Co to jest oczyszczanie ścieków MBBR i jakie jest jego działanie? Szczegółowe wyjaśnienie procesu MBBR

MBBR to podstawowa zasada stosowania metody biofilmu. Dodając do reaktora pewną ilość zawieszonych nośników, zwiększa się biomasa i gatunki biologiczne w reaktorze, poprawiając w ten sposób skuteczność oczyszczania reaktora. Ponieważ gęstość wypełniacza jest zbliżona do wody, podczas napowietrzania zostaje on całkowicie wymieszany z wodą, a środowiskiem, w którym rozwijają się mikroorganizmy, jest gaz, ciecz i ciało stałe.

 

W tym artykule szczegółowo omówimy proces MBBR, wyjaśniając, jak on działa i jak wypada w porównaniu z innymi technikami.

 

 

1.Zasada procesu MBBR

 

Zasada procesu MBBR polega na zwiększeniu biomasy i gatunków biologicznych w reaktorze poprzez dodanie do reaktora pewnej ilości zawieszonych nośników, poprawiając w ten sposób wydajność przetwarzania reaktora. Ponieważ gęstość wypełniacza jest zbliżona do wody, podczas napowietrzania zostaje on całkowicie wymieszany z wodą, a środowiskiem rozwoju drobnoustrojów jest trójfazowy gaz, ciecz i ciało stałe. Efekt zderzenia i ścinania nośnika w wodzie powoduje zmniejszenie pęcherzyków powietrza i zwiększenie stopnia wykorzystania tlenu. Ponadto każdy nośnik ma różne gatunki biologiczne wewnątrz i na zewnątrz, z niektórymi beztlenowcami lub fakultatywnymi bakteriami rosnącymi wewnątrz i dobrymi bakteriami hodowlanymi na zewnątrz, tak że każdy nośnik jest mikroreaktorem, dzięki czemu zachodzą reakcje nitryfikacji i denitryfikacji w tym samym czasie. , Poprawiając w ten sposób efekt leczenia.

 

Proces MBBR łączy zalety zarówno tradycyjnego złoża fluidalnego, jak i metody biologicznego utleniania kontaktowego. Jest to nowa i skuteczna metoda oczyszczania ścieków. Polega na napowietrzeniu w zbiorniku napowietrzającym i działaniu unoszącym przepływu wody, aby nośnik przeszedł w stan upłynniony, a następnie utworzył zawiesinę. Rosnący osad czynny i przylegające biofilmy sprawiają, że biofilm ruchomego złoża wykorzystuje całą przestrzeń reaktora, w pełni wykorzystać zalety organizmów w fazie przyłączonej i zawieszonej, tak aby mogły wykorzystać swoje mocne strony i unikać słabości, aby się wzajemnie uzupełniać. W odróżnieniu od poprzednich wypełniaczy, wypełniacze zawieszone mogą często i wielokrotnie stykać się ze ściekami, dlatego nazywane są „ruchomymi biofilmami”.

 

2. Zalety i wady MBBR

 

W porównaniu z metodą osadu czynnego i metodą biofilmu ze stałym wypełniaczem, MBBR ma nie tylko wysoką wydajność i elastyczność operacyjną metody osadu czynnego, ale także charakteryzuje się odpornością na obciążenia udarowe, długim wiekiem osadu i mniejszą ilością osadu resztkowego w tradycyjnej metodzie metoda biofilmu.

 

Zalety:

 

(1) Charakterystyka pakowania

 

Wypełniacze wykonane są najczęściej z polietylenu, polipropylenu i ich materiałów modyfikowanych, pianki poliuretanowej itp. Ciężar właściwy jest zbliżony do wody, głównie cylindryczny i kulisty. Folia łatwo się zawiesza, nie aglomerauje, nie skleja się, łatwo się odkleja.

 

(2) Dobra zdolność denitryfikacji

 

Na wypełnieniu tworzy się środowisko tlenowe, beztlenowe i beztlenowe, a w jednym reaktorze mogą zachodzić reakcje nitryfikacji i denitryfikacji, co dobrze wpływa na usuwanie azotu amonowego.

 

(3) Dobry efekt usuwania materii organicznej

 

Stężenie osadu w reaktorze jest stosunkowo wysokie, a ogólne stężenie osadu jest 5-10 razy większe niż w przypadku zwykłej metody osadu czynnego, które może sięgać nawet 30-40g/l. Popraw wydajność oczyszczania organicznego i dużą odporność na obciążenia udarowe.

 

(4) Łatwy w utrzymaniu i zarządzaniu

 

Nie ma potrzeby instalowania wsporników wlewu w zbiorniku napowietrzającym, co ułatwia konserwację napełniacza i urządzenia napowietrzającego na dnie zbiornika, a jednocześnie oszczędza inwestycję i miejsce na podłodze.

 

Niedogodności

 

(1) Wypełniacz w reaktorze znajduje się w stanie upłynnionym w wyniku efektu unoszenia napowietrzania i przepływu wody. W praktyce inżynierskiej często występuje zjawisko lokalnej akumulacji wypełniacza. Aby uniknąć gromadzenia się wypełnienia, należy poprawić ułożenie rurociągu napowietrzającego i konstrukcję reaktora. Konstrukcja reaktora w dużej mierze determinuje jego właściwości hydrauliczne. W rzeczywistej inżynierii, gdy współczynnik kształtu pojedynczego reaktora wynosi około 0,5, a długość nie przekracza 3 m, korzystne jest, aby wypełniacz całkowicie się poruszał. W rzeczywistym projekcie inżynierskim należy przeprowadzić dużą liczbę eksperymentów w celu optymalizacji struktury i właściwości hydraulicznych reaktora, zmniejszenia zużycia energii i dalszej poprawy korzyści ekonomicznych MBBR.

 

(2) Wycieki z reaktora są często wyposażone w kratki lub siatki, aby uniknąć utraty wypełniaczy, ale łatwo jest spowodować zablokowanie. W rzeczywistym projekcie można ustawić ruchome kratki do regularnego ręcznego czyszczenia lub można ustawić urządzenie przedmuchujące powietrze, aby zapobiec zatykaniu.

 

 

1. Przyczepność biofilmu

 

Zdolność przylegania biofilmu – najważniejszy wskaźnik oceny jakości wypełniacza. Ilość przyłącza biologicznego=powierzchnia chroniona (związana z projektem i stanem działania wypełniacza) × ilość przyłącza biologicznego na jednostkę powierzchni (związana z działaniem wypełniacza)

 

2. Wydajność pakowania

 

Wydajność wypełniacza – najważniejszy wskaźnik pozwalający ocenić przyczepność biologiczną wypełniacza

 

(1) Wydajność powierzchni wypełniacza

 

1. Struktura powierzchni: Ogólnie uważa się, że chropowatość powierzchni jest duża, a prędkość zwisania folii jest duża.

 

2. Potencjał powierzchniowy: Ogólnie rzecz biorąc, mikroorganizmy są naładowane ujemnie, a powierzchnia wypełniacza jest naładowana dodatnio, co jest odpowiednie dla wzrostu mikroorganizmów.

 

3. Hydrofilowość: Mikroorganizmy są cząsteczkami hydrofilowymi, a wypełniacz ma dobrą hydrofilowość i nadaje się do wzrostu i tworzenia błony drobnoustrojów.

 

(2) Wydajność hydrauliczna

 

1. Porowatość: Objętość zajmowana przez wypełniacz, porowatość jest wysoka.

 

2. Kształt i rozmiar: wpływają na stan przepływu wody i przepływu powietrza.

 

(3) Wydajność fluidyzacji

 

Jest to związane z gęstością wypełniacza. Gęstość wypełniacza powinna wynosić 0.97-1.03, a fluidyzację można osiągnąć przy mniejszym napowietrzaniu lub mieszaniu.

 

3. Identyfikacja dojrzałości wiszącego filmu

 

 

(1) Ocena wzrokowa:

 

Biofilm rozkłada się równomiernie na powierzchni nośnika, a im bliżej powierzchni nośnika, tym jest gęstszy, w przeciwnym razie jest luźniejszy. Jednocześnie kolor nośnika staje się ciemniejszy, co oznacza, że ​​folia nośna weszła w fazę dojrzałości.

 

(2) Ocena pod mikroskopem:

 

Biofilm ma gęstą strukturę i różnorodne gatunki drobnoustrojów. Przeważa liczba osiadłych orzęsków, pierwiosnków i nicieni. Pojawienie się niewielkiej liczby wrotków i pływających orzęsków świadczy o dojrzałości biofilmu.

 

2. Etap hodowli biofilmu

 

Tak zwana hodowla biofilmu polega na wytworzeniu i zgromadzeniu określonej ilości mikroorganizmów w systemie oczyszczania za pomocą określonych środków, tak aby biofilm na wypełniaczu osiągnął określoną grubość, a jej metody uprawy obejmują głównie hodowlę statyczną i dynamiczną.

 

*Uprawa statyczna

 

Tak zwana kultura statyczna ma na celu: zapobieganie uciekaniu nowych mikroorganizmów z wodą, zapewnienie w miarę możliwości czasu kontaktu mikroorganizmów z warstwą wypełniacza, aby przyspieszyć tworzenie się biofilmu, w etap początkowy, aby uniknąć jednorazowego odżywiania ścieków, a więc w stosunku C:N:P=100:5:1 dodawania substratów odżywczych, takich jak mocznik, diamina i cukier. Najpierw zaszczepić osad (10% efektywnej objętości biochemicznej) i przepompować ścieki do zbiornika biochemicznego, a następnie rozpocząć hodowlę napowietrzania. Objętość wypełniacza w zbiorniku biochemicznym wynosi 35%-40% efektywnej objętości zbiornika reakcyjnego. Odstawić na 4-5h bez napowietrzania w celu zaszczepienia unieruchomionych mikroorganizmów na wypełniaczu, następnie napowietrzać 1h, następnie odstawić na 2h, napowietrzać 1h i powtórzyć operację. Po 4-5 dniach cała powierzchnia wypełniacza została pokryta biofilmem. Ciągłe, niewielkie dopływy wody rozpoczynały się od 6 dni.

 

*Trening dynamiczny

 

Po 6 dniach nudnej hodowli na powierzchni wypełniacza wyrosła cienka warstwa żółto-brązowego biofilmu, dlatego zmienia się na ciągły dopływ wody, dynamiczną uprawę, regulację ilości wody i kontrolę rozpuszczonego tlenu w zakresie 2~ 4mg/L (użyj miernika tlenu rozpuszczonego do pomiaru rozpuszczonego tlenu). Po około 15 dniach na wypełniaczu pojawiło się trochę ameby i wędrujących owadów (obserwowane pod mikroskopem biologicznym), a wypełniacz stał się lepki i śliski przy dotknięciu ręką. Po 20 dniach pojawiły się pierwotniaki, takie jak wiciowce, pierwotniaki i bakterie wolne od paramecium. Po 20 dniach hodowli pojawiły się metazoany, takie jak wrotki i nicienie, co wskazywało na wzrost biofilmu. Można rozpocząć ciągłą pracę przemysłową

 

3.Etap udomowienia biofilmu

 

Celem udomowienia jest wyselekcjonowanie mikroorganizmów, które dostosowują się do rzeczywistej jakości wody, eliminują mikroorganizmy niepotrzebne i sprawiają, że bakterie nitryfikacyjne, denitryfikacyjne i gromadzące fosfor staną się florą dominującą poprzez udomowienie do procesów uzdatniania, które pełnią funkcję denitryfikacji i usuwania fosforu . Specyficzną metodą jest najpierw utrzymanie normalnego działania procesu, a następnie ścisła kontrola parametrów kontroli procesu. Średni DO powinien być kontrolowany w granicach 2~3mg/l, a czas napowietrzania zbiornika aerobowego nie powinien być krótszy niż 5 godzin. Podczas tego procesu rób to codziennie. W celu określenia różnych wskaźników jakości wody i parametrów kontrolnych, gdy średnia grubość biofilmu wynosi około 0.2-0.5 mm, hodowla biofilmu zakończy się sukcesem, do czasu, aż ścieki BZT5, SS, CODCr i inne wskaźniki spełnią wymagania projektowe

 

 

1. Jak długo folia wypełniająca zawiesza się podczas debugowania w niskiej temperaturze zimą?

 

W ciągu jednego miesiąca może dobrze osiągnąć standard. Jeśli film się zawiesza, jest to właściwie proces. Dzielimy film na dwa kąty. Po pierwsze, gołym okiem widać wyraźny biofilm na wypełniaczu. Tym razem zajmie to siedem dni; po drugie, standard jest zgodny ze standardem. Czas, ten czas przypada prawdopodobnie w ciągu jednego miesiąca zimą; trzeci to czas, w którym biofilm jest w pełni dojrzały, będzie on dłuższy, ponieważ z profesjonalnego punktu widzenia pełna dojrzałość biofilmu wymaga co najmniej jednej naprzemiennej zimy i lata. Znajdująca się na nim kolonia może w końcu osiągnąć stabilność. Reasumując, choć z akademickiego punktu widzenia, nasza stabilność jest chyba po zimie i lecie. Z punktu widzenia naszego działania woda może osiągnąć normę w ciągu 30 dni, a z punktu widzenia gołego oka jest to około siedmiu dni.

 

2. Czy w procesie MBBR konieczne jest dodanie dodatkowych czynników biologicznych?

 

W ścisłym tego słowa znaczeniu MBBR nie wymaga dodatku środków bakteryjnych, dlatego można go w naturalny sposób wzbogacić poprzez rozsądne parametry optymalizacyjne, takie jak nasze bakterie nitryfikacyjne lub bakterie denitryfikacyjne, ponieważ jego biologiczne warunki membranowe sprzyjają przyłączaniu się pokrewnych bakterii, takie jak amoniak. Pod pewnymi warunkami sprzyja to przyczepianiu się naszych bakterii amoniaku. Następnie, na przykład, w specjalnych warunkach wodnych, występuje trudna do pogorszenia jakość wody lub jakość wody. Źródło jest stosunkowo pojedyncze i istnieją pewne obowiązkowe modyfikatory, które mają specjalne efekty. W ten sposób modyfikatory można dodać jako inokulację wstępną, a kolejne dodatki nie są wymagane. Reasumując, w warunkach ścieków bytowych nie jest to konieczne, a w określonych warunkach ścieków bytowych może stanowić propozycję badawczą do wykonania badań z tym związanych.

 

3. Czy MBBR wymaga denitryfikacji i płukania?

 

Największą zaletą MBBR jest to, że w porównaniu z tradycyjnymi biofilmami nie wymaga płukania wstecznego, ponieważ jego biofilmy są automatycznie usuwane. Z naszych badań wynika, że ​​gdy biofilmy będą bardziej aktywne, ich komórki będą miały więcej wydzielin zewnętrznego polimeru, a jego lepkość będzie silniejsza. Następnie, gdy się zestarzeje, zmniejsza się wydzielanie pozakomórkowe, a jego lepkość słabnie, podczas procesu fluidyzacji automatycznie odpadnie, po czym wyrośnie nowy biofilm, więc nie trzeba go myć.

 

4. Co stanowi rdzeń MBBR?

 

Rdzeń MBBR składa się z dwóch części, jeden to wypełniacz, a drugi to fluidyzacja. Wypełniacz służy jako nośnik. Nie ma jednolitych badań, które wykazałyby, jak duży wpływ ma jego wydajność, ale jego kształt będzie miał wpływ na fluidyzację. W związku z tym najpowszechniej stosowanymi wypełniaczami są wypełniacze płaskie cylindryczne w kraju i za granicą, dlatego badania nad wypełniaczami trwają. Możesz spróbować sprawdzić, które różne wypełniacze dają najlepszy efekt. Jednak z punktu widzenia inżynierii wymiary, które należy ocenić, to wydajność, prędkość filmowania, końcowy efekt stabilizacji, żywotność, odporność na zużycie itp., Zatem odtąd rdzeń zawieszonego nośnika nadal podlega fluidyzacji.

 

5. Jaka jest szybkość napełniania systemu MBBR?

 

Dotychczas zweryfikowany limit wypełnienia wynosi 67%, największa strefa tlenowa możliwa do osiągnięcia w projekcie to 60%, a strefa niedotlenienia 50%.

 

6. Czy wypełniacz MBBR wymaga modyfikacji?

 

Uważam, że wypełniaczy nie trzeba modyfikować. Istniejące wypełniacze nie stanowią problemu. Dzięki wielu praktykom inżynieryjnym Sprun udowodnił, że wypełniacze nadal mogą osiągać dobre wyniki. Moim zdaniem modyfikacja wypełniaczy to wciąż kategoria badawcza. Jeszcze nie w kategorii inżynieryjnej.

 

7. Czy MBBR może nadal działać, gdy temperatura wody wynosi 3 stopnie?

 

Obecnie praktykowane przypadki znajdują się w Xinjiangu, gdzie temperatura wody wynosząca około 7 do 8 stopni Celsjusza pozwala na stabilną pracę. W Chinach nie zaobserwowano temperatury wody wynoszącej 3 stopnie, ale przyjmuje się, że woda wlotowa do norweskiej oczyszczalni ścieków Nordheim (która obsługuje Zimowe Igrzyska Olimpijskie) za granicą to woda z roztopionego lodu i śniegu, a temperatura wody wynosi 3 stopnie . Po praktyce może stabilnie spełniać standardy.

 

8. Czy wypełniacz będzie podatny na rozszerzanie się osadu?

 

Główną przyczyną pęcznienia osadu są bakterie nitkowate, dlatego raporty z zagranicy pokazują, że wypełniacze pomagają osłabić pęcznienie osadu, ponieważ mogą rozbić „długie” bakterie nitkowate w systemie osadu. Jest to normalny kłaczek osadu, a rozmiar kłaczka osadu jest znacznie mniejszy niż rozmiar wypełniacza, nie rozbije osadu, więc z zagranicznych badań wynika, że ​​MBBR jest korzystny dla poprawy właściwości osadzania osadu, a z naszej inżynierii W praktyce nie stwierdzono, aby system wykorzystujący MBBR miał oczywistą charakterystykę pęcznienia osadu

 

 

*MBBRto reaktor z biofilmem z ruchomym złożem, w którym wykorzystuje się swobodnie pływającą warstwę folii z tworzywa sztucznego, aby umożliwić wzrost mikroorganizmów. Folia z tworzywa sztucznego musi pozostać zawieszona, dlatego materiał musi mieć gęstość zbliżoną do wody i ciągłe napowietrzanie, aby zapewnić dobry kontakt pomiędzy substancjami zanieczyszczającymi a przyłączonym biofilmem, aby skutecznie usunąć BZT.

 

Cechy MBBR:

 

1. Prosta konstrukcja i wygodna obsługa.

 

2. Skuteczność usuwania materii organicznej jest wysoka, a efekt usuwania azotu i fosforu jest dobry.

 

3. Zablokowanie nie jest łatwe i nie wymaga regularnego płukania wstecznego.

 

4. Po zabiegu wymagany jest proces wytrącania.

 

*MBR (Rejestr MBRoznacza bioreaktor membranowy, który jest procesem łączącym technologię membranową separacji z osadem czynnym. Większość bioreaktorów membranowych zanurzona jest w ściekach, a materia organiczna w ściekach jest oczyszczana przez mikroorganizmy rosnące na powierzchni membrany.

 

Cechy MBR:

 

1. Może pracować przy dużym obciążeniu objętościowym i niskim obciążeniu osadem, a pozostała produkcja osadu jest niska (teoretycznie można osiągnąć zerowy zrzut osadu), co zmniejsza koszty oczyszczania osadu.

 

2. W reaktorze można utrzymać wysokie stężenie MLSS, a obciążenie objętościowe urządzenia przetwarzającego jest duże, co zmniejsza powierzchnię podłogi.

 

3. Wysoka biomasa mikrobiologiczna wymaga wystarczającego napowietrzenia, więc zużycie energii podczas eksploatacji jest również wyższe.

 

4. Łatwo jest spowodować zanieczyszczenie membrany, co wymaga regularnego czyszczenia membrany lub płukania wstecznego.

 

*FBR (Urząd Ochrony Treaktor z biofilmem ze złożem stałym, jego zasada działania jest podobna do MBBR, różnica polega na tym, że biofilm jest przymocowany do nieruchomego bloku materiału stałego. Napowietrzanie pod blokiem materiału stałego zapewnia tlen niezbędny do wzrostu biofilmu i kontroluje czyszczenie bloku filmu.

 

1. Może przystosować się do ścieków przy dużych zmianach objętości dopływającej wody i zawartości substancji organicznych.

 

2. Jest wygodniejszy w obsłudze niż MBBR i charakteryzuje się niższym zużyciem energii (ze względu na bezpośrednie napowietrzanie od dołu).