Принцип работыMBBR (биопленочный реактор с подвижным слоем)био-носители основаны на интеграции технологии биопленок и псевдоожижения.
Его основной механизм предполагает использование подвесных носителей для эффективной очистки сточных вод. Процесс заключается в добавлении в реактор взвешенных носителей с плотностью, близкой к воде. Под действием аэрации или потока воды эти носители псевдоожижаются, создавая трехфазную (газовая-жидкая-твердая) среда, способствующая росту микробов. Поверхность носителей специально обработана, чтобы придать ей шероховатую, пористую структуру и гидрофильность, что обеспечивает идеальную среду для прикрепления микробов. Микроорганизмы образуют биопленки на поверхности носителя и разлагают органические вещества в сточных водах посредством метаболических процессов.
Перевозчики MBBR имеют многослойную внутреннюю и внешнюю структуру:
Внутренняя часть носителей из-за ограниченного проникновения кислорода образует анаэробную или факультативно-анаэробную среду, подходящую для роста анаэробных бактерий, таких как денитрифицирующие бактерии. Наружная поверхность, непосредственно подвергающаяся воздействию кислорода и сточных вод, создает условия для развития аэробных бактерий. Такая стратификация позволяет каждому носителю действовать как миниатюрный реактор, одновременно способствуя нитрификации (когда аэробные бактерии превращают аммиачный азот в нитрат) и денитрификации (когда анаэробные бактерии восстанавливают нитрат в газообразный азот), что значительно повышает эффективность удаления азота. В отличие от традиционных фиксированных носителей, носители MBBR поддерживают частый контакт со сточными водами посредством псевдоожижения, образуя «подвижную биопленку». Это не только позволяет избежать проблем с засорением, связанных с фиксированными носителями, но также усиливает синергетический эффект взвешенного активного ила и прикрепленных биопленок, полностью используя пространство реактора и повышая эффективность очистки.
Этот процесс сочетает в себе преимущества технологий активного ила и биопленки:
высокая концентрация ила повышает устойчивость к ударным нагрузкам, а псевдоожиженное состояние способствует обновлению микробов, предотвращая потерю эффективности из-за старения и отслоения биопленок. Кроме того, высокая удельная поверхность и способность носителей к прикреплению микроорганизмов позволяют им удерживать больше микроорганизмов на единицу объема, что значительно повышает эффективность удаления органических веществ и аммиачного азота.
