Що таке очищення стічних вод MBBR і як це працює? Детальне пояснення процесу MBBR

MBBR є основним принципом використання методу біоплівки. Додаючи певну кількість суспендованих носіїв до реактора, біомаса та біологічні види в реакторі збільшуються, тим самим покращуючи ефективність очищення реактора. Оскільки щільність наповнювача близька до води, він повністю змішується з водою при аерації, а середовище, де розвиваються мікроорганізми, буває газоподібним, рідким і твердим.

 

У цій статті детально розглядатиметься процес MBBR, пояснюватиметься, як він працює та порівнюється з іншими техніками.

 

 

1. Принцип процесу MBBR

 

Принцип процесу MBBR полягає у збільшенні біомаси та біологічних видів у реакторі шляхом додавання певної кількості суспендованих носіїв до реактора, тим самим покращуючи ефективність обробки реактора. Оскільки щільність наповнювача близька до щільності води, він повністю змішується з водою під час аерації, а середовище для розвитку мікробів - три фази: газова, рідка і тверда. Ефект зіткнення та зсуву носія у воді зменшує повітряні бульбашки та підвищує швидкість використання кисню. Крім того, кожен носій має різні біологічні види всередині та зовні, з деякими анаеробами або факультативними бактеріями, що ростуть усередині, і добрими культивуючими бактеріями зовні, так що кожен носій є мікрореактором, так що реакції нітрифікації та денітрифікації відбуваються одночасно. , Тим самим покращуючи ефект лікування.

 

Процес MBBR поєднує в собі переваги як традиційного киплячого шару, так і методу біологічного контактного окислення. Це новий і ефективний метод очищення стічних вод. Це залежить від аерації в аеротенку та ефекту підйому потоку води, щоб перевести носій у псевдозріджений стан, а потім утворити суспензію. Зростаючий активний мул і прикріплені біоплівки змушують біоплівку з рухомим шаром використовувати весь простір реактора, повною мірою використовувати переваги організмів як у прикріпленій, так і в підвішеній фазі, щоб вони могли використовувати свої сильні сторони та уникати слабких сторін, щоб доповнювати один одного. На відміну від попередніх наповнювачів, зважені наповнювачі можуть часто і багато разів контактувати зі стічними водами, тому їх називають «рухомими біоплівками».

 

2. Переваги та недоліки MBBR

 

У порівнянні з методом активного мулу та методом біоплівки з фіксованим наповнювачем, MBBR не тільки має високу ефективність і операційну гнучкість методу активного мулу, але також має характеристики стійкості до ударного навантаження, тривалого віку мулу та меншої кількості залишкового мулу в традиційному методі. метод біоплівки.

 

Переваги:

 

(1) Характеристики упаковки

 

Наповнювачі переважно з поліетилену, поліпропілену та їх модифікованих матеріалів, пінополіуретану та ін. Питома вага близька до води, переважно циліндричні та сферичні. Плівка легко розвішується, не злежується, не забивається, легко відклеюється.

 

(2) Хороша здатність до денітрифікації

 

На упаковці утворюється аеробне, аноксичне та анаеробне середовище, а реакції нітрифікації та денітрифікації можуть відбуватися в одному реакторі, що добре впливає на видалення аміачного азоту.

 

(3) Хороший ефект видалення органічних речовин

 

Концентрація мулу в реакторі є відносно високою, а загальна концентрація мулу в 5-10 разів перевищує концентрацію звичайного методу з активним мулом, яка може досягати 30-40 г/л. Підвищення ефективності органічного лікування та стійкість до сильного ударного навантаження.

 

(4) Легко обслуговувати та керувати

 

Немає необхідності встановлювати заливні кронштейни в аеротенк, що полегшує обслуговування наповнювача та аераційного пристрою на дні бака, а також економить інвестиції та площу підлоги в той же час.

 

Недоліки

 

(1) Наповнювач у реакторі знаходиться в псевдозрідженому стані за рахунок аерації та потоку води. У реальній техніці явище локального накопичення наповнювача схильне до виникнення. Щоб уникнути накопичення набивки, необхідно вдосконалити розташування аераційного трубопроводу та конструкцію реактора. Конструкція реактора багато в чому визначає його гідравлічні характеристики. У реальному проектуванні, коли співвідношення сторін одного реактора становить приблизно 0,5, а довжина не перевищує 3 м, наповнювачу вигідно повністю рухатися. У реальному інженерному проектуванні необхідно провести велику кількість експериментів для оптимізації структури та гідравлічних характеристик реактора, зменшення енергоспоживання та подальшого підвищення економічної вигоди MBBR.

 

(2) Витік реактора часто оснащений сітками або сітками, щоб уникнути втрати наповнювачів, але легко викликати закупорку. У реальному проекті можна встановити рухливі решітки для регулярного ручного очищення або встановити пристрій для зворотного відведення повітря, щоб запобігти засміченню.

 

 

1. Адгезія біоплівки

 

Адгезивна здатність біоплівки - найважливіший показник для оцінки якості наповнювача. Кількість біологічного приєднання=площа захищеної поверхні (пов’язана з конструкцією та робочим станом наповнювача) × кількість біологічного приєднання на одиницю площі поверхні (пов’язана з продуктивністю наповнювача)

 

2. Продуктивність упаковки

 

Продуктивність наповнювача - найважливіший показник для оцінки біологічної адгезії наповнювача

 

(1) Продуктивність поверхні наповнювача

 

1. Структура поверхні: зазвичай вважається, що шорсткість поверхні велика, а швидкість навішування плівки висока.

 

2. Поверхневий потенціал: як правило, мікроорганізми заряджені негативно, а поверхня наповнювача заряджена позитивно, що підходить для росту мікроорганізмів.

 

3. Гідрофільність: мікроби є гідрофільними частинками, а наповнювач має хорошу гідрофільність і підходить для росту мікробів і зйомки.

 

(2) Гідравлічні характеристики

 

1. Пористість: об’єм, який займає наповнювач, має високу пористість.

 

2. Форма та розмір: впливають на стан потоку води та повітря.

 

(3) Ефективність псевдозрідження

 

Це пов'язано з щільністю наповнювача. Щільність наповнювача має становити 0.97-1.03, а псевдозрідження можна досягти меншою кількістю аерації або перемішування.

 

3. Ідентифікація зрілості навісної плівки

 

 

(1) Візуальне судження:

 

Біоплівка рівномірно розподіляється по поверхні носія, і чим ближче до поверхні носія, тим вона щільніша, в іншому випадку – пухкіша. При цьому колір носія стає темнішим, що свідчить про те, що плівка-носій вступила в стадію зрілості.

 

(2) Судження за допомогою мікроскопії:

 

Біоплівка має щільну структуру і різноманітні мікробні види. Більшість складають сидячі інфузорії, дзвоники та щитівки. Поява невеликої кількості коловерток і плаваючих інфузорій свідчить про зрілість біоплівок.

 

2. Стадія культивування біоплівки

 

Так зване культивування біоплівки полягає у виробництві та накопиченні певної кількості мікроорганізмів у системі очищення за допомогою певних засобів, щоб біоплівка на наповнювачі досягла певної товщини, а методи її культивування в основному включають статичне культивування та динамічне культивування.

 

*Статична культивація

 

Так звана статична культура полягає в тому, щоб запобігти втечі нових мікроорганізмів з водою, максимально забезпечити час контакту між мікроорганізмами та шаром наповнювача, щоб прискорити утворення біоплівок, у початковій стадії, щоб уникнути одноразового живлення стічних вод, таким чином C:N: P=100:5:1 співвідношення додавання поживних субстратів, таких як сечовина, діамін і цукор. Спочатку інокулюйте мул (10% біохімічного ефективного об’єму) і перекачайте стічні води в біохімічний резервуар, а потім почніть аерацію культури. Об’єм накопичення наповнювача в біохімічному резервуарі становить 35%-40% від ефективного об’єму реакційного резервуару. Дайте постояти протягом 4-5 год без аерації, щоб інокулювати іммобілізовані мікроорганізми на наповнювач, потім аеруйте протягом 1 години, потім витримайте 2 години, аеруйте 1 годину та повторіть операцію. Через 4-5 днів вся поверхня наповнювача вкрилася біоплівкою. Постійні невеликі припливи води почалися з 6 доби.

 

*Динамічні тренування

 

Після 6 днів буріння на поверхні наповнювача виріс тонкий шар жовто-коричневої біоплівки, тому його змінюють на постійний потік води, динамічне культивування, регулюють кількість води та контролюють розчинений кисень між 2 ~ 4 мг/л (використовуйте вимірювач розчиненого кисню для вимірювання розчиненого кисню). Приблизно через 15 днів на наповнювачі були амеби та бродячі комахи (спостереження за допомогою біологічного мікроскопа), і наповнювач був липким і слизьким, якщо торкатися рукою. Через 20 днів з’явилися такі найпростіші, як джгутикові, дзвоники та вільні від парамецій бактерії. Після 20 днів культивування з’явилися метазоани, такі як коловертки та нематоди, що свідчило про ріст біоплівок. Може почати безперервну промислову експлуатацію

 

3. Етап одомашнення біоплівки

 

Метою одомашнення є відбір мікроорганізмів, які пристосовуються до фактичної якості води, усунення непотрібних мікроорганізмів і змусити нітрифікуючі бактерії, денітрифікуючі бактерії та бактерії, що накопичують фосфор, стати домінуючою флорою шляхом одомашнення для процесів очищення, які мають функцію денітрифікації та видалення фосфору. . Конкретний метод полягає в тому, щоб спочатку підтримувати нормальну роботу процесу, а потім суворо контролювати параметри керування процесом. Середній DO слід контролювати в межах 2~3 мг/л, а час аерації аеробного резервуара не повинен бути менше 5 годин. Під час цього процесу робіть це щодня. Для визначення різних показників якості води та контрольних параметрів, коли середня товщина біоплівки становить близько 0.2-0.5 мм, культивування біоплівки буде успішним, поки БПК5, SS, CODCr та інші показники не будуть відповідати проектним вимогам

 

 

1. Скільки часу потрібно, щоб наповнювальна плівка висіла під час низькотемпературного налагодження взимку?

 

За один місяць він може добре досягти стандарту. Якщо плівка висить, це фактично процес. Ділимо плівку на два ракурси. По-перше, наші неозброєні очі можуть бачити очевидну біоплівку на наповнювачі. Цей час займе сім днів; друге – стандарт до стандарту. Час, цей час, ймовірно, протягом одного місяця взимку; третій – час повної зрілості біоплівки, це буде довше, тому що з професійної точки зору повна зрілість біоплівки вимагає принаймні одного зимового та літнього чергування. Колонія на ньому може нарешті досягти стабільності. Підводячи підсумок, хоча з академічної точки зору, наша стабільність, ймовірно, після зими та літа. З точки зору нашого ефекту вода може досягти стандарту протягом 30 днів, а з точки зору неозброєним оком це приблизно сім днів.

 

2. Чи потрібно для процесу MBBR додавати додаткові біологічні агенти?

 

У строгому сенсі MBBR не вимагає додавання бактеріальних агентів, тому його можна природним чином збагачувати за допомогою розумних параметрів оптимізації, таких як наші нітрифікуючі бактерії або денітрифікуючі бактерії, оскільки його біологічні мембранні умови сприяють прикріпленню споріднених бактерій, такі як анамоній. За певних умов це сприяє прикріпленню наших бактерій амонію. Потім, за особливих умов води, наприклад, є деякі складні для погіршення якості води або якості води. Джерело є відносно єдиним, і є деякі облігатні інокулянти, які мають спеціальні ефекти. Таким чином, інокулянти можна додавати як початкову інокуляцію, і наступні додавання не потрібні. Підводячи підсумок, це не є необхідним за умов побутових стічних вод, а за деяких конкретних умов стічних вод це можна використовувати як дослідницьку пропозицію для проведення відповідних досліджень.

 

3. Чи потребує MBBR денітрифікація та промивка?

 

Найбільша перевага MBBR полягає в тому, що в порівнянні з традиційними біоплівками, вона не потребує зворотного промивання, оскільки її біоплівки автоматично скидаються. Під час нашого дослідження ми виявили, що коли ваші біоплівки активніші, їх клітини виділяють більше зовнішнього полімеру, і його липкість буде сильною. Потім, коли він старіє, позаклітинні виділення зменшуються, і його в'язкість слабшає, він автоматично відпаде в процесі флюїдізації, а потім виросте нова біоплівка, тому її не потрібно змивати.

 

4. Що є ядром MBBR?

 

Ядро MBBR складається з двох, одне - наповнювач, а інше - псевдозрідження. Наповнювач використовується як носій. Немає єдиного дослідження, яке б показало, наскільки великий вплив має його продуктивність, але його форма матиме вплив на псевдозрідження. Тому найбільш широко використовуваними наповнювачами є плоскі циліндричні наповнювачі в країні та за кордоном, тому дослідження наповнювачів тривають. Ви можете спробувати побачити, які наповнювачі мають найкращий ефект. Але з точки зору інженерії, розмірами, які потрібно оцінити, є продуктивність, швидкість зйомки, ефект остаточної стабілізації, термін служби, стійкість до зношування тощо, тому відтепер основою підвішеного носія залишається псевдозрідження.

 

5. Яка швидкість заповнення системи MBBR?

 

Гранична швидкість наповнення, яка була перевірена на даний момент, становить 67%, найбільша аеробна зона, якої можна досягти в проекті, становить 60%, а гіпоксична зона – 50%.

 

6. Чи потрібно модифікувати наповнювач MBBR?

 

Я думаю, що наповнювачі не потребують модифікації. Існуючі наповнювачі не є проблемою. Завдяки багатьом інженерним практикам Sprun довів, що наповнювачі все ще можуть досягати хороших результатів. На мій погляд модифікація наповнювачів все ще залишається дослідницькою категорією. Ще не в інженерній категорії.

 

7. Чи може MBBR все ще працювати, коли температура води становить 3 градуси?

 

В даний час практикуються випадки в Сіньцзяні, де температура води близько 7-8 градусів за Цельсієм здатна працювати стабільно. Температура води в 3 градуси не зустрічалася в Китаї, але відомо, що вода на вході норвезького очисного заводу Nordheim (яка обслуговує зимові Олімпійські ігри) за кордоном - це тала вода льоду та снігу, а температура води становить 3 градуси. . Після практики він може стабільно відповідати стандарту.

 

8. Чи буде наповнювач схильний до розширення осаду?

 

Основною причиною утворення мулу є ниткоподібні бактерії, тому звіти з-за кордону показують, що наповнювачі допомагають послабити об’єм мулу, оскільки вони можуть порушити «довгоподібні» ниткоподібні бактерії в системі мулу. Це звичайний мул, і розмір мулу набагато менший за розмір наповнювача, він не порушує мул, тому, згідно з іноземними дослідженнями, MBBR є корисним для покращення властивості осідання осаду, а також наші інженерні розробки На практиці не було виявлено, що система, що використовує MBBR, має очевидні характеристики накопичення осаду

 

 

*MBBRце біоплівковий реактор з рухомим шаром, у якому використовується вільно плаваюче пластикове плівкове середовище для приєднання мікроорганізмів до росту. Пластикова плівка повинна залишатися підвішеною, тому матеріал повинен мати щільність, близьку до щільності води, і постійну аерацію, щоб забезпечити хороший контакт між забруднювачами та прикріпленою біоплівкою, щоб ефективно видалити БПК.

 

Особливості MBBR:

 

1. Проста конструкція та зручна експлуатація.

 

2. Ефективність видалення органічних речовин висока, а ефект видалення азоту та фосфору хороший.

 

3. Нелегко бути заблокованим і не потребує регулярного зворотного промивання.

 

4. Після обробки необхідний процес осадження.

 

*MBRозначає мембранний біореактор, який є процесом, який поєднує технологію роздільної мембрани з активним мулом. Більшість мембранних біореакторів занурені в стічні води, а органічні речовини в стічних водах обробляються мікроорганізмами, які ростуть на поверхні мембрани.

 

Особливості MBR:

 

1. Він може працювати при великому об’ємному навантаженні та низькому навантаженні осаду, а вихід осаду, що залишився, низький (теоретично можна досягти нульового скидання осаду), що знижує вартість обробки осаду.

 

2. У реакторі можна підтримувати високу концентрацію MLSS, а об’ємне навантаження обробного пристрою є високим, що зменшує площу підлоги.

 

3. Висока мікробна біомаса потребує достатньої аерації, тому споживання енергії також є вищим.

 

4. Легко спричинити забруднення мембрани, що вимагає регулярного чищення мембрани або зворотного промивання.

 

*ФБРреактор з біоплівкою з нерухомим шаром, його принцип роботи подібний до реактора MBBR, відмінність полягає в тому, що біоплівка прикріплена до фіксованого блоку твердого матеріалу. Аерація під блоком твердого матеріалу забезпечує кисень, необхідний для росту біоплівки, і контролює очищення блоку плівки.

 

1. Він може адаптуватися до стічних вод із великими змінами об’єму води та органічного вмісту.

 

2. Він зручніший в експлуатації, ніж MBBR, і має менше енергоспоживання (через пряму вентиляцію внизу).