第四次処理と MBR — 産業廃水コンプライアンスの新時代をリード

投稿者: ケイトチェン
電子メール: [email protected]
Date: Mar 24th, 2026

簡単な概要:
四次処理 を除去するために特別に設計された高度な精製段階です。 微量汚染物質 従来の二次および三次治療では見逃されている（抗生物質、ホルモン、医薬品など）。の下で EU 指令 2024/3019 (UWWTD リキャスト) 、製薬および化学部門は以上の目標を達成する必要があります 80%除去 これらの物質の 2035 ～ 2045 年 。の メンブレンバイオリアクター（MBR） はこの段階の技術的な「アンカー」として機能し、長期間の スラッジ滞留時間 (SRT) と相乗効果を発揮するために必要な物理的濾過 オゾン処理 または 粉末活性炭(PAC) .

1. 世界的な規制の進化：「排出制限」から「微量汚染物質阻止」へ

廃水の状況は、大量の有機物 (COD/BOD) の管理から、微量の化学的脅威を対象としたものへと移行しています。

UWWTD 2024 ロードマップ: 150、000 PEを超えるすべての処理施設に対して、2035年までに第4次処理を導入することが法的に義務付けられ、2045年までに敏感な地域にある10,000を超えるすべてのPE処理施設に適用される。
拡大生産者責任 (EPR): 革新的な「汚染者負担」モデルでは、 製薬会社や化粧品会社 これらの設備アップグレードの費用の少なくとも 80% を負担する必要があります。
「指標 12」: コンプライアンスは、以下を含む 12 の特定物質の 80% の除去率によって測定されます。 ジクロフェナク , カルバマゼピン 、そして メトプロロール .

2. MBR: 四次治療の構造的基盤

クォータナリ設定では、MBR は単なるフィルターではありません。それは高密度の生物学的エンジンです。

絶対物理バリア: MBR 限外濾過膜 (通常、 0.03～0.1マイクロメートル ）に対する決定的な障壁を提供します。 抗生物質耐性遺伝子 (ARG) そしてマイクロプラスチック。
SRT によるバイオオーグメンテーション: 従来のシステム (5 ～ 15 日間の SRT) とは異なり、MBR は 30～60日 。これにより、特殊化されたゆっくりと成長する硝化剤や、複雑な薬物リングを酵素分解できる「特殊な」細菌の増殖が可能になります。
高いMLSS密度: メンテナンス 8,000 ～ 12,000 mg/L バイオマスを大量に使用することで、工業用化学バッチからの有毒な衝撃を吸収するための巨大な「バイオバッファー」が確保されます。

3. 黄金の組み合わせ: MBR と AOP の相乗効果

80% の除去目標を達成するために、MBR はハイブリッドプロセスのプラットフォームとして機能します。

A. MBR オゾン処理 (The “Oxidize & Digest” Path)

「化学ハサミ」としてのオゾン: オゾンは、難治性の医薬品分子をより小さな生分解性の断片に分解します。
「バイオプロセッサー」としてのMBR: 次に、MBR はこれらの断片を石化します。これにより、潜在的に有毒な「変換生成物」が環境中に放出されるのを防ぎます。

B. MBR 粉末活性炭(PAC)

吸着と保持: PAC は MBR タンクに直接注入されます。膜は PAC がシステム内に確実に残るようにし、バクテリアが炭素の細孔を掃除して寿命を延ばす「生物学的再生」効果を可能にします。

プロセスの組み合わせ	対象汚染物質	除去効率（微量汚染物質）
セカンダリ (CAS)	バルク COD/BOD	< 30%
MBR 単独	SS / 複合有機物	50% – 70%
MBR オゾン/PAC	微量汚染物質 / AMR	> 85% – 95%

4. TKD 主導のオペレーショナルエクセレンス (OpEx)

深層データ管理が、第 4 次治療を手頃な価格で実現する唯一の方法です。

アルファ係数の最適化: ファインバブルを使用 ディスクディフューザー PTFE コーティングにより、粘性が高く MLSS の高い産業スラッジでも高い酸素移動を維持します。
現場での回復: 自動化の実装 酸の投与 (ギ酸/酢酸) を維持する 標準酸素移動効率 (SOTE) 生産を止めることなく。
エネルギーの自動化: リアルタイムリンク 溶存酸素 (DO) VFD 制御ブロワーを備えたセンサーにより、エネルギーの無駄を最大 30% 削減します。