Розрахунок і деталізація процесу проектування MBBR
Автор: Кейт
Email:Kate@aquasust.com
Дата: 12 липня 2021 р
Зміст
1. Що таке MBBR і повна форма MBBR
2.1 Введення біоплівкового носія
2.2 Видалення вуглецевмісних речовин
2.3 Конструкція високонавантаженого MBBR
2.4 Конструкція умовного навантаження MBBR
2.5 Конструкція МББР з низьким навантаженням
2.6 Нітрифікація технології MBBR
2.7 Денітрифікація резервуара MBBR
2.7.1 Реактор біоплівки з рухомим шаром із попередньою денітрифікацією
2.7.2 Реактор біоплівки з рухомим шаром з постденітрифікацією
2.7.3 Комбінований біоплівковий реактор з рухомим шаром до/після денітрифікації
2.7.4 Перемішування денітрифікації
2.9Розділення твердої рідини MBBR
2.10 Міркування при проектуванні MBBR
2.10.1MBBR Швидкість потоку (горизонтальна швидкість потоку)
2.10.2 MBBR Tank Foam проблеми
2.10.3 Очищення ліжка-переноски та тимчасове зберігання
|
Якщо вам потрібен MBBR Process Excel Зв'яжіться зараз, чому б і ні? Whatapp або телефон:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
1. Що таке MBBR і повна форма MBBR
За останні 20 років біоплівковий реактор з рухомим шаром (MBBR) перетворився на простий, надійний, гнучкий і компактний процес очищення стічних вод. Різні конфігурації MBBR успішно використовувалися для видалення БПК, окислення аміаку та видалення азоту, і вони можуть відповідати різним критеріям якості стоків, включаючи суворі обмеження щодо поживних речовин.
Реактор для біоплівки з рухомим шаром використовує спеціально розроблений пластик як носій біоплівки, а через аераційне перемішування рідина
Носій можна суспендувати в реакторі кип'ятінням із зворотним холодильником або механічним перемішуванням. У більшості випадків носій заповнюється від 1/3 до 2/3 реактора. Універсальність MBBR дозволяє інженеру-конструктору максимально використовувати свою уяву. Основна відмінність між реакторами MBBR та іншими біоплівковими реакторами полягає в тому, що він поєднує в собі багато переваг методів з активним мулом і біоплівки, уникаючи якомога більшої кількості їхніх недоліків.
1) Як і інші занурені біоплівкові реактори, MBBR здатний утворювати високоспеціалізовані активні біоплівки, які можна адаптувати до конкретних умов усередині реактора. Високоспеціалізована активна біоплівка забезпечує високу ефективність на одиницю об’єму реактора та підвищує стабільність процесу, тим самим зменшуючи розміри реактора.
2) Гнучкість і технологічний потік MBBR дуже подібний до активного мулу, що дозволяє послідовно розташувати декілька реакторів уздовж напрямку потоку для досягнення кількох цілей обробки (наприклад, видалення БПК, нітрифікація, попередня або постденітрифікація) без потреба в проміжному насосі.
3) Більша частина активної біомаси постійно утримується в реакторі, тому, на відміну від процесу з активним мулом, MBBR Концентрація твердих речовин у витікаючих водах MBBR є принаймні такою ж високою, як і концентрація твердих речовин у реакторі. MBBR на порядок нижчий, ніж традиційний відстійник, тому на додаток до традиційного відстійника MBBR може використовувати різноманітні процеси розділення твердої та рідини.
4) MBBR є універсальним, і реактор може мати різну геометрію. Для проектів модернізації MBBR добре підходить для модернізації існуючих ставків.
2.Проектування процесу MBBR
Конструкція MBBR базується на концепції, згідно з якою декілька MBBR утворюють серію, кожна з яких має певну функцію, і що ці MBBR працюють разом, щоб виконати завдання очищення стічних вод. Таке розуміння є доцільним, тому що за унікальних умов (наприклад, доступних донорів електронів і акцепторів електронів) кожен реактор здатний культивувати спеціалізовану біоплівку, яку можна використовувати для досягнення конкретного завдання лікування. Цей модульний підхід можна розглядати як просту та зрозумілу конструкцію, що складається з кількох повністю змішаних реакторів, кожен з яких має унікальну мету обробки. Навпаки, конструкція систем активного мулу є дуже складною: оскільки конкурентні реакції завжди відбуваються, щоб «досягти бажаної цілі обробки протягом часу перебування, обмеженого кожною частиною резервуара (зони аерації та неаерації), загальний час перебування твердих біологічних речовин (SRT) повинен підтримуватися на належному рівні, щоб бактерії могли змішуватися (щодо швидкості росту бактерій і властивостей сирої води) і рости разом.
Саме простота MBBR дозволяє нам добре зрозуміти біоплівку в MBBR на практиці завдяки спостереженням дослідників, інженерів та операторів очисних споруд. Більшість цієї статті представляє приклади спостережень MBBR, тим самим демонструючи ті, які є критичними компонентами та факторами, які слід враховувати при проектуванні та експлуатації MBBR.
● АквасустMBBRPпроцесFнизькийDдіаграма
|
Якщо вам потрібен MBBR Process Excel Зв'яжіться зараз, чому б і ні? Whatapp або телефон:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.1Введення біоплівкового носія
Ключ до успіху будь-якого біоплівкового реактора полягає в підтримці високого відсотка біоактивного об’єму всередині реактора. Якщо конвертувати концентрацію біомаси на носіях MBBR у концентрацію зважених твердих речовин, значення, як правило, становлять приблизно від 1000 до 5000 мг/л. У перерахунку на одиничний об’єм швидкість видалення MBBR значно вища, ніж у систем з активним мулом. Це можна пояснити наступним.
1) Сила зсуву, прикладена до носія енергією змішування (наприклад, аерація), ефективно контролює товщину біоплівки на носії, таким чином підтримуючи високу загальну біологічну активність.
2) Здатність підтримувати високий рівень виділеної біомаси за певних умов у кожному реакторі, незалежно від загальної HRT системи.
3) Умова турбулентного потоку в реакторі підтримує необхідну швидкість дифузії.
Реактори з рухомим шаром можна використовувати для видалення БПК, нітрифікації та денітрифікації, і, таким чином, їх можна поєднувати в різні процеси. У таблиці 1-1 підсумовано різні процеси MBBR. Визначення найбільш ефективного процесу пов'язане з наступними факторами.
1) Місцеві умови, включаючи схему та гідравлічний переріз (висоту) очисної споруди.
2) Існуючі процеси очищення та можливість модифікації існуючих споруд і ставків.
3) Цільова якість води.
● Таблиця 1-1 Підсумок процесу MBBR
|
Мета обробки |
процес |
|
|
Одинарний MBBR MBBR з високим навантаженням, розміщений перед процесом активного мулу |
|
Нітрифікація |
Одинарний MBBR MBBR набір після вторинної обробки МФСА |
|
Денітрифікація денітрифікація |
MBBR окремо та після денітрифікації, MBBR окремо та після денітрифікації, MBBR окремо та до та після денітрифікації, Пост-MBBR для денітрифікації стоків нітрифікації. |
For moving bed reactors, the effective net biofilm area is the key design parameter, and the load and reaction rate can be expressed as a function of the carrier surface area, so the carrier surface area becomes a common and convenient parameter to express the performance of MBBR. the load of MBBR is often expressed as the carrier surface area removal rate (SAAR) or the carrier surface area loading (SALR). When the concentration of the host substrate is low (e.g., S>>K), the substrate removal rate of MBBR is zero-level response. When the main substrate concentration is low (e.g. S>>K), швидкість видалення субстрату MBBR є реакцією першого порядку. У контрольованих умовах швидкість видалення площі поверхні носія (SAAR) можна виразити як функцію навантаження на площу поверхні носія (SALR), як показано в рівнянні (1-1).
r =rмакс-[L/(K+L)] (1-1)
r - швидкість видалення (г/(м2 -д));
rмакс- максимальна швидкість видалення (г/(м2 -д)).
L - швидкість навантаження (г/(м2 -д)).
К - константа напівнасичення.
2.2 Видалення вуглецевмісних речовин
Навантаження на площу поверхні (SALR) носія, необхідне для видалення вуглецю, залежить від його найважливішої мети очищення та методів відокремлення води від мулу.
У таблиці 1-2 наведено стандартні діапазони навантаження БПК для різних цілей застосування. Нижчі значення навантаження повинні використовуватися, коли нітрифікація відбувається за потоком. Високі навантаження слід використовувати лише тоді, коли розглядається лише видалення вуглецю. Досвід показує, що для видалення вуглецю достатньо розчиненого кисню в основній рідкій фазі 2-3 мг/л, і подальше збільшення концентрації розчиненого кисню не має сенсу для покращення швидкості видалення поверхні носія (SARR).
● Таблиця 1-2 Типові значення БПК
|
Мета застосування |
BOD на одиницю площі поверхні носія зустрічається (SALR) (g/m2.d) |
|
Високе навантаження (видалення 75%-80% БПК) |
20 |
|
Високе навантаження (вилучення 80%-90% БПК) |
5-15 |
|
Низьке навантаження (до нітрифікації) |
5 |
|
Якщо вам потрібен MBBR Process Excel Зв'яжіться зараз, чому б і ні? Whatapp або телефон:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.3Конструкція високонавантаженого MBBR
Щоб відповідати основним стандартам вторинної обробки, але потрібна компактна система з високим навантаженням, розгляньте можливість використання реактора з рухомим шаром
Коли MBBR працює з високим навантаженням, його значення площі навантаження на несучу поверхню (SALR) є високим. Коли MBBR працює при високому навантаженні, значення навантаження на площу поверхні носія (SALR) є високим, і головною метою є видалення розчиненої та легко розкладаної БПК із води, що надходить. при високому навантаженні захисна біоплівка втрачає властивість осідати, тому хімічна коагуляція, повітряна флотація або процес контакту з твердими речовинами часто використовується для видалення зважених твердих речовин зі стоків MBBR з високим навантаженням. Однак загалом цей процес є простим процесом, який може відповідати основним стандартам вторинного лікування за допомогою короткої ЗГТ. Результати дослідження MBBR із високим навантаженням представлені на малюнку 1-3. Рисунок 1-3(a) показує, що MBBR є дуже ефективним у видаленні ХПК і, по суті, є лінійним у широкому діапазоні навантажень. Рисунок 1- 3 (b) ілюструє, що відстоювання стоків MBBR дуже погане, навіть при дуже низьких рівнях витікання з поверхні, що свідчить про те, що справді потрібна покращена стратегія захоплення твердих речовин. Процес контакту MBBR/тверді речовини використовувався на станції очищення стічних вод Мао-Пойнт у Новій Зеландії. На малюнку 1-4 показано зв’язок між видаленням розчиненої БПК і загальним навантаженням БПК, що надходить, на цій установці. Рисунок 1-4 ілюструє, що типові значення видалення БПК для MBBR з високим навантаженням становлять від 70% до 75%. Біофлокуляція та подальша обробка за допомогою процесу контакту з твердими речовинами дозволяє процесу відповідати основним стандартам для вторинної обробки.
● Малюнок 1-3
(a) Швидкість видалення ГПК при високому навантаженні.
(b) Погана седиментація відокремленої біоплівки під високим навантаженням
● Рисунок 1-4 Зв’язок між швидкістю видалення розчиненої БПК і загальним навантаженням БПК у високонавантаженому MBBR
2.4 Конструкція звичайного навантаження MBBR
Коли розглядається звичайний традиційний процес вторинної обробки, можна вибрати реактор з рухомим шаром. У цьому випадку послідовні 2 MBBR у рядку можуть задовольнити вимоги до очищення (вторинний рівень очищення).
У таблиці 1- 4 підсумовано видалення БПК7 у чотирьох очисних спорудах. Усі чотири очисні споруди використовували традиційно завантажений MBBR з органічним навантаженням MBBR 7-10 gBOD7 /( m2 -d) (при 10 градусах); до MBBR застосовувалися хімікати для флокуляції та видалення фосфору, а також було реалізовано покращене відділення зважених речовин.
● Результати експлуатації звичайного навантаження MBBR з процесом хімічного видалення фосфору
|
Якщо вам потрібен MBBR Process Excel Зв'яжіться зараз, чому б і ні? Whatapp або телефон:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.5Конструкція МББР з низьким навантаженням
Коли MBBR розміщується перед реактором нітрифікації, найбільш економічним варіантом конструкції є розгляд використання MBBR для видалення органіки. Це дозволяє нітрифікаційному реактору з рухомим шаром після MBBR досягти високої швидкості нітрифікації. Якщо навантаження БПК нітрифікаційного MBBR не зменшується достатньо, швидкість нітрифікації буде значно знижена, таким чином залишаючи реактор у неефективному стані.
На малюнку {{0}} (a) показано вплив збільшення навантаження БПК на швидкість нітрифікації носія. Це приклад високого навантаження БПК, що призводить до надмірного навантаження нітрифікації в наступній секції, коли органічні речовини видаляються в передній секції. У цьому прикладі швидкість нітрифікації становила 0,8 г/(м2 -д). Коли навантаження БПК становила 2 г/(м2 -д), а розчинений кисень в основній рідині становив 6 мг/л. Однак, коли навантаження БПК збільшилася до 3 г/(м2 -д), швидкість нітрифікації становила 0,8 г/(м2 -д). Однак, коли навантаження БПК було збільшено до 3 г/(м2 -д), швидкість нітрифікації знизилася приблизно на 50%. Щоб протидіяти цьому, оператор може збільшити концентрацію розчиненого кисню в основній рідкій фазі або збільшити коефіцієнт заповнення, щоб зменшити швидкість навантаження на поверхню. Однак важливо відзначити, що такий підхід не слід використовувати в проектуванні через недостатню економічність та ефективність. Крім того, при проектуванні MBBR для видалення БПК слід застосувати консервативний підхід, вибираючи низьку швидкість навантаження для визначення розміру, щоб отримати максимальну ефективність нітрифікації MBBR після потоку.
На малюнку 1-6(b) показано швидкість нітрифікації трьох аеробних MBBR послідовності. На малюнку 6(b) носій у кожному MBBR був видалений для невеликого випробування швидкості нітрифікації. Субтести тривали 6 тижнів і проводилися двічі. У кожному субтесті умови трьох субтестових реакторів були майже ідентичними (наприклад, розчинений кисень, температура, pH і початкова концентрація аміачного азоту). Результати випробувань показали, що перший реактор мав найвище навантаження розчиненої ХПК (5,6 г/(м2 -д)) і майже не мав ефекту нітрифікації, але був дуже успішним у видаленні навантаження ХПК. Це демонструють наступні два аспекти.
(1) Швидкість нітрифікації реактора другого ступеня є високою та близькою до рівня третього ступеня.
(2) Навантаження розчиненого ХПК на другій і третій стадіях істотно не відрізнялися.
Для проектування реакторів з низьким навантаженням важливо консервативно вибирати навантаження на площу поверхні носія (SALR). Це можливо
Наступне рівняння було використано для корекції навантаження площі поверхні носія (SALR) відповідно до температури витікання: LT=L101.06(T-10)
LT - навантаження при температурі Т.
L10 -10 градус при навантаженні 4,5 г/(м2 -д).
● Малюнок 1-6
(a) Вплив навантаження БПК і розчиненого кисню на швидкість нітрифікації при 15 градусах.
(b) Відмінності в рівнях нітрифікації різних MBBR у серії MBBR
|
Якщо вам потрібен MBBR Process Excel Зв'яжіться зараз, чому б і ні? Whatapp або телефон:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.6Нітрифікаціятехнології MBBR
Існують деякі фактори, які мають значний вплив на продуктивність нітро MBBR, і їх необхідно враховувати при проектуванні нітро MBBR. Найважчий
Фактори є.
(1) Органічне завантаження.
(2) Концентрація розчиненого кисню.
(3) Концентрація аміаку.
(4) Концентрація стічних вод.
(5) pH або лужність.
Рисунок 1- 6 ілюструє, що для отримання задовільних показників нітрифікації в нитрифікаційному MBBR, який знаходиться нижче за течією, важливо видалити органічну речовину зі стоків у вище за течією MBBR; інакше гетероксична біоплівка конкуруватиме з нею за простір і кисень, таким чином зменшуючи (згасаючи) нітрифікаційну активність біоплівки. Швидкість нітрифікації зростає зі зменшенням органічного навантаження, поки розчинений кисень не стане обмежуючим фактором. Тільки при дуже низьких концентраціях аміаку (<2 mgN/l) does the available substrate (ammonia) become the limiting factor. It is thus the concentration of ammonia that is an issue when complete nitrification is required. In this case, 2 sequential reactors can be considered, with the first stage being limited by oxygen and the second by ammonia. As with all biological treatment processes, temperature has a significant effect on nitrification rates, but this can be mitigated by increasing the dissolved oxygen within the MBBR. As alkalinity decreases to very low levels, nitrification rates within the biofilm begin to be limited. Each of the important factors that affect nitrification are discussed below.
При достатній лужності та концентрації аміаку (принаймні спочатку) швидкість нітрифікації зменшуватиметься з органічним навантаженням
збільшується до тих пір, поки розчинений кисень не стане лімітуючим фактором. У добре вирощеній нітрифікуючій біоплівці концентрація розчиненого кисню обмежуватиме швидкість нітрифікації на носії, лише якщо співвідношення O2 до NH4+-N менше 2.0. На відміну від систем з активним мулом, в умовах обмеженого вмісту кисню швидкість реакції в реакторах з рухомим шаром демонструє лінійну або приблизно лінійну залежність від концентрації розчиненого кисню в тілі рідкої фази. Це може бути пов’язано з тим, що проходження кисню через нерухому рідку мембрану в біоплівку може бути критичним кроком у обмеженні передачі кисню. Збільшення концентрації розчиненого кисню в основній рідкій фазі збільшує градієнт концентрації розчиненого кисню в біоплівці. При вищих швидкостях аерації збільшена енергія змішування також сприяє перенесенню кисню від основної рідкої фази до біоплівки. Як можна побачити на малюнку 1- 6(a), якщо органічне навантаження підтримується постійним (наприклад, постійна товщина та склад біоплівки), можна очікувати лінійну залежність між швидкістю нітрифікації та концентрацією розчиненого кисню. Рисунок 1-7 пояснює, що збільшення розчиненого кисню в основній рідкій фазі сприяє швидкості нітрифікації, доки концентрація аміаку в основній рідкій фазі не зменшиться до дуже низького рівня.
● Рисунок 1-7 Вплив розчиненого кисню при низькій концентрації аміаку
Для добре вирощеної «чистої» нітрифікуючої біоплівки концентрація аміаку в основній рідкій фазі не впливає на швидкість реакції, доки O2:NH4+- N не досягне значення від 2 до 5. Деякі приклади O2:NH{{6} } N наведено в таблиці 1-5.
● Таблиця 1-5 Деякі приклади O2:NH4+- N
|
Список літератури |
O2:NH4+- N |
|
Поділ (1994) |
<2 (Обмеження кисню) 2.7 (Критичний О2 концентрація=9-20мг/л) 3.2 (Критичний О2 концентрація=6мг/л) >5 (обмеження аміаку) |
|
Бономо (2000) |
＞3-4 (обмеження аміаку) ＜1-2 (обмеження кисню) |
Розробка MBBR часто починається з порогового значення 3,2. Порогове значення регулюється. Використовуючи рівняння (1-3), концентрація аміаку при цьому пороговому значенні може бути використана для оцінки відповідної швидкості нітрифікації та використана як основа для проектування.
rNH3-N= k × (SNH3-N) (n) (1-3)
rNh 3- n-Нітрифікаційна швидкість (g rnh 3- n /(m 2 - d)
k - константа швидкості реакції (залежна від місця та температури).
SNH3-N – концентрація субстрату, яка обмежує швидкість реакції.
n - кількість стадій реакції (залежить від розташування та температури).
Константа швидкості реакції (k) з товщиною біоплівки та дифузією обмежуючого субстрату при заданій концентрації розчиненого кисню. Коефіцієнт пов’язаний з Кількість рівнів реакції (n) пов’язана з рідкою плівкою, що прилягає до біоплівки. Коли турбулентний потік сильний, а нерухомий шар рідкої плівки тонкий, рівень реакції прагне до {{0}}.5; коли турбулентний потік повільний, а нерухома рідинна плівка товста, рівень реакції прагне до 1,0. У цей момент дифузія стає фактором обмеження швидкості.
Концентрацію аміаку при критичному значенні (SNH3-N) можна оцінити за критичним співвідношенням і проектною концентрацією розчиненого кисню в основній рідкій фазі, як показано нижче. Збільшення концентрації розчиненого кисню в основній рідкій фазі може допомогти зменшити критичне співвідношення, але з невеликим успіхом. Також розглянемо випадок, коли гетеротрофні бактерії конкурують за простір за певних навантажень реактора та умов змішування, тим самим зменшуючи проходження кисню через гетеротрофний шар на біоплівці.
(SNH3-N)=1.72 мг-N/л=(6 мгO2/л - 0.5O2/л)/3,2
Взявши SNH{{0}}N рівним 1,72, припускаючи константу швидкості реакції k=0,5 і стадію реакції 0,7, рівняння (1- 3) можна розрахувати наступним чином.
rNH3-N=0.73g/(m2 -d)=0.5×1,720.7
Розглядаючи вплив температури на нітрифікуючий MBBR, важливим є кілька факторів. Слід враховувати, що температура витікання в межах MBBR може суттєво впливати на кінетичний процес біологічної нітрифікації; швидкість дифузії субстрату в біомасу та з неї; і в'язкість рідини, яка, у свою чергу, може мати пульсаційний вплив енергії зсуву на товщину біоплівки. Вплив температури на швидкість макроскопічної реакції, описаної вище, можна виразити наступним співвідношенням.
kT2= kT{{1}θ(T2-T1) (1-4)
kT1 - константа швидкості реакції при температурі T1.
kT2 - константа швидкості реакції при температурі T2.
θ - температурний коефіцієнт.
Хоча температурна залежність кінетики нітрифікації при зимовій розрахунковій температурі знижує швидкість нітрифікації MBBR, збільшення концентрації біоплівки на носії може спостерігатися при низьких температурах, і додатково концентрація розчиненого кисню в реакторі може бути збільшена, що пом’якшує негативний вплив температури на швидкість нітрифікації. При нижчій температурі стічних вод біомаса (г/м2) спостерігалася більшою. Крім того, концентрація розчиненого кисню в основній рідкій фазі може бути збільшена без збільшення швидкості аерації, оскільки кисень у цьому є завдяки вищій розчинності низькотемпературних рідин. Це призводить до кінцевого результату, коли активність біоплівки вища за активність біоплівки (г NH3-N/(m2 -d) ÷ г SS/м2) зменшується, але активність нітрифікації на одиницю площу поверхні носія все ще можна підтримувати на високому рівні. Сезонні коливання біомаси залежно від температури стічних вод для третинної нітрифікації MBBR наведено на малюнку 1- 8(a). Коли температура стічних вод підвищилася з 〈15 градусів до〉15 градусів у період з травня по червень, концентрація біомаси різко впала. Рисунок 1- 8 (b) ділить дані на дві зони відповідно до температури стоків (〈15 градусів і 〉15 градусів). Незважаючи на те, що питома активність біоплівки зменшується в області 〈15 градусів, макроскопічна продуктивність реактора залишається високою завдяки вищій загальної концентрації біомаси та вищій концентрації розчиненого кисню (спричиненої підвищеною розчинністю газу при низьких температурах). Це спостережене явище свідчить про те, що макроскопічна поверхнева швидкість реакції на носії може підтримуватися на високому рівні в умовах низької температури, незважаючи на знижену швидкість росту нітрифікуючих бактерій, завдяки адаптації біоплівки.
● Рисунок 1-8 (a) Сезонні зміни концентрації біомаси та температури в MBBR із третинною нітрифікацією.
(b) Зв’язок між активністю нітрифікації та концентрацією розчиненого кисню при різних температурних умовах
|
Якщо вам потрібен MBBR Process Excel Зв'яжіться зараз, чому б і ні? Whatapp або телефон:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.7 Денітрифікаціятанка MBBR
Реактори з рухомим шаром успішно використовуються в попередніх, пост- і комбінованих процесах денітрифікації. На відміну від інших біопроцесів денітрифікації матеріалів, фактори, які необхідно враховувати при проектуванні.
1) Відповідне джерело вуглецю та відповідне співвідношення вуглецю до азоту в реакторі.
2) Бажаний ступінь денітрифікації.
3) Температура стоків.
4) Розчинений кисень у зворотній або верхній воді.
2.7.1 Реактор з рухомим шаром біоплівки з попередньою денітрифікацією
Коли потрібне видалення БПК, нітрифікація та помірне видалення азоту, добре підходить MBBR з передньою денітрифікацією. Щоб повністю використовувати об’єм безкисневого реактора, живильна вода повинна мати відповідне співвідношення ХПК, що легко розкладається, та аміачного азоту (C /N). Оскільки стадія нітрифікації MBBR вимагає підвищеного вмісту розчиненого кисню, розчинений кисень у рефлюксі має значний вплив на продуктивність MBBR. Це призводить до верхньої межі найекономічнішого коефіцієнта дефлегмації (Q рефлюкс/Q притока) у виробництві. Вище цього значення загальна ефективність денітрифікації знижується, коли зворотний потік збільшується далі. Якщо природа стоків підходить для денітрифікації переднього кінця, швидкість видалення азоту зазвичай становить від 50% до 70% при коефіцієнті повернення від (1:1) до (3:1). У виробничій практиці на швидкість денітрифікації можуть впливати такі фактори, як: розташування, сезонні відмінності у властивостях стоків (наприклад, C/N), концентрація розчиненого кисню, що подається в реактор, і температура стоків.
|
Якщо вам потрібен MBBR Process Excel Зв'яжіться зараз, чому б і ні? Whatapp або телефон:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.7.2 Реактор з рухомим шаром біоплівки з постденітрифікацієюn
When the degradable carbon in the wastewater is naturally insufficient, or has been consumed by upstream processes, or when the wastewater treatment plant occupies an area subject to when the need for concise and high-speed denitrification is limited, MBBR with posterior denitrification can be considered. because the denitrification performance is not affected by internal circulation or carbon source, the posterior denitrification process can achieve high denitrification rates (>80%) при короткій ЗГТ.
Якщо вимоги до БПК стічних вод і нітратів більш суворі, може знадобитися постденітрифікація після невеликої аерації MBBR. Експлуатаційний досвід показує, що якщо вище за течією відбувається процес седиментації, після денітрифікації можуть бути концентрації фосфору, яких недостатньо для синтезу клітин, і продуктивність денітрифікації може бути пригнічена в цій точці.
Коли вуглець переповнений, максимальна швидкість видалення поверхні носія нітратів (SARR) застосованого джерела вуглецю може перевищувати 2 г/(м2 -д). Швидкість видалення площі поверхні нітратів для різних джерел вуглецю та різних температур наведено на малюнках 2-9.
● Рисунок 1-9 Швидкість видалення носіїв із різними джерелами вуглецю як функція температури
2.7.3 Комбінований реактор з рухомим шаром біоплівки до/після денітрифікації
Реактори з рухомим шаром із передньою та задньою денітрифікацією можна комбінувати, таким чином використовуючи переваги передньої денітрифікації. Конструкцію переднього реактора денітрифікації можна розглядати як аеротенк взимку. Проект може передбачати використання переднього реактора денітрифікації як аеротенку взимку. Це тому, що.
1) Збільшення об’єму реакційного резервуара для аерації сприяє покращенню нітрифікації.
2) Нижча температура води може призвести до збільшення концентрації розчиненого кисню та зниження розчиненого ХПК, що може вплинути на ефективність передньої денітрифікації.
3) Взимку постденітрифікаційний реактор може виконувати всі завдання денітрифікації.
|
Якщо вам потрібен MBBR Process Excel Зв'яжіться зараз, чому б і ні? Whatapp або телефон:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.7.4 Перемішування денітрифікації
У денітрифікації MBBR для циркуляції та змішування рідини в реакторі використовується занурювальний механічний змішувач, встановлений на рейках.
корпус і носій. При проектуванні мішалки слід особливо враховувати такі аспекти: (1) розташування та напрямок мішалки; (3) Тип мішалки; (3) енергія перемішування.
Відносна щільність носія біоплівки становить близько 0,96, тому він плаватиме у воді без прикладення енергії, що відрізняється від процесу активного мулу. Коли в процесі обробки активним мулом немає прикладеної енергії, тверді речовини (мул) осідають.
Як наслідок, у MBBR мішалку слід розміщувати близько до поверхні води, але не надто близько до поверхні води, інакше вона створить вихор на поверхні повторної води та, таким чином, занесе повітря в реактор. Як показано на малюнку 1-10, мішалку слід трохи нахилити вниз, щоб носій можна було проштовхнути глибше в реактор. Як правило, неаерований MBBR вимагає від 25 до 35 Вт/м3 енергії для перемішування всього носія. Слід особливо розглянути перемішування денітрифікуючого MBBR. Не всі мішалки придатні для тривалого використання в МББР. Виробник мішалок (ABS), використовуючи кілька блоків MBBR, розробив мішалку ABS123K, спеціально придатну для реакторів з рухомим шаром. Ця мішалка виготовлена з нержавіючої сталі із загнутою назад мішалкою, яка здатна витримувати стирання мішалки носієм. Щоб запобігти пошкодженню носія та зносу мішалки, мішалка ABS123K має 12-мм круглі стрижні, приварені уздовж крил пропелера. При використанні в реакторі з рухомим шаром швидкість мішалки ABS123K досить низька (90 об/хв при 50 Гц і 105 об/хв при 60 Гц). Енергія змішування, необхідна для перемішування денитрифікуючого MBBR, пов’язана з коефіцієнтом наповнення носія та очікуваним зростанням біоплівки. Практичний досвід показує, що перемішування ефективніше за низьких коефіцієнтів наповнення носія (наприклад,<55%). At higher fill ratios, it is difficult for the agitator to circulate the carriers and therefore high carrier fill ratios should be avoided. Low filling ratios and correspondingly high carrier surface loadings increase the biofilm concentration and thus sink the carrier, making it easier for the stirrer to stir the carrier and circulate it in the reactor. From this point of view, it is important to choose the appropriate denitrification reactor size, as a proper reactor size allows for a filling ratio and mechanical stirring to be compatible.
● Малюнок 10
(a) мішалка ABS123K, звернена до поверхні води та нахилена на 30 градусів вниз, щоб проштовхнути носій глибше в реактор;
(b) денітрифікація MBBR, яка працює на очисних спорудах
2.8 Попередня обробка
Як і в інших технологіях зануреної біоплівки, живильна вода для MBBR потребує належної попередньої обробки. Для того, щоб решітка і седиментація були якісними, необхідно уникати тривалого накопичення неприємних інертних матеріалів, таких як сміття, пластик і пісок, у MBBR. Оскільки MBBR частково заповнений носіями, ці інертні матеріали важко видалити, коли вони потрапляють у MBBR. Якщо доступна первинна обробка, виробники MBBR зазвичай рекомендують, щоб зазор перед гратами не перевищував 6 мм, а якщо первинна обробка недоступна, необхідно встановити дрібну решітку 3 мм або менше. Крім того, якщо MBBR додається до існуючого процесу, немає необхідності додавати додаткові решітки, якщо існуючий рівень обробки вже високий.
2.9 Розділення твердої та рідини MBBR
У порівнянні з процесом з активним мулом, процес з рухомим шаром є дуже гнучким з точки зору подальшого великого розділення твердої та рідини. Ефект біологічної обробки в процесі рухомого шару не залежить від етапу поділу твердої та рідини, тому його блоки поділу твердої та рідини можна змінювати. Крім того, концентрація твердих речовин у стічних водах MBBR принаймні на один порядок нижча, ніж у процесі активного мулу. Таким чином, різноманітні технології поділу твердої та рідини були успішно застосовані до MBBR, які можна поєднувати з простими та ефективними технологіями поділу твердої та рідини, такими як повітряна флотація або відстійники високої щільності, де земля має велике значення. При модернізації існуючих очисних споруд існуючі відстійники можуть бути використані для відділення твердих частинок у MBBR.
2.10 Міркування при проектуванні MBBR
Для проектування MBBR дуже важливо наступне.
2.10.1MBBRШвидкість потоку (горизонтальна швидкість потоку)
The peak flow rate (flow divided by reactor cross-sectional area) at peak flow through the MBBR must be considered in the design with a small flow rate (e.g. 20m/h), the carriers can be evenly distributed in the reactor. Too high travel flow rate (e.g. >35 м/год), носії будуть накопичуватися на сітці перехоплювача та створювати великі втрати напору. Іноді гідравлічні умови при піковій швидкості потоку визначатимуть геометрію та кількість серій MBBR. Консультація з виробником і визначення відповідної швидкості потоку є важливими для розробки MBBR. Співвідношення сторін реактора також є фактором. Загалом, невелике співвідношення розмірів (наприклад, 1:1 або менше) допомагає зменшити дрейф носіїв у бік решітки перехоплювача при максимальних швидкостях потоку та забезпечує більш рівномірний розподіл носіїв у реакторі.
2.10.2MBBR Tank Foam проблеми
Проблеми з піною не є поширеними в MBBR, але вони схильні виникати під час поганого запуску або експлуатації. Через дві перегородки в середині безперервного басейну вище, ніж поверхня води, тому піна буде обмежена MBBR. Якщо потрібно контролювати утворення піни, рекомендується використовувати протипінні засоби. Використання піногасників покриватиме носій і перешкоджатиме дифузії субстрату до біоплівки, що може вплинути на продуктивність MBBR. Силіцидні піногасники не слід використовувати, оскільки вони не сумісні з пластиковими носіями.
2.10.3Очищення ліжка-переноски та тимчасове зберігання
Для добре спроектованих і побудованих реакторів з рухомим шаром, незважаючи на те, що відмови трапляються рідко, доцільно вирішити проблему, як перемістити носій із реактора та зберегти його, коли реактор зупинено через технічне обслуговування тощо. . Усі рідини в реакторі, включно з носіями, можна злити за допомогою вихрового насоса з увігнутим колесом діаметром 10 см. Якщо розроблений коефіцієнт заповнення підходить, носій з одного реактора може бути тимчасово переміщений в інший реактор. Однак недоліком цього методу є те, що при переміщенні носіїв назад обидва реактори важко відновити до початкового рівня заповнення. Після закачування носіїв назад у реактор єдиний розумний спосіб точного вимірювання коефіцієнта заповнення носія полягає в тому, щоб спорожнити реактор і виміряти висоту носія в обох реакторах. В ідеалі мав би бути ще один пул або інший невикористаний блок, який можна було б використовувати як контейнер для тимчасового зберігання носіїв, щоб можна було легко забезпечити оригінальний коефіцієнт заповнення реактора.
HANGZHOU Aquasust PLASTIC PRODUCTS CO., LTD
Головний офіс: № 907, будівля 1, XIC International, Linping, Ханчжоу, Чжецзян, Китай
Num: 0086-152-67462807
Інтернет:WWW.Chinambbr.com
|
Якщо вам потрібен MBBR Process Excel Зв'яжіться зараз, чому б і ні? Whatapp або телефон:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |