1. Tło rozwoju procesu
Tradycyjnyprocesy osadu czynnegosą dojrzałe i zdolne do osiągnięcia dobrych wyników leczenia. Jednakże zazwyczaj wymagają dużych obszarów gruntów, dużych inwestycji kapitałowych i wykazują słabą zdolność adaptacji do wahań jakości i ilości dopływającej wody.
Procesy biofilmuzapewniają lepszą stabilność, dużą odporność na obciążenia udarowe, mniejsze wymiary i skuteczne usuwanie materii organicznej. Niemniej jednak napotykają problemy, takie jak zatykanie mediów filtracyjnych i trudności w konserwacji.
TheReaktor z biofilmem z ruchomym złożem (MBBR)Proces ten został opracowany pod koniec lat 80. w Europie w celu połączenia mocnych stron obu technologii przy jednoczesnym przezwyciężeniu ich głównych ograniczeń. Od tego czasu stała się wysoce wydajną hybrydową technologią oczyszczania ścieków.
2. Zasada procesu
W systemach MBBR do reaktora dodaje się wyporne zawieszone nośniki o gęstości zbliżonej do wody. Dzięki napowietrzeniu i mieszaniu hydraulicznemu nośniki te pozostają w ciągłym ruchu, zapewniając optymalny kontakt ścieków z biofilmem.
Mikroorganizmy przyczepiają się do wewnętrznych i zewnętrznych powierzchni nośników, tworząc strefy, w których panują warunki tlenowe, beztlenowe i beztlenowe. Umożliwia to jednoczesną nitryfikację i denitryfikację, usprawniając zarówno usuwanie materii organicznej, jak i redukcję azotu.
Czołg MBBR-1
Czołg MBBR-2
3. Właściwości techniczne
- Kompaktowy rozmiar:Wymaga jedynie około 20% objętości zbiornika w konwencjonalnym procesie z osadem czynnym.
- Niskie koszty utrzymania:Nie jest wymagana recyrkulacja osadu ani płukanie wsteczne; nośniki nie zatykają się łatwo.
- Wysoka tolerancja obciążenia:Może obsłużyć duże ilości substancji organicznych przy jednoczesnym zachowaniu stabilnej jakości ścieków.
- Wysoka wydajność:Niskie zużycie energii operacyjnej i proste zarządzanie, odpowiednie zarówno dla nowych instalacji, jak i modernizacji.
4. Kluczowe czynniki wpływające
Właściwości nośnika:Powinien mieć gęstość zbliżoną do wody, dużą powierzchnię właściwą, silne powinowactwo do biofilmu i dobre właściwości fluidyzacyjne.
Rozpuszczony tlen (DO):Musi być utrzymywany w optymalnym zakresie (zazwyczaj większym lub równym 2 mg/l), aby zrównoważyć nitryfikację i denitryfikację, unikając jednocześnie niepotrzebnego zużycia energii.
Czas retencji hydraulicznej (HRT):Wpływa na efektywność kontaktu materii organicznej z mikroorganizmami; należy optymalizować w oparciu o charakterystykę czynników wpływających.
Temperatura i pH:Bakterie nitryfikacyjne działają najlepiej w temperaturze 20–30 stopni, bakterie denitryfikacyjne w temperaturze 20–40 stopni; optymalne pH wynosi 6,5–8,5.
Inne czynniki:Stosunek powietrza-do-wody, zmętnienie napływającego powietrza, ładunek ChZT, bilans składników odżywczych i obecność substancji toksycznych również mogą mieć wpływ na wydajność.
5. Stan aplikacji
Międzynarodowy:Szeroko stosowany w oczyszczaniu ścieków komunalnych i przemysłowych, w tym w celulozie i papierze, przetwórstwie spożywczym, rzeźniach i rafinacji ropy naftowej. Na całym świecie zbudowano ponad sto pełnowymiarowych oczyszczalni ścieków opartych-MBBR-.
Chiny:Badania prowadzone są głównie na etapie laboratoryjnym lub pilotażowym, przy czym-częstsze są zastosowania inżynieryjne na małą skalę. Rozwój
nowatorskie nośniki podwieszane i skalowanie-aż do pełnego zastosowania przemysłowego pozostają obszarami o znacznym potencjale.