V komunalnih posodobitvah, obnovi industrijskih odpadnih voda in projektih širitve starih vodnih naprav je bil MBBR (reaktor z biofilmom z gibljivo posteljo) dolgo glavni in prednostni postopek.
V primerjavi s tradicionalnim postopkom z aktivnim blatom se MBBR opira na viseče nosilce za obogatitev biofilmov z visoko-koncentracijo, kar ponuja neodvisno nadzorovano starost blata, močno odpornost na udarne obremenitve, majhen odtis, priročno širjenje in obnavljanje ter izjemno stabilnost pri nitrifikaciji in denitrifikaciji.
Vendar pri številnih inženirskih izvedbah številni tehniki zaidejo v napačno predstavo: v celoti se osredotočajo na prezračevanje v rezervoarju za biološko obdelavo, razmerje polnilnega polnila in nadzor obremenitve, medtem ko zanemarjajo končno ozko grlo, ki določa skladnost odplak-enoto za ločevanje trdne-tekočine.
Splošno sprejet rek v industriji je: biokemični procesi MBBR so odgovorni za "razgradnjo onesnaževal", medtem ko je ločevanje trdnih-tekočih odgovorno za "vzdrževanje standardov za odpadne vode."
Ali lahko MBBR s čisto membrano stabilno doseže ultra-nizke emisije SS in TP, ni odvisno od stopnje biološke obdelave, temveč od izbire postopka ločevanja trdnih-tekočih nadaljnjih tokov.
I. Razjasnitev osnov: Celoten potek procesa MBBR in logika ločevanja
Konvencionalen eno{0}}stopenjski nitrifikacijski sistem MBBR je tipična dvo{1}}stopenjska struktura "biološke reakcije + naknadno-ločevanje," in ne integriran, popolnoma iztočen proces.
Celoten tok:
Dotok → Biološki reaktor MBBR → Enota za ločevanje trdne-tekočine → Izpust odpadne vode/napredno čiščenje
1. Osnovne funkcije biološke stopnje MBBR
V rezervoar se- doda suspendirana biološka embalaža z visoko gostoto. Neprekinjeno prezračevanje doseže fluidizacijo embalaže, kar ima za posledico stabilen biofilm, ki se drži njene površine.
Mikrobna skupnost biofilma zaključi: nitrifikacijo amoniaka, razgradnjo organske snovi in delno sočasno denitrifikacijo.
Značilnosti: velika biomasa, dolga starost blata, močna odpornost na udarce, ni tveganja za kopičenje blata, zaradi česar je idealen za -nadgradnjo starejših čistilnih naprav na mestu.
2. Osnovne funkcije post{1}}enote za ločevanje trdnih-tekočin
Biološki iztok MBBR nosi ločene fragmente biofilma, stare biološke ostanke in sledi koloidnih delcev.
Ti fini delci suspendiranih trdnih snovi (SS) so majhni in imajo slabe lastnosti usedanja, zaradi česar je samo{0}}čiščenje samo s stopnjo biološke obdelave nemogoče. Potrebujejo ločeno enoto za ločevanje za: prestrezanje finih suspendiranih trdnih snovi; istočasno odstraniti sklopljeni skupni fosfor; in zbistrite vodo, da zagotovite, da je končna odplaka čista in ustreza standardom. Na kratko: MBBR izvaja "biološko razgradnjo", medtem ko sekundarni sedimentacijski rezervoar/visoko{3}}učinkovit čistilec izvaja "odstranjevanje blata-vode."
II. Ključna slepa pega industrije: inherentne pomanjkljivosti čiste membrane MBBR, ki se v celoti opira na ločevalne enote
Številni projekti se soočajo z nestabilnim zagonom, nihajočimi nivoji SS v odpadnih vodah in težavami pri doseganju standardov TP. Glavni vzrok je nezmožnost prepoznavanja inherentnih napak procesa MBBR s čisto membrano:
1. Čista membrana MBBR nima tradicionalnega sistema flokulacije blata. Tradicionalni sistemi AO in AAO se zanašajo na kosmiče aktivnega blata, da adsorbirajo in pometejo drobne delce, ki imajo same po sebi prednosti koagulacije in sedimentacije.
Čista membrana MBBR ne vsebuje suspendiranega aktivnega blata in flokulentnih bakterij. Suspendirane trdne snovi v iztoku so v glavnem fino zdrobljen ločen biofilm in lahki koloidi, kar ima za posledico izjemno slabo naravno usedanje.
2. Običajni postopki sedimentacije in flotacije imajo omejitve.
Obsežna inženirska testiranja so potrdila, da navadni sekundarni sedimentacijski rezervoarji, visoko{0}}učinkoviti sedimentacijski rezervoarji in običajna flotacija sama v kombinaciji s čistim membranskim MBBR težko dosledno nadzirajo SS v iztoku pod 10 mg/L.
Če naletite na nihanja pretoka vode, udarne obremenitve ali obdobja zamenjave biofilma, so zelo verjetne prekoračitve SS, motnost iztoka in prenos blata.
3. Čista membrana MBBR ima izjemno šibko biološko sposobnost odstranjevanja fosforja. MBBR s čisto membrano nima posebne cone za sproščanje anaerobnega fosforja in se zanaša izključno na mikrobno asimilacijo, da doseže zelo nizko odstranitev fosforja (0,5 %–1 %). Doseganje standardov celotnega fosforja je v celoti odvisno od kemične koagulacije in sedimentacije na koncu.
To tudi pomeni, da mora enota za ločevanje MBBR na nižji stopnji istočasno obravnavati odstranjevanje SS in TP; običajni sedimentacijski postopki preprosto ne morejo izpolnjevati višjih standardov, ki se zahtevajo po nadgradnjah.
III. Optimalna rešitev: zakaj je sedimentacija z magnetno koagulacijo zlati komplementarni proces za MBBR?
Med obstoječimi zrelimi postopki je sedimentacija z magnetno koagulacijo optimalna rešitev za ločevanje trdne-tekočine, prilagojena sistemu MBBR s čisto membrano, ki odpravlja njegove inherentne pomanjkljivosti. Je tudi glavni kombinirani postopek za nadgradnjo vodnih naprav: MBBR + sedimentacija z magnetno koagulacijo.
V primerjavi s tradicionalnimi postopki sedimentacije njegove glavne prednosti popolnoma kompenzirajo pomanjkljivosti MBBR:
1. Vrhunska zmožnost zajemanja drobnih delcev, stabilen ultra-nizki SS: z uporabo značilnosti visoke gostote, visoke adsorpcije in visoke gostote kosmičev magnetnega prahu lahko hitro zajame lahke biološke ostanke in ultrafine koloide v iztoku MBBR, s čimer reši problem finega SS, ki ga običajna sedimentacija ne more obvladati.
Inženirski testi so pokazali, da lahko stabilno doseže SS iztočne vode manj kot ali enako 5–10 mg/L, z izjemno močno odpornostjo na hidravlične udarce in udarce obremenitve. Tudi pri vzdrževanju opreme ene{3}}enote in pogojih preobremenitve lahko še vedno ohranja minimalne kazalnike učinkovitosti.
2. Hitrost usedanja in tok trdnih snovi presegata tradicionalne postopke: Visoka gostota magnetnih kosmičev ima za posledico izjemno hitro usedanje, pri čemer obremenitev toka trdnih snovi daleč presega običajne usedalnike, medtem ko zasede le približno 1/4 prostora, potrebnega za tradicionalne postopke.
Popolnoma primeren za izzive nadgradnje starejših čistilnih naprav z omejenim zemljiščem in brez dodatnega gradbenega prostora, je optimalna izbira za-nadgradnje na kraju samem.
3. Visoka učinkovitost odstranjevanja fosforja s koagulacijo, ki odpravlja pomanjkljivosti odstranjevanja fosforja MBBR. Magnetna koagulacija omogoča učinkovito doziranje kemikalij za doseganje globoke kemične odstranitve fosforja, s čimer stabilno zavira skupni fosfor v iztoku na ultra-nizke ravni. To odlično kompenzira pomanjkanje zmožnosti biološkega odstranjevanja fosforja v MBBR s čisto membrano, s čimer se doseže hkratna skladnost s standardoma SS in TP.
4. Odpornost, hitro okrevanje in večja stabilnost delovanja. Sistem biofilma MBBR + sistem za magnetno koagulacijsko ločevanje, ki se sooča z nihanji volumna vode, nenadnimi spremembami v kakovosti dotočne vode in sledovi udarnih obremenitev s težkimi kovinami, nudi dvojno odpornost na napake. Hitrost obnovitve sistema je veliko boljša od tradicionalnih postopkov z aktivnim blatom, kar ima za posledico višjo stopnjo tolerance obratovalnih napak.
IV. Napačno-splošno prepričanje v panogi: MBBR ≠ MBR, dve bistveno različni logiki ločevanja
Dva procesa, ki ju je v industriji čiščenja vode najlažje zamenjati in sta pri novincih najbolj nagnjena k napakam, sta MBBR in MBR. Njihova logika ločevanja trdne-tekočine je popolnoma nasprotna in je ne smemo nikoli zamenjati.
1. MBR (membranski bioreaktor)
Metoda ločevanja trdne-tekočine: fizično sejanje z uporabo membranskih modulov
Sekundarni usedalnik ali usedalnik ni potreben
Zanaša se na membrane iz votlih vlaken za popolno prestrezanje blata in vode, kar ima za posledico izjemno visoko kakovost odplak.
Slabosti: visoka naložba, visoki obratovalni stroški, nagnjenost k zamašitvi membrane, zapleteno delovanje in vzdrževanje, pogosto čiščenje.
2. MBBR (bioreaktor s premikajočo se posteljo)
Metoda ločevanja trdne-tekočine: naknadni{1}}postopek sedimentacije/očiščenja (sekundarni sedimentacijski rezervoar, visoko-učinkovita sedimentacija, sedimentacija z magnetno koagulacijo)
Brez membranskih modulov, brez fizične strukture sejanja
Biološka stopnja je odgovorna samo za razgradnjo; ločevanje blata-vode se 100-odstotno zanaša na postopke nizkogradnje.
Na kratko:
MBR je "membranska separacija, ki nadomešča sekundarni sedimentacijski rezervoar";
MBBR je "biološka izboljšava + post{1}}sedimentacija kot rezerva."
Številne napake pri zasnovi projekta in napake pri izbiri postopka izvirajo iz zamenjave načel ločevanja teh dveh metod, kar vodi do neusklajenosti sistema in podstandardnih odplak.
V. Povzetek projekta: ključ do uspeha ali neuspeha procesa MBBR
Če povzamemo vse izkušnje izvajanja, je mogoče narediti zelo poučen zaključek:
Stopnja biološkega čiščenja MBBR določa zmogljivost čiščenja sistema in odpornost na udarce, medtem ko stopnja ločevanja trdne-tekočine določa stabilnost sistema pri izpolnjevanju standardov in njegove zgornje meje iztoka.
Optimiziranje le biološke obdelave brez nadgradnje procesa ločevanja je le zdravljenje simptomov, ne temeljnega vzroka; Čista membrana MBBR brez komplementarnega izboljšanega procesa sedimentacije bo vedno imela potencial za čezmerne ravni SS in TP v iztoku;
V scenarijih, ki vključujejo nadgradnje visokih standardov, omejeno rabo zemljišč in znatna nihanja kakovosti vode, je MBBR + sedimentacija z magnetno koagulacijo trenutno najbolj stroškovno{1}}učinkovita, stabilna in izvedljiva kombinacija postopka.
Osnovna logika prihodnjih nadgradenj čistilnih naprav se je že spremenila: ne gre več za to, kdo lahko doseže največjo biološko obremenitev, temveč za združljivost med enotami za biološko čiščenje in ločevanjem, rezervno zmogljivostjo sistema in dolgoročno-stabilnost delovanja.
Razumevanje ločevanja trdne-tekočine je pravo razumevanje procesa MBBR.