Procesy bioreaktorów 

membranowych jako drugi 

stopień oczyszczania

Czym są bioreaktory 
membranowe

• łączą biologiczne oczyszczanie z systemem 

zintegrowanych membran,

• zastępują funkcjonalnością sedymentację oraz 

głęboką filtrację,

• wstępnie membrany były stosowane dla odsalania 

słonej i morskiej wody oraz zaczęły być stosowane 
na ściekach eksperymentalnie w 1970-pierwsze 
próby stosowania w Yamamoto (1986).

Kinetyka procesu

• niezbędne  są  podstawowe  równania  kinetyki, 

aczkolwiek, 

zdeterminowane 

zasady 

projektowania  reaktora  osadu  zawieszonego  są 
stosowane  w wielu projektach MBR,

Czynniki wpływające na 
kinetykę procesu

• temperatura,
• wielkość porów membran,
• szybkość przepływu przez membranę,
• żywotność membrany,
• stężenie zawieszonych substancji stałych w 

bioreaktorze,

• hydrauliczny czas retencji i wiek osadu,
• oczyszczanie wstępne,
• dopływ powietrza.

Czynniki wpływające na 
kinetykę procesu c.d.

• temperatura,
• wielkość porów membran,
• szybkość przepływu przez membranę,
• żywotność membrany,
• stężenie zawieszonych substancji stałych w 

bioreaktorze,

• hydrauliczny czas retencji i wiek osadu,
• oczyszczanie wstępne,
• dopływ powietrza.

Typy bioreaktorów 
membranowych

Usuwanie azotu

          a) zintegrowane usuwanie 

              azotu,

          b)rozdzielny proces 
             (z opcjonalnym zawracaniem 

             substancji stałych).

Legenda: influent – ścieki dopływające; anoxic zone – strefa z warunkami 
niedotlenionymi; aerobic zone – strefa tlenowa; internal recycle –wewnętrzne
zawracanie;  waste  solids  –  substancje  stałe  usuwane;  permeate  –  permeat; 

membrane

module  –  moduły  membranowe;  low  (high)  DO  MLSS  recycle  –  zawracanie 

niskiego

(wysokiego) stężenie MLSS i tlenu rozpuszczonego; membrane compartment – 

przedział membranowy.

Usuwanie fosforu

a) schemat,
b) widok całej instalacji.

Legenda: anaerobic zone – strefa beztlenowa; internal recycle – wewnętrzny 

obieg;

waste solids – subst. stałe odpadowe; screened influent – przesiany strumień 

dopływający

(po sitach); concentrated solids recirculation – zawracanie stęzonych subt. 

stałych; solids

to waste – subst. stałe do odpadów; permeate to disinfection – permeat do 

dezynfekcji;

mixed liquor solids recirculation – zawracanie mieszaniny płynnej subst. 

stałych;.

Zalety bioreaktorów

W porównaniu do konwencjonalnych systemów osadu
zawieszonego, MBR mają następujące zalety:

• ze  względu  na  to,  że  MBR  współpracuje  z  większą 

koncentracją  ciał  zawieszonych,  czas  hydraulicznej  retencji 
w reaktorze jest krótszy, co obniża wymiary reaktora,

• dłuższy 

WO 

dwa 

trzy 

razy 

niż 

w 

procesach 

konwencjonalnych,  w  rezultacie  mniejsza  produkcja  osadu, 
bardziej stabilne działanie, mniejsza szansa na spęcznienie,

• symultaniczna 

nitryfikacja-denitryfikacja 

może 

zostać 

osiągnięta  dzięki  procesom  kontroli  kiedy  dłuższy  WO  jest 
połączony  z  niższą  koncentracją  tlenu  rozpuszczonego  w 
bioreaktorze.

Wady bioreaktorów

Wady MBR zawierają:

• wysokie koszty inwestycyjne modułów membran,
• ograniczone  dane  na  temat  żywotności  membrany,  w 

ten  sposób  pojawiające  się  okresowo  potencjalne 
wysokie koszty wymiany membrany,

• wysokie  koszty  energii  związane  z  czyszczeniem 

membran 

w 

porównaniu 

do 

konwencjonalnych 

procesów osadu czynnego,

• potencjalne złe działanie membran, które oddziałuje na 

zdolności oczyszczania projektowanych przepływów,

• osady  ściekowe  z  procesu  membranowego  mogą  być 

trudniejsze do odwodnienia.

Dziękuję za uwagę 