أدت تكنولوجيا الأغشية إلى مفهوم ثوري جديد في معالجة مياه الصرف الصحي. المفاعلات الحيوية الغشائية (MBR) هي عملية معالجة متقدمة تستخدم في معالجة مياه الصرف الصحي التي تجمع بين عملية المعالجة البيولوجية وتكنولوجيا الأغشية شبه المنفذة. تعمل الأغشية كحاجز ضد البكتيريا والمواد الصلبة العالقة لإنتاج مخلفات سائلة منخفضة التعكر لمحطة معالجة ذات أعداد بكتيرية منخفضة للغاية. المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) هو مزيج من عملية غشاء مثل الترشيح الدقيق أو الترشيح الفائق مع مفاعل حيوي نمو معلق. ينتج هذا الترتيب المضغوط للغاية نفايات سائلة بجودة MF / UF مناسبة لإعادة الاستخدام أو كمصدر للمياه المغذية عالية الجودة لمعالجة التناضح العكسي. يمكن أن يكون الطلب على الطاقة لنظام مغمور أقل بمرتين من أنظمة التيار الجانبي ، وتعمل الأنظمة المغمورة بتدفق أقل ، مما يتطلب مساحة أكبر من الغشاء. في التكوينات المغمورة ، تعتبر التهوية أحد العوامل الرئيسية في كل من أداء العمليات الهيدروليكية والبيولوجية. تعمل التهوية على إبقاء المواد الصلبة في حالة تعليق وتنظيف سطح الغشاء وتزويد الكتلة الحيوية بالأكسجين ، مما يؤدي إلى تحسين قابلية التحلل البيولوجي وتخليق الخلايا.
تعمل المفاعلات الحيوية الغشائية (MBR) في أوقات الاحتفاظ بالجوامد (SRT) منخفضة تصل إلى 10-20 يومًا ، مما يؤدي إلى مستويات أكثر من المواد الصلبة العالقة السائلة المختلطة التي يمكن التحكم فيها (MLSS) (10-15 جم / لتر). نظرًا لظروف التشغيل الجديدة هذه ، يتم تقليل تكلفة نقل وضخ الأكسجين في MBR وتبسيط الصيانة الشاملة. تتراوح أوقات الإمساك الهيدروليكية النموذجية (HRT) من 3 إلى 10 ساعات. فيما يتعلق بتكوينات الأغشية ، يتم تطبيق أغشية الألياف المجوفة والألواح المسطحة بشكل أساسي في تطبيقات المفاعل الحيوي الغشائي.
بالنظر إلى أن كل تطور تكنولوجي هو إجابة على سؤال ، فإن الأسئلة الأساسية التي تتبادر إلى الذهن عند ولادة نظام MBR هي كيفية توفير المساحة ، وكيفية زيادة كفاءة المعالجة وكيفية إعادة تدوير مياه الصرف بشكل فعال. أنظمة MBR هي أنظمة ذات كفاءة عالية في إزالة الأكسجين الكيميائي (COD) لمياه الصرف الصحي التي تشغل مساحة أقل بكثير ولديها قابلية تحلل حيوي أقل مقارنة بعمليات المعالجة البيولوجية التقليدية. بفضل بصمتها الصغيرة ، فهي الخيار الأكبر في المناطق التي تكون فيها تكاليف الأرض مرتفعة.