Принцип роботиMBBR (реактор біоплівки з рухомим шаром)bio-carriers базується на інтеграції технології біоплівки та псевдозрідження.
Його основний механізм передбачає використання підвішених носіїв для досягнення ефективного очищення стічних вод. Процес передбачає додавання в реактор зважених носіїв з щільністю, близькою до води. Під час аерації або потоку води ці носії стають псевдозрідженими, створюючи трифазне (газ-рідина-тверде) середовище, сприятливе для росту мікробів. Поверхня носіїв спеціально оброблена, щоб мати шорстку, пористу структуру та гідрофільність, забезпечуючи ідеальне середовище для прикріплення мікробів. Мікроорганізми утворюють біоплівки на поверхні носія та розкладають органічні речовини у стічних водах за допомогою метаболічних процесів.
Носії MBBR мають стратифіковану внутрішню та зовнішню структуру:
Внутрішня частина носіїв через обмежене проникнення кисню утворює анаеробне або факультативно анаеробне середовище, придатне для росту анаеробних бактерій, таких як денітрифікуючі бактерії. Зовнішня частина, безпосередньо піддана впливу кисню та стічних вод, створює умови для аеробних бактерій. Така стратифікація дозволяє кожному носії функціонувати як мініатюрний реактор, одночасно сприяючи нітрифікації (де аеробні бактерії перетворюють аміачний азот на нітрат) і денітрифікації (де анаеробні бактерії перетворюють нітрат на газоподібний азот), значно підвищуючи ефективність видалення азоту. На відміну від традиційних фіксованих носіїв, носії MBBR підтримують частий контакт зі стічними водами через псевдозрідження, утворюючи «мобільну біоплівку». Це не тільки дозволяє уникнути проблем із засміченням, пов’язаних із стаціонарними носіями, але також використовує синергетичний ефект зваженого активного мулу та прикріплених біоплівок, повністю використовуючи простір реактора та покращуючи ефективність очищення.
Процес поєднує в собі переваги як активного мулу, так і технології біоплівки:
висока концентрація мулу підвищує стійкість до ударних навантажень, тоді як киплячий стан сприяє мікробному оновленню, запобігаючи втраті ефективності через старіння та відшарування біоплівки. Крім того, висока питома поверхня та здатність носіїв до приєднання мікроорганізмів дозволяють утримувати більше мікроорганізмів на одиницю об’єму, значно покращуючи ефективність видалення органічної речовини та аміачного азоту.
