Quy trình kết hợp màng gốm-của bộ lọc sinh học sử dụng hiệu quả việc loại bỏ chất hữu cơ và nitơ amoniac bằng bộ lọc sinh học (than hoạt tính dạng hạt (GAC) hoặc bộ lọc hạt gốm), trong khi quá trình lọc màng gốm tiếp theo sẽ tách các thành phần rắn và lỏng, giữ lại màng sinh học lão hóa, loại bỏ độ đục, đảm bảo sự an toàn cho vi sinh vật thải ra và đạt được độ trong tuyệt đối. Hai quá trình được kết hợp hiệu quả.
Hình ảnh: Thành phần cộng đồng vi khuẩn ở cấp độ ngành trong quy trình kết hợp màng gốm (trong đó A1 là nước thô, B2 là bộ lọc sinh học hạt gốm, F1 là lớp bám bẩn trên bề mặt màng của bộ lọc sinh học hạt gốm-quy trình kết hợp màng gốm, C2 là bộ lọc sinh học GAC và G1 là lớp bám bẩn trên bề mặt màng của quy trình kết hợp màng gốm-gAC).
Hình ảnh trên cho thấy thành phần cộng đồng vi khuẩn ở cấp độ ngành trong quá trình kết hợp màng gốm. Thành phần cộng đồng vi khuẩn của nước thô khác biệt đáng kể so với thành phần cộng đồng vi khuẩn của bộ lọc sinh học và lớp cặn trên bề mặt màng không khác biệt đáng kể. Điều này chỉ ra rằng quá trình tiền xử lý bằng bộ lọc sinh học làm thay đổi thành phần cộng đồng vi khuẩn của lớp bám bẩn sinh học và làm cho cấu trúc cộng đồng trở nên phức tạp hơn. Thành phần cộng đồng vi khuẩn ở cấp độ phylum trong bộ lọc sinh học và lớp bẩn bề mặt màng chủ yếu bao gồm Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Cyanobacteria, Chloroflexi, Verrucomicrobia, Planctomycetes và Firmicutes.
So với cộng đồng sinh học nước thô, tỷ lệ Proteobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Firmicutes và Bacteroidetes trong cộng đồng vi sinh vật lọc sinh học tăng lên, trong khi tỷ lệ Actinobacteria và Cyanobacteria giảm. Firmicutes là vi sinh vật phổ biến trong hệ thống nước thải và Actinobacteria là vi sinh vật phổ biến nhất trong hầu hết các hệ thống nước ngọt. Do đó, khả năng lưu giữ và hấp phụ chất hữu cơ trong nước thô của bộ lọc sinh học mang lại môi trường thuận lợi hơn cho Firmicutes, đồng thời ức chế sự phát triển và sinh sản của Actinobacteria. Proteobacteria tham gia vào quá trình thủy phân và phân hủy các protein thơm, và mức độ tăng của chúng từ ngành phổ biến thứ hai đến ngành phổ biến nhất cho thấy khả năng phân hủy sinh học được cải thiện trong bộ lọc sinh học. Acidobacteria có liên quan đến việc khử polysaccharides, protein và lipid, trong khi Bacteroidetes và Chlorophyta cũng tham gia vào việc loại bỏ chất hữu cơ. Những vi khuẩn này cùng nhau góp phần vào sự phân hủy các chất hữu cơ hòa tan trong nước và giảm thiểu sự tắc nghẽn màng gốm sau đó. So với thành phần cộng đồng sinh học của lớp lọc, tỷ lệ Proteobacteria, Actinobacteria, Cyanobacteria và Firmicutes trong lớp bám bẩn của bề mặt màng tăng lên, trong khi tỷ lệ Acidobacteria và Chlorophyta giảm. Sự khác biệt này chủ yếu là do quá trình màng gốm là giai đoạn tiếp theo trong bộ lọc sinh học và lớp cặn bẩn được làm sạch thường xuyên, dẫn đến sự khác biệt về thành phần cộng đồng vi khuẩn giữa hai lớp.