Os processos de tratamento biológico requerem um ambiente microbiano estável no sistema de reação. Isto normalmente requer a manutenção de uma alta concentração de lodo (MLSS) e um tempo de retenção de lodo (SRT) apropriado para garantir degradação suficiente da matéria orgânica e do nitrogênio amoniacal. Simultaneamente, a qualidade do afluente deve ser tão equilibrada quanto possível para evitar cargas de choque excessivas, que podem impactar negativamente a atividade microbiana e a eficiência geral do tratamento.
Os processos de operação da membrana requerem controle rigoroso do diferencial de pressão transmembrana (TMP) e do fluxo da membrana. A operação com fluxo constante ou pressão constante é geralmente empregada durante a operação, com monitoramento-em tempo real das alterações de TMP para avaliar a incrustação da membrana. Se a pressão aumentar ou o fluxo diminuir, será necessária uma retrolavagem ou limpeza química oportuna para restaurar o desempenho da membrana e evitar incrustações irreversíveis.
O controle de incrustação da membrana possui requisitos específicos para aeração e condições hidráulicas. O sistema de aeração deve fornecer continuamente força de cisalhamento suficiente para reduzir a deposição de lodo na superfície da membrana; simultaneamente, o tempo de retenção hidráulica (TRH) e a taxa de retorno precisam ser controlados adequadamente para evitar acúmulo excessivo de lodo ou desequilíbrio de carga do sistema. No geral, os requisitos do processo do biorreator de membrana enfatizam a operação equilibrada do sistema e o controle refinado, que são essenciais para alcançar um efluente estável e uma operação-de longo prazo.