenzione ordinaria, tuttavia, possano anche essere installate direttamente nel comparto di nitrificazione-ossidazione. In quest’ultimo caso la sezione di filtrazione a membrane sarà immersa nella parte terminale del comparto biologico.

Il processo di filtrazione

Il processo di filtrazione all’interno di una sezione di filtrazione a membrane che utilizza membrane ZeeWeed^® è costituito da una sequenza di cicli operativi che si sovrappone al ciclo di aerazione delle membrane e a quello di alimentazione o ricircolo della miscela aerata dal/al comparto di degradazione biologica.

Per ogni treno di filtrazione, il permeato è aspirato all’interno delle membrane grazie ad una pompa reversibile che produce una leggera depressione (nell’ordine delle decine di millibar) e avviato al serbato di accumulo dal quale, per sfioro, raggiunge il recettore di scarico finale. L’energia necessaria per mantenere la depressione è molto contenuta e la permeazione può essere ottenuta anche mediante la semplice applicazione di un sifone idraulico, permettendo così di ridurre ulteriormente i costi operativi. La stessa pompa reversibile viene utilizzata sia per l’esecuzione dei cicli di contro lavaggio, sia per l’esecuzione dei cicli di pulizia chimica delle membrane.

L’erogazione di aria a bolle grosse alla base delle membrane è assicurata attraverso una soffiante che può essere dedicata per ciascun treno o in comune con più treni e che contribuisce a mitigare il loro fouling (sporcamento) dovuto al progressivo accumulo di solidi sulle fibre.

Il processo di filtrazione è costituito dalle seguenti fasi:

• Estrazione del permeato
• Rilassamento
• Ciclo di contro-lavaggio o backpulse (per applicazioni industriali)
• Aerazione (scouring)
• Cicli di pulizia

La fase di permeazione è accompagnata o seguita da fasi che contrastano la perdita di permeabilità della membrana dovuta dall’aumento di concentrazione della biomassa nelle immediate vicinanze delle fibre e dall’intasamento naturale delle membrane dato dall’adsorbimento sulle membrane di materiale proteico, biologico e/o inorganico.

Modalità di alimentazione della sezione di filtrazione a membrane

Al fine di controllare il tenore di solidi sospesi a contatto con le membrane e quindi di mitigare l’insorgenza di fenomeni di sporcamente delle membrane o di disidratazione localizzata della miscela aerata, la portata di alimentazione della miscela aerata alle membrane è alcune volte (3-4) quella di estrazione del permeato (refluo filtrato da inviare allo scarico)

Si possono progettare diverse modalità di alimentazione della miscela aerata dal comprto biologico alle membrane:

Alimentazione per gravità: l’eccesso di miscela aerata emergente dalle vasche membrane verrà guidata attraverso uno stramazzo per gravità a un pozzetto di sollevamento e quindi, grazie alla presenza di una serie di pompe di ricircolo dedicate, riavviata in testa al comparto di degradazione biologica.

 Alimentazione forzata: la miscela aerata del comparto biologico sarà sollevata con una serie di pompe dedicate posizionate al suo interno fino alle membrane, da cui l’eccesso di miscela aerata emergente da esse verrà inviato per gravità in testa al trattamento di degradazione biologica.

L’alimentazione della miscela aerata alla sezione di filtrazione a membrane è continua durante tutto il processo di filtrazione. Si prevede alla sua interruzione solo durante l’esecuzione dei cicli di pulizia delle membrane (MC e RC).

Estrazione del permeato

Il processo di filtrazione è ovviamente guidato da una forza motrice che consente alla frazione liquida della miscela aerata di superare le perdite di carico date dall’attraversamento del setto filtrante e del pannello di filtrazione che si va via via formando durante il processo. Tale forza motrice può essere generata da una pressione positiva applicata a monte delle membrane (ad esempio una colonna d’acqua) o da una pressione negativa generata a valle delle membrane stesse (aspirazione con una pompa).
Nel primo caso si parla di estrazione del permeato a sifone: la massima TMP applicabile sulle membrane è la pressione generata dalla colonna d’acqua data dalla differenza di livello idrico tra la vasca in cui sono contenute le membrane e il punto di scarico del permeato, ridotta delle perdite di carico che l’acqua incontra per attraversare le tubazioni. La velocità con cui l’acqua fluisce nel sistema di permeazione è in genere controllata con una valvola modulante posta tra le membrane e il punto di scarico. È solitamente richiesta una pompa per eseguire i cicli di lavaggio chimico in contro corrente.
Nel secondo caso invece, la forza motrice, è generata dall’aspirazione di una pompa posta tra le membrane e il punto di scarico del permeato. In questo caso, è possibile utilizzare sia pompe a lobi reversibili che pompe centrifughe, tuttavia, si consiglia l’utilizzo delle prime, poiché una tale scelta semplifica notevolmente la struttura dell’impianto dell’automazione che ne deriva.

L’estrazione del permeato è condotta simultaneamente all’erogazione dell’aria necessaria per lo scuotimento delle membrane che ha lo scopo di mitigare la formazione dello strato di polarizzazione della biomassa generato dal processo di filtrazione. Solitamente la permeazione ha una durata di circa 10-12 minuti, terminati i quali si passa alla fase di rilassamento o quella di back-pulse

Rilassamento

E’ una fase del processo che ha lo scopo di mantenere un buon livello di permeabilità nelle membrane e che avviene al termine di ogni ciclo di permeazione negli impianti MBR che trattano i reflui civili. La procedura di rilassamento si esegue arrestando, per un tempo predefinito dall’operatore e senza interrompere il protocollo di erogazione dell’aria per lo scuotimento delle membrane, il flusso d’acqua che attraversa le membrane. In altre parole, alla fine del ciclo di filtrazione, si arresta la pompa di estrazione del permeato, si chiude la valvola a farfalla ad attuazione pneumatica posta sul collettore di estrazione del permeato (il battente idrostatico a cui sono sottoposte le membrane è sufficiente a generare un leggero flusso di filtrazione vista l’elevata permeabilità delle membrane e e vista la mancanza di tenuta offerta anche dalle pompe a lobi che consentono comunque un leggero trafilamento) e si continua ad erogare l’aria necessaria per lo scouring (scuotimento e raschiamento) delle membrane allo scopo di rimuovere dalla loro superficie la biomassa eventualmente depositatasi e contrastare la crescita dello strato di polarizzazione che si crea durante la precedente fase di filtrazione.

La durata della fase di rilassamento è solitamente compresa tra i 45 e i 60 secondi.

Ciclo di Back-Pulse (solo per applicazioni industriali)

È il ciclo di mantenimento della permeabilità che segue il ciclo di permeazione negli impianti MBR che trattano i reflui industriali e che solitamente sostituisce il rilassamento. Si attua invertendo la direzione del flusso di filtrazione. Il flusso di acqua viene pompato nella membrana in senso inverso a quello della fase di permeazione provocando l’allontanamento del materiale eventualmente depositatosi sulla sua superficie e allontanando la biomassa accumulata durante l’estrazione del permeato. Questo ciclo si esegue semplicemente invertendo il senso di rotazione della pompa di estrazione del permeato e utilizzando l’acqua ultrafiltrata accumulata durante il ciclo di permeazione. Il valore di set point della portata di contro-lavaggio per le membrane ZeeWeed corrispondente a un flusso di 34 l/h/m^2.

In funzione della filtrabilità della miscela aerata e della velocità di variazione della TMP tra un ciclo di permeazione e il successivo, un ciclo di contro-lavaggio può essere sostituito con un ciclo di rilassamento. Rispetto al contro-lavaggio, nel ciclo di rilassamento l’inversione del flusso di filtrazione è sostituita dal suo azzeramento e il contrasto del gradiente di concentrazione è affidato all’effetto di scuotimento generato dall’aerazione delle membrane.

È da sottolineare che, in ogni caso, anche gli impianti MBR che trattano reflui municipali devono essere progettati per consentire l’esecuzione di cicli di contro lavaggio, per poter far fronte a eventuali e imprevisti peggioramenti della filtrabilità della sospensione di fanghi attivi.

Contestualmente ai cicli di rilassamento si effettuano i cicli di rimozione dell’aria che naturalmente si accumula a valle delle membrane – nei lumen delle fibre cave e all’interno dei collettori del permeato – attraverso la semplice attuazione di un eiettore che sfrutta l’effetto venturi.

Aerazione Membrane – Tecnologia LEAPmbr

Lo scopo primario dell’erogazione dell’aria nelle vasche di alloggiamento delle membrane è il controllo dello strato di polarizzazione, o meglio del gradiente di concentrazione di fanghi attivi che si viene a creare sulla superficie della fibra durante il processo di estrazione del permeato.

Un’importante innovazione tecnologica che caratterizza le membrane ZeeWeed ha permesso di dotare le cassette di ultrafiltrazione ZW500D della tecnologia LEAPmbr. Questa tecnologia è in grado di garantire in ogni condizione di lavoro (permeazione, contro-lavaggio, rilassamento) l’insufflazione di aria alla base delle cassette in maniera continua senza la necessità di adottare valvole pneumatiche cicliche. I primi dispositivi di filtrazione immessi sul mercato erano infatti dotati di un sistema di valvole ON/OFF che alternando con una elevata frequenza momenti ON e momenti OFF, rendevano il flusso di aria discontinuo permettendo di contrastare la formazione dello strato di polarizzazione superficiale. Un tale sistema, per quanto efficace, aveva costi energetici molto elevate dovendo erogare grandi quantità di aria e comportava un’elevata usura del sistema di valvole cicliche

Il sistema LEAPmbr Aeration Technology è un innovativo diffusore d’aria a bolle grosse collocato alla base del dispositivi di filtrazione centralmente sotto i moduli di membrane, è di forma rettangolare e presenta fori contrapposti sulla sommità, da cui l’aria fornita per lo scuotimento delle membrane fuoriesce e risale nello spazio compreso fra due moduli membrane vicinali detto Gap.

Grazie alla loro struttura brevettata, i diffusori LEAP si comportano come un serbatoio accumulando l’aria al loro interno per poi rilasciarla improvvisamente quando la pressione interna eguaglia la pressione della colonna d’acqua sovrastante. In altre parole la tecnologia LEAP consente di attuare protocolli di aerazione discontinua pur operando con continuità le soffianti dedicate allo scouring delle membrane senza la necessità di avere valvole pneumatiche che ciclicamente veicolano l’aria ora ad una cassetta (o ad un treno) ora ad una altra (o ad un altro treno).

L’adozione della tecnologia LEAP comporta anche una notevole semplificazione del sistema di aerazione che, non dovendo più seguire un protocollo che prevede un’erogazione di aria di tipo ON/OFF ai dispositivi di filtrazione, può essere costituito semplicemente da una tubazione di mandata connessa al terminale dell’ingresso aria di ciascuno di essi.

Inoltre, grazie alle maggiori dimensioni delle bolle d’aria che il diffusore LEAP produce rispetto ai diffusori d’aria tradizionali, e grazie alla particolare forma della bolla generata detta “a testa di fungo”, le membrane sono scosse e il fango è allontanato dalla loro superficie con una maggiore efficacia e una notevole riduzione della quantità di aria richiesta. Quest’ultima, infatti, è ovviamente in funzione della superficie di filtrazione installata, ma anche della portata di permeazione e della concentrazione di solidi sospesi presente in vasca membrane. In altre parole possiamo dire che la portata d’aria necessaria per lo scuotimento delle membrane è funzione della specifica condizione operativa.

Grazie alla tecnologia LEAP esistono due possibilità operative una denominata LEAP-HI usata nelle condizioni più difficili (a esempio per flussi di filtrazione molto elevati o per concentrazione di solidi sospesi elevate) e una denominata LEAP-LOW in cui la quantità d’aria erogata è il 50% di quella richiesta per il LEAP-HI, usata per le condizioni di lavoro normali.

La “LEAPmbr Aeration Technology” offre al progettista un’elevata flessibilità nella progettazione dell’impianto. Infatti, potendo operare con erogazione continua dell’aria su ogni treno di filtrazione, egli può configurare il sistema di distribuzione dell’aria sia prevedendo una soffiante dedicata per ciascun treno che prevedendo un’unica stazione di erogazione dell’aria per lo scuotimento delle membrane condivisa da più treni di filtrazione che saranno collegati tra loro e alla stazione di produzione dell’aria da un collettore di distribuzione comune.

In conclusione, i vantaggi dell’aerazione con tecnologia LEAP posso essere riassunti in:

• Riduzione del 30% della domanda energetica per erogazione aria membrane;
• Eliminazione delle valvole per esecuzioni cicli sequenziali di aerazione;
• Sempre un unico collettore distribuzione aria per treno di filtrazione;
• Riduzione diametro collettore distribuzione aria;
• Aumento efficacia raschiamento membrane grazie alla presenza di bolle grosse.

Cicli di pulizia delle membrane

In funzione dell’efficienza della sezione di degradazione biologica e delle caratteristiche dell’acqua reflua influente (alcalinità, durezza, etc.) si devono fronteggiare fenomeni di sporcamento organico (fouling) e inorganico (incrostazioni, o scaling) delle membrane.

Per fronteggiare i problemi legati al fouling  delle membrane sono state definite due diverse strategie: la prima per contenere i fenomeni di intasamento entro limiti accettabili e per contenere la conseguente perdita di permeabilità delle membrane, la seconda, necessaria quando la prima, è rivolta a ristabilire la permeabilità iniziale delle membrane.

Cosa sono e come si eseguono le due differenti procedure?

Pulizia di mantenimento o Maintenance Cleaning MC: è la procedura di inversione del flusso di filtrazione (contro-lavaggio) potenziato chimicamente (CEB) e si esegue mantenendo le cassette immerse nei fanghi attivi.

Pulizia di ripristino o Recovery Cleaning RC: si esegue allontanando i fanghi attivi dalle vasche di contenimento delle membrane e riempendole con soluzioni acquose di opportuni reagenti in cui le cassette rimarranno immerse per tempi prestabiliti. L’operazione di riempimento viene eseguita controflussando la soluzione di lavaggio chimico dall’interno delle membrane verso l’esterno fino a raggiungere il massimo volume del serbatoio.

Nella tabella successiva sono riportate le frequenze di esecuzione, i reagenti usati e le concentrazioni dello specifico reattivo adottabili nelle sequenze di lavaggio membrane in impianti MBR che trattano reflui di origine municipale:

Tabella 3- Frequenze esecuzione e concentrazioni reagenti per cicli MC e RC tipici refluo di origine urbana

La strategia di pulizia definitiva di una sezione di filtrazione a membrane non può essere mai impostata a priori ma viene messa a punto nei primi mesi di funzionamento dell’impianto e dipende dall’effettiva qualità del liquame influente l’impianto MBR. Per gli impianti MBR che trattano reflui industriali ci si può attendere un aumento delle frequenze di esecuzione dei cicli di pulizia.

Vantaggi della soluzione ZeeWeed^® MBR

Le membrane ZeeWeed sono fibre supportate su una matrice tessile: la membrana così rinforzata è notevolmente più robusta delle analoghe non supportate (monolitiche o estruse o non supportate) ed è capace di sostenere tensioni che non hanno eguali. L’elevata tenacità delle fibre ZeeWeed fornisce una barriera molto robusta necessaria in ambienti ad elevate concentrazione in solidi sospesi e in condizioni di aerazione spinte che sono tipiche degli impianti MBR.

Gli MBR con fibra cava rinforzata ZeeWeed sono più robusti e flessibili in fase operativa per questi motivi:

• Integrazione con il processo biologico. Le membrane a fibra cava ZeeWeed possono essere integrate in qualsiasi configurazione di sistema biologico, compresi gli impianti di ENR (Enhanced Nutrient Removal) e i sistemi con membrane alloggiate direttamente in vasca biologica;
• Intervallo di TMP. Le membrane a fibra cava ZeeWeed possono operare in un range di pressione trans-membrana (TMP) elevato (fino a 0,55 bar). Questo consente agli operatori di un impianto MBR con membrane ZeeWeed più tempo per reagire e tornare al normale funzionamento dell’impianto.
• Ispezione dei moduli. La cassetta ZeeWeed può essere facilmente rimossa mentre il resto del treno è in funzione, ogni modulo può essere estratto dalla sua sede agendo semplicemente sul suo sistema di fissaggio ON/OFF con binario di scorrimento senza che sia necessario rimuovere carter di protezione e/o pannelli di alloggiamento.
• Flusso idraulico. Gli impianti MBR ZeeWeed sono progettati sulla base di flussi idraulici validati da esperienze a lungo termine su precedenti impianti di dimensioni paragonabili.
• Aerazione. Le membrane a fibra cava ZeeWeed operano con una quantità di aria tra le più basse nell’ambito delle fibre cave sommerse presenti su mercato. Gli impianti MBR ZeeWeed utilizzano la tecnologia LEAP, che riduce drasticamente i costi operativi (energia) dell’impianto.
• Accessibilità degli aeratori. Gli aeratori ZeeWeed fanno parte dei componenti rimovibili di una cassetta e sono quindi facilmente accessibili per l’ispezione diminuendo i rischi da spazi confinati per la salute e la sicurezza degli operatori che devono scendere nella vasca in cui gli aeratori sono fissati al fondo.
• Pulizia. Diversi sono i vantaggi delle membrane ZeeWeed per quanto riguarda la pulizia:

• Backpulse. Le membrane a fibra cava ZeeWeed operano ad alti valori di TMP che permettono un corretto contro-lavaggio delle membrane, se necessario, mentre le piccole dimensioni dei pori permettono una distribuzione uniforme della soluzione chimica lungo l’intera lunghezza della fibra. Le membrane ZeeWeed non richiedono il contro-lavaggio per mantenere le prestazioni, ma questa funzionalità viene fornita per garantire la massima flessibilità nella pulizia.
• Automazione. Gli impianti MBR ZeeWeed prevedono procedure automatizzate per le operazioni di pulizia di mantenimento e di recupero. E’ possibile automizzare completamente tutto il processo di lavaggio.
• Pulizia in-situ. Le membrane ZeeWeed si trovano, nella maggior parte delle applicazioni, in una vasca separata dal processo biologico e vengono pulite restando alloggiate nella vasca, senza richiedere operazioni di estrazione e pulizia fuori vasca. Questo accorgimento evita il rischio di dover sospendere il funzionamento della linea biologica in cui le membrane sono collocate e consente di pulire a fondo i dispositivi di filtrazione
• Ripristino del sistema. La possibilità di operare protocolli differenti come il backpulsing e il contro-lavaggio chimico in ammollo nella vasca membrane consentono il recupero completo del sistema senza rimuovere le membrane dalle loro vasche di alloggiamento.