Расчет и детализация технологического проектирования MBBR - Hangzhou Aquasust Water Technology Co., Ltd.

Проектирование процесса MBBR Расчет и детализация

Автор: Кейт

Email:Kate@aquasust.com

Дата: 12 июля 2021 г.

bubbles-230014__34-10

За последние 20 лет биопленочный реактор с подвижным слоем (MBBR) превратился в простой, надежный, гибкий и компактный процесс очистки сточных вод. Различные конфигурации MBBR успешно используются для удаления БПК, окисления аммиака и удаления азота и могут соответствовать различным критериям качества сточных вод, включая строгие ограничения по питательным веществам.

В реакторе биопленки с подвижным слоем в качестве носителя биопленки используется специально разработанный пластик, а за счет аэрационного перемешивания жидкость

Носитель можно суспендировать в реакторе путем кипячения или механического смешивания. В большинстве случаев носитель заполняется от 1/3 до 2/3 реактора. Универсальность MBBR позволяет инженеру-конструктору в полной мере использовать свое воображение. Основное различие между MBBR и другими биопленочными реакторами заключается в том, что он сочетает в себе многие преимущества методов с активным илом и биопленкой, избегая при этом как можно большего числа их недостатков.

1) Как и другие погружные биопленочные реакторы, MBBR способен формировать узкоспециализированные активные биопленки, которые можно адаптировать к конкретным условиям внутри реактора. Узкоспециализированная активная биопленка обеспечивает высокую эффективность на единицу объема реактора и повышает стабильность процесса, тем самым уменьшая размер реактора.

2) Гибкость и технологическая схема MBBR очень аналогичны таковым для активного ила, что позволяет последовательно располагать несколько реакторов вдоль направления потока для достижения нескольких целей очистки (например, удаление БПК, нитрификация, пред- или постденитрификация) без необходимости нужен промежуточный насос.

3) Большая часть активной биомассы постоянно удерживается в реакторе, поэтому в отличие от процесса с активным илом, MBBR. Концентрация твердых веществ в стоках MBBR по крайней мере такая же высокая, как и концентрация твердых веществ в реакторе. MBBR на порядок ниже традиционного отстойника, поэтому в дополнение к традиционному отстойнику в MBBR можно использовать различные процессы разделения твердой и жидкой фаз.

4) МББР универсален и реактор может иметь разную геометрию. Для проектов модернизации MBBR хорошо подходит для модернизации существующих прудов.

_20220531110535

2.Проектирование процесса MBBR

Конструкция MBBR основана на концепции, согласно которой несколько MBBR образуют серию, каждая из которых выполняет определенную функцию, и что эти MBBR работают вместе для выполнения задачи очистки сточных вод. Такое понимание является уместным, поскольку при предоставленных уникальных условиях (например, при наличии доноров и акцепторов электронов) каждый реактор способен культивировать специализированную биопленку, которую можно использовать для достижения конкретной задачи лечения. Этот модульный подход можно рассматривать как простую и понятную конструкцию, состоящую из последовательности нескольких полностью смешанных реакторов, каждый из которых имеет уникальную цель обработки. Напротив, конструкция систем активного ила очень сложна: поскольку всегда происходят конкурентные реакции, «чтобы достичь желаемой цели очистки в течение времени пребывания, ограниченного каждой частью резервуара (зоны аэрации и неаэрации), Общее время пребывания твердых биологических веществ (SRT) должно поддерживаться на подходящем уровне, чтобы бактерии могли смешиваться (в зависимости от скорости роста бактерий и свойств сырой воды) и расти вместе.

Именно простота MBBR позволяет нам хорошо понять биопленку в MBBR на практике посредством наблюдений исследователей, инженеров и операторов очистных сооружений. В большей части этой статьи представлены примеры наблюдений MBBR, тем самым демонстрируя те, которые являются критическими компонентами и факторами, которые следует учитывать при проектировании и эксплуатации MBBR.

● АквасустМББРPпроцессFнизкийDдиаграмма

Если вам нужен процесс MBBR Excel

Свяжитесь сейчас, почему бы и нет?

Нажмите на меня

WhatsApp или телефон:0086-15267462807

Email:Kate@aquasust.com

2.1Внедрение биопленочного носителя

Ключом к успеху любого биопленочного реактора является поддержание высокого процента биоактивного объема внутри реактора. Если преобразовать концентрацию биомассы на носителях MBBR в концентрацию взвешенных веществ, значения обычно составляют от 1000 до 5000 мг/л. По удельному объему скорость удаления МББР намного выше, чем у систем с активным илом. Это можно объяснить следующим.

1) Сила сдвига, приложенная к носителю за счет энергии смешивания (например, аэрации), эффективно контролирует толщину биопленки на носителе, тем самым поддерживая высокую общую биологическую активность.

2) Способность поддерживать высокий уровень выделенной биомассы в конкретных условиях внутри каждого реактора, независимо от общего HRT системы.

3) Турбулентный режим течения в реакторе поддерживает необходимую скорость диффузии.

Реакторы с подвижным слоем могут использоваться для удаления БПК, нитрификации и денитрификации и, таким образом, могут быть объединены в различные процессы. В таблице 1-1 суммированы различные процессы MBBR. Определение наиболее эффективного процесса связано со следующими факторами.

1) Местные условия, включая планировку и гидравлическое сечение (высоту) очистных сооружений.

2) Существующие процессы очистки и возможность модификации существующих сооружений и прудов.

3) Целевое качество воды.

● Таблица 1-1 Сводка процесса MBBR.

Цель обработки	Процесс
	Одиночный МББР МББР с высокой нагрузкой помещается перед процессом активного ила
Нитрификация	Одиночный МББР MBBR установлен после вторичного лечения МФСА
Денитрификация денитрификация	Только MBBR и после денитрификации, Только MBBR и после денитрификации, Только MBBR, а также до и после денитрификации, Пост-MBBR для денитрификации сточных вод нитрификации.

For moving bed reactors, the effective net biofilm area is the key design parameter, and the load and reaction rate can be expressed as a function of the carrier surface area, so the carrier surface area becomes a common and convenient parameter to express the performance of MBBR. the load of MBBR is often expressed as the carrier surface area removal rate (SAAR) or the carrier surface area loading (SALR). When the concentration of the host substrate is low (e.g., S>>K), the substrate removal rate of MBBR is zero-level response. When the main substrate concentration is low (e.g. S>>K), скорость удаления субстрата МББР является реакцией первого порядка. В контролируемых условиях скорость удаления площади поверхности носителя (SAAR) может быть выражена как функция нагрузки площади поверхности носителя (SALR), как показано в уравнении (1-1).

r =r_Макс-[L/(K+L)] (1-1)

r - скорость удаления (г/(м2 -сут));

r_Макс- максимальная скорость удаления (г/(м2 -сут)).

L - скорость загрузки (г/(м2 -сут)).

К – константа полунасыщения.

2.2 Удаление углеродистых веществ

Загрузка площади поверхности (SALR) носителя, необходимая для удаления углерода, зависит от его наиболее важной цели обработки и методов отделения воды от осадка.

В таблице 1-2 приведены часто используемые диапазоны нагрузки БПК для различных целей применения. Более низкие значения нагрузки следует использовать, когда нитрификация идет ниже по потоку. Высокие нагрузки следует использовать только в том случае, если рассматривается только удаление углерода. Опыт показывает, что для удаления углеродистых соединений достаточно растворенного кислорода в основной жидкой фазе в размере 2-3 мг/л, и дальнейшее увеличение концентрации растворенного кислорода не имеет смысла для улучшения скорости удаления площади поверхности носителя (SARR).

● Таблица 1-2 Типичные значения нагрузки БПК.

Назначение приложения	БПК на единицу площади поверхности носителя соответствует (SALR) (g/m².d)
Высокая нагрузка (удаление 75%-80% БПК)	20
Высокая нагрузка (удаление БПК 80%-90%)	5-15
Низкая нагрузка (до нитрификации)	5

Если вам нужен процесс MBBR Excel

Свяжитесь сейчас, почему бы и нет?

Нажмите на меня

WhatsApp или телефон:0086-15267462807

Email:Kate@aquasust.com

2.3Проектирование МББР с высокой нагрузкой

Чтобы соответствовать основным стандартам вторичной очистки, но вам нужна компактная система с высокой нагрузкой, рассмотрите возможность использования реактора с подвижным слоем.

Когда MBBR работает с высокой нагрузкой, значение нагрузки на площадь несущей поверхности (SALR) у него высокое. Когда MBBR работает при высокой нагрузке, значение нагрузки на поверхность носителя (SALR) велико, и основная цель состоит в удалении растворенного и легко разлагаемого БПК из поступающей воды. при высокой нагрузке сброшенная биопленка теряет свою способность к осаждению, поэтому для удаления взвешенных твердых частиц из стоков MBBR с высокой нагрузкой часто используется химическая коагуляция, воздушная флотация или процесс контакта с твердыми частицами. Однако в целом этот процесс представляет собой простой процесс, который может соответствовать основным стандартам вторичного лечения с короткой ЗГТ. Результаты исследования MBBR с высокой нагрузкой представлены на рисунке 1-3. Рисунок 1-3(a) показывает, что MBBR очень эффективен в устранении ХПК и по существу линеен в широком диапазоне нагрузок. Рисунок 1- 3 (b) показывает, что осаждение сточных вод MBBR очень плохое, даже при очень низких скоростях поверхностного перелива, что позволяет предположить, что действительно необходима стратегия улучшенного улавливания твердых частиц. Процесс контакта MBBR с твердыми частицами использовался на станции очистки сточных вод Мао-Пойнт в Новой Зеландии. На рисунке 1-4 показана взаимосвязь между удалением растворенного БПК и общим содержанием БПК в притоке на этом заводе. На рисунке 1-4 показано, что типичные значения удаления БПК для MBBR с высокой нагрузкой составляют от 70% до 75%. Биофлоккуляция и дальнейшая обработка методом контакта с твердыми частицами позволяют процессу соответствовать основным стандартам вторичной очистки.

page-346-303 page-312-309

● Рисунок 1-3

(а) Скорость удаления ХПК при высокой нагрузке.

(б) Плохая седиментация отслоившейся биопленки при высокой нагрузке

● Рисунок 1-4 Зависимость между скоростью удаления растворенного БПК и общей нагрузкой БПК в MBBR с высокой нагрузкой.

2.4 Конструкция условной нагрузки МББР

Если рассматривать обычный традиционный процесс вторичной обработки, можно выбрать реактор с подвижным слоем. В этом случае последовательные 2 MBBR в ряду могут удовлетворить требованиям лечения (вторичный уровень лечения).

В таблице 1- 4 приведены сведения об удалении БПК7 на четырех очистных сооружениях. На всех четырех очистных сооружениях использовались MBBR с традиционной загрузкой с органической нагрузкой MBBR 7-10 gBOD7 /(m2 -d) (при 10 градусах); до МББР применялись реагенты для флокуляции и удаления фосфора, а также было реализовано усиленное отделение взвешенных веществ.

● Результаты эксплуатации традиционной загрузки МББР с химическим процессом удаления фосфора

Если вам нужен процесс MBBR Excel

Свяжитесь сейчас, почему бы и нет?

Нажмите на меня

WhatsApp или телефон:0086-15267462807

Email:Kate@aquasust.com

2.5Проектирование MBBR с низкой нагрузкой

Когда MBBR размещается перед реактором нитрификации, наиболее экономичным вариантом конструкции является рассмотрение использования MBBR для удаления органических веществ. Это позволяет реактору нитрификации с подвижным слоем, расположенному после MBBR, достигать высокой скорости нитрификации. Если нагрузка по БПК нитрификационного МББР не снижается в достаточной степени, скорость нитрификации будет значительно снижена, что приведет к тому, что реактор окажется в неэффективном состоянии.

На рисунке {{0}} (а) показано влияние увеличения нагрузки БПК на скорость нитрификации носителя. Это пример высокой нагрузки по БПК, приводящей к чрезмерной нитрификационной нагрузке на поздней секции, когда органические вещества удаляются в передней секции. В этом примере скорость нитрификации составляла 0,8 г/(м2 - сут). При нагрузке по БПК 2 г/(м2 -сут) и растворенном кислороде в основной жидкости 6 мг/л. Однако при увеличении нагрузки БПК до 3 г/(м2 -сут) скорость нитрификации составила 0,8 г/(м2 -сут). Однако при увеличении нагрузки БПК до 3 г/(м2 -сут) скорость нитрификации снизилась примерно на 50%. Чтобы противодействовать этому, оператор может увеличить концентрацию растворенного кислорода в основной жидкой фазе или увеличить коэффициент заполнения, чтобы снизить скорость загрузки поверхности. Однако важно отметить, что такой подход не следует использовать при проектировании из-за недостаточной экономичности и эффективности. Кроме того, при проектировании MBBR для удаления БПК следует использовать консервативный подход, выбирая низкую скорость загрузки для калибровки, чтобы получить максимальную эффективность в последующем нитрификационном MBBR.

На рисунке 1-6(b) показаны скорости нитрификации трех аэробных MBBR последовательности. На рисунке 6(b) носитель внутри каждого MBBR был удален для небольшого испытания скорости нитрификации. Субтесты длились 6 недель и проводились дважды. В каждом подиспытании условия трех реакторов подиспытаний были практически идентичными (например, растворенный кислород, температура, pH и начальная концентрация аммиачного азота). Результаты испытаний показали, что первый реактор имел самую высокую нагрузку растворенного ХПК (5,6 г/(м2 - сут)) и почти не имел эффекта нитрификации, но очень успешно удалял нагрузку ХПК. Об этом свидетельствуют следующие два аспекта.

(1) Скорость нитрификации реактора второй ступени высока и близка к скорости нитрификации третьей ступени.

(2) Содержание растворенной ХПК на второй и третьей стадиях существенно не отличалось.

Для проектирования реакторов с малой нагрузкой важно консервативно выбирать загрузку площади поверхности носителя (SALR). Это возможно

Следующее уравнение использовалось для корректировки поверхностной нагрузки носителя (SALR) в зависимости от температуры выходящего потока: LT=L101.06(T-10)

LT – нагрузка при температуре Т.

Степень L10 -10 при нагрузке 4,5 г/(м2 -сут).

● Рисунок 1-6

(а) Влияние нагрузки по БПК и растворенного кислорода на скорость нитрификации при 15 градусах.

(б) Различия в скорости нитрификации разных МББР в серии МББР.

Если вам нужен процесс MBBR Excel

Свяжитесь сейчас, почему бы и нет?

Нажмите на меня

WhatsApp или телефон:0086-15267462807

Email:Kate@aquasust.com

2.6Нитрификациятехнологии МББР

Есть некоторые факторы, которые оказывают существенное влияние на производительность нитро-MBBR, и их необходимо учитывать при проектировании нитро-MBBR. Самый тяжелый

Факторы есть.

(1) Органическая загрузка.

(2) Концентрация растворенного кислорода.

(3) Концентрация аммиака.

(4) Концентрация сточных вод.

(5) pH или щелочность.

На рисунке 1- 6 показано, что для достижения удовлетворительной скорости нитрификации в нитрифицирующем MBBR, расположенном ниже по потоку, важно удалять органические вещества из сточных вод в верхнем MBBR; в противном случае гетероксическая биопленка будет конкурировать с ней за пространство и кислород, тем самым снижая (гася) нитрификационную активность биопленки. Скорость нитрификации увеличивается с уменьшением органической нагрузки до тех пор, пока растворенный кислород не станет ограничивающим фактором. Лишь при очень низких концентрациях аммиака (<2 mgN/l) does the available substrate (ammonia) become the limiting factor. It is thus the concentration of ammonia that is an issue when complete nitrification is required. In this case, 2 sequential reactors can be considered, with the first stage being limited by oxygen and the second by ammonia. As with all biological treatment processes, temperature has a significant effect on nitrification rates, but this can be mitigated by increasing the dissolved oxygen within the MBBR. As alkalinity decreases to very low levels, nitrification rates within the biofilm begin to be limited. Each of the important factors that affect nitrification are discussed below.

При достаточной щелочности и концентрации аммиака (по крайней мере, на начальном этапе) скорость нитрификации будет снижаться с увеличением органической нагрузки.

увеличивается до тех пор, пока растворенный кислород не станет ограничивающим фактором. В хорошо разросшейся нитрифицирующей биопленке концентрация растворенного кислорода будет ограничивать скорость нитрификации на носителе только в том случае, если отношение O2 к NH4+-N ниже 2.0. В отличие от систем с активным илом, в условиях ограниченного содержания кислорода скорость реакции в реакторах с подвижным слоем демонстрирует линейную или приблизительно линейную зависимость от концентрации растворенного кислорода в теле жидкой фазы. Это может быть связано с тем, что прохождение кислорода через неподвижную жидкую мембрану в биопленку может быть критическим шагом в ограничении переноса кислорода. Увеличение концентрации растворенного кислорода в основной жидкой фазе увеличивает градиент концентрации растворенного кислорода внутри биопленки. При более высоких скоростях аэрации повышенная энергия смешивания также способствует переносу кислорода из основной жидкой фазы в биопленку. Как видно на рисунке 1- 6(a), если органическую нагрузку поддерживать постоянной (например, постоянную толщину и состав биопленки), можно ожидать линейной зависимости между скоростью нитрификации и концентрацией растворенного кислорода. На рисунке 1-7 показано, что увеличение содержания растворенного кислорода в основной жидкой фазе способствует скорости нитрификации до тех пор, пока концентрация аммиака в основной жидкой фазе не снизится до очень низкого уровня.

● Рисунок 1-7 Влияние растворенного кислорода при низкой концентрации аммиака

Для хорошо выросшей «чистой» нитрифицирующей биопленки концентрация аммиака в основной жидкой фазе не влияет на скорость реакции до тех пор, пока соотношение O2:NH4+- N не достигнет 2–5. Некоторые примеры O2:NH{{6} } N приведены в таблице 1-5.

● Таблица 1-5 Некоторые примеры O₂:НХ₄⁺- N

Ссылки

O₂:НХ₄⁺- N

Подол (1994)

<2 (ограничение кислорода)

2,7(Критический О₂концентрация=9-20мг/л)

3.2(Критический О₂концентрация=6мг/л)

>5 (ограничение по аммиаку)

Бономо (2000)

＞3-4 (ограничение по аммиаку)

＜1-2 (ограничение кислорода)

Проектирование MBBR часто начинается с порогового значения 3,2. Пороговое значение регулируется. Используя уравнение (1-3), концентрацию аммиака при этом пороговом значении можно использовать для оценки соответствующей скорости нитрификации и использовать в качестве основы для проектирования.

r_НХ3-Н= k × (SNH3-N) (n) (1-3)

r_НХ3-Н-скорость нитрификации (г рNH3-N/(м2 -сут)

k - константа скорости реакции (зависит от местоположения и температуры).

SNH3-N - концентрация субстрата, ограничивающая скорость реакции.

n - количество стадий реакции (зависит от местоположения и температуры).

Константа скорости реакции (k) зависит от толщины биопленки и диффузии ограничивающего субстрата при заданной концентрации растворенного кислорода. Коэффициент связан с количеством уровней реакции (n) зависит от жидкой пленки, прилегающей к биопленке. При сильном турбулентном потоке и тонкой пленке неподвижной жидкости уровень реакции стремится к {{0}},5; когда турбулентный поток медленный и неподвижная пленка жидкости толстая, уровень реакции стремится к 1,0. На этом этапе диффузия становится фактором, ограничивающим скорость.

Концентрацию аммиака при критическом значении (SNH3-N) можно оценить по критическому соотношению и расчетной концентрации растворенного кислорода в основной жидкой фазе, как показано ниже. Увеличение концентрации растворенного кислорода в основной жидкой фазе может помочь снизить критическое соотношение, но с небольшим успехом. Также рассмотрим случай, когда гетеротрофные бактерии конкурируют за место при определенных нагрузках реактора и условиях смешивания, тем самым уменьшая прохождение кислорода через гетеротрофный слой биопленки.

(SNH3-N)=1.72мг-N/л=(6мгO2/л - 0.5O2/л)/3,2

Приняв SNH{{0}}N за 1,72, приняв константу скорости реакции k=0,5 и стадию реакции 0,7, уравнение (1- 3) можно рассчитать следующим образом.

rNH3-N=0,73 г/(м2 -д)=0,5×1,720,7

При рассмотрении влияния температуры на нитрифицирующий МББР важны несколько факторов. Следует учитывать, что температура стоков внутри МББР может существенно влиять на кинетический процесс биологической нитрификации; скорость диффузии субстрата в биомассу и из нее; и вязкость жидкости, что, в свою очередь, может оказывать волнообразное влияние на энергию сдвига толщины биопленки. Влияние температуры на описанные выше скорости макроскопических реакций можно выразить следующим соотношением.

кТ2= кТ1-θ(Т2-Т1) (1-4)

kT1 - — константа скорости реакции при температуре Т1.

kT2 - константа скорости реакции при температуре Т2.

θ – температурный коэффициент.

Хотя температурная зависимость кинетики нитрификации при зимней расчетной температуре снижает скорость нитрификации МББР, при низких температурах может наблюдаться увеличение концентрации биопленки на носителе, а также может увеличиваться концентрация растворенного кислорода в реакторе, что одновременно снижает отрицательное влияние температуры на скорость нитрификации. При более низких температурах стоков биомасса (г/м2) наблюдалась выше. Кроме того, концентрацию растворенного кислорода в основной жидкой фазе можно увеличить без увеличения скорости аэрации, поскольку содержание кислорода в ней обусловлено более высокой растворимостью низкотемпературных жидкостей. Это приводит к тому, что пока активность биопленки выше активности биопленки (г NH3-N/(м2 -д) ÷ г СС/м2) снижается, но активность нитрификации на единицу Площадь несущей поверхности по-прежнему может поддерживаться на высоком уровне. Сезонные изменения биомассы в зависимости от температуры стоков для третичной нитрификации MBBR показаны на рисунке 1- 8(a). Когда температура сточных вод увеличилась с 〈15 градусов до〉15 градусов в период с мая по июнь, концентрация биомассы резко упала. На рисунке 1- 8 (b) данные разделены на две зоны в зависимости от температуры выходящего потока (〈15 градусов и 〉15 градусов). Хотя удельная активность биопленки снижается в области 〈15 градусов, макроскопические характеристики реактора остаются высокими из-за более высокой общей концентрации биомассы и более высокой концентрации растворенного кислорода (вызванного повышенной растворимостью газа при низких температурах). Наблюдаемое явление позволяет предположить, что макроскопическая скорость поверхностной реакции на носителе может поддерживаться на высоком уровне в условиях низких температур, несмотря на снижение скорости роста нитрифицирующих бактерий за счет адаптации биопленок.

● Рисунок 1-8 (а) Сезонные изменения концентрации биомассы и температуры в МББР с третичной нитрификацией.

(б) Связь между активностью нитрификации и концентрацией растворенного кислорода в различных температурных условиях

Если вам нужен процесс MBBR Excel

Свяжитесь сейчас, почему бы и нет?

Нажмите на меня

WhatsApp или телефон:0086-15267462807

Email:Kate@aquasust.com

2.7 Денитрификациятанка МББР

Реакторы с подвижным слоем успешно используются в процессах предварительной, пост- и комбинированной денитрификации. В отличие от других биологических процессов, таких как процесс денитрификации материала, при проектировании необходимо учитывать следующие факторы.

1) Подходящий источник углерода и подходящее соотношение углерода и азота в реакторе.

2) Желаемая степень денитрификации.

3) Температура стоков.

4) Растворенный кислород в возвратной или восходящей воде.

2.7.1 Биопленочный реактор с подвижным слоем и предварительной денитрификацией

Когда требуется удаление БПК, нитрификация и умеренное удаление азота, хорошо подходит MBBR с фронтальной денитрификацией. Чтобы полностью использовать объем бескислородного реактора, питательная вода должна иметь подходящее соотношение легко биоразлагаемого ХПК и аммиачного азота (C /Н). Поскольку стадия нитрификации МББР требует повышенного содержания растворенного кислорода, растворенный кислород в флегме оказывает значительное влияние на производительность МББР. Это приводит к верхнему пределу наиболее экономичного флегмового отношения (Q флегмы/Q притока) в производстве. Выше этого значения общая эффективность денитрификации снижается при дальнейшем увеличении обратного потока. Если характер стоков подходит для предварительной денитрификации, степень удаления азота обычно составляет от 50% до 70% при соотношении возврата от (1:1) до (3:1). В производственной практике на скорость денитрификации могут влиять такие факторы, как: местоположение, сезонные различия в свойствах стоков (например, C/N), концентрация растворенного кислорода, подаваемого в реактор, и температура стоков.

Если вам нужен процесс MBBR Excel

Свяжитесь сейчас, почему бы и нет?

Нажмите на меня

WhatsApp или телефон:0086-15267462807

Email:Kate@aquasust.com

2.7.2 Биопленочный реактор с подвижным слоем и постденитрификациейn

When the degradable carbon in the wastewater is naturally insufficient, or has been consumed by upstream processes, or when the wastewater treatment plant occupies an area subject to when the need for concise and high-speed denitrification is limited, MBBR with posterior denitrification can be considered. because the denitrification performance is not affected by internal circulation or carbon source, the posterior denitrification process can achieve high denitrification rates (>80%) при короткой ЗГТ.

Если требования к БПК и нитратам в сточных водах более строгие, после небольшой аэрации MBBR может потребоваться постденитрификация. Опыт эксплуатации показывает, что если на входе идет процесс седиментации, то после денитрификации могут возникнуть концентрации фосфора, недостаточные для синтеза клеток, и в этот момент эффективность денитрификации может быть снижена.

При переполнении углерода максимальная скорость удаления поверхности носителя нитрата (SARR) применяемого источника углерода может превышать 2 г/(м2 -сут). Скорость удаления нитратов с поверхности для разных источников углерода и разных температур представлена на рисунках 2-9.

● Рисунок 1-9 Скорость удаления площади поверхности носителей с различными источниками углерода в зависимости от температуры.

2.7.3 Комбинированный биопленочный реактор с подвижным слоем до и после денитрификации

Реакторы с подвижным слоем с передней и задней денитрификацией можно комбинировать, используя таким образом экономические преимущества фронтальной денитрификации. Конструкцию фронтального реактора денитрификации можно рассматривать как аэротенк зимой. В проекте может быть рассмотрено использование переднего реактора денитрификации в качестве аэротенка зимой. Это потому что.

1) Увеличение объема реактора аэрации способствует улучшению нитрификации.

2) Более низкие температуры воды могут привести к увеличению концентрации растворенного кислорода и снижению растворенного ХПК, что может повлиять на эффективность предварительной денитрификации.

3) Зимой постденитрификационный реактор может взять на себя все задачи денитрификации.

Если вам нужен процесс MBBR Excel

Свяжитесь сейчас, почему бы и нет?

Нажмите на меня

WhatsApp или телефон:0086-15267462807

Email:Kate@aquasust.com

2.7.4 Перемешивание денитрификации

При денитрификации МББР для циркуляции и перемешивания жидкости в реакторе использовался погружной механический смеситель на рельсовом ходу.

тело и носитель. При проектировании мешалки следует особо учитывать следующие аспекты: (1) расположение и направление мешалки; (3)Тип мешалки; (3) энергия перемешивания.

Относительная плотность носителя биопленки составляет около 0,96, поэтому она будет плавать в воде без приложенной энергии, что отличается от процесса с активным илом. Когда в процессе активного ила не прикладывается энергия, твердые частицы (ил) оседают.

В результате в МББР мешалка должна располагаться близко к поверхности воды, но не слишком близко к поверхности воды, иначе она создаст вихрь на поверхности повторной воды и, таким образом, приведет к попаданию воздуха в реактор. Как показано на рисунке 1-10, мешалка должна быть слегка наклонена вниз, чтобы носитель можно было протолкнуть глубже в реактор. Обычно неаэрируемому MBBR требуется от 25 до 35 Вт/м3 энергии для перемешивания всего носителя. Особое внимание следует уделить перемешиванию денитрифицирующего MBBR. Не все мешалки пригодны для длительного использования в МББР. Производитель мешалок (ABS), используя несколько установок MBBR, разработал мешалка ABS123K, специально подходящую для реакторов с подвижным слоем. Эта мешалка изготовлена из нержавеющей стали с загнутой назад мешалкой, способной противостоять истиранию мешалки носителем. Для предотвращения повреждения держателя и износа мешалки в мешалке ABS123K вдоль крыльев пропеллера приварены круглые стержни диаметром 12 мм. При использовании в реакторе с подвижным слоем скорость мешалки ABS123K довольно низкая (90 об/мин при 50 Гц и 105 об/мин при 60 Гц). Энергия смешивания, необходимая для перемешивания денитрифицирующего MBBR, зависит от степени заполнения носителя и ожидаемого роста биопленки. Практический опыт показывает, что перемешивание более эффективно при низких коэффициентах заполнения носителя (например,<55%). At higher fill ratios, it is difficult for the agitator to circulate the carriers and therefore high carrier fill ratios should be avoided. Low filling ratios and correspondingly high carrier surface loadings increase the biofilm concentration and thus sink the carrier, making it easier for the stirrer to stir the carrier and circulate it in the reactor. From this point of view, it is important to choose the appropriate denitrification reactor size, as a proper reactor size allows for a filling ratio and mechanical stirring to be compatible.

● Рисунок 10.

(а) мешалка ABS123K, обращенная к поверхности воды и наклоненная на 30 градусов вниз, чтобы протолкнуть носитель глубже в реактор;

(б) денитрификационный МББР в эксплуатации на очистных сооружениях

2.8 Предварительная обработка

Как и в случае с другими технологиями погружной биопленки, подаваемая в MBBR вода требует надлежащей предварительной обработки. Для хорошей решетки и осаждения необходимо избегать длительного накопления неприятных инертных материалов, таких как мусор, пластик и песок, в MBBR. Поскольку МББР частично заполнен носителями, эти инертные материалы трудно удалить после их попадания в МББР. Если первичная обработка доступна, производители MBBR обычно рекомендуют, чтобы зазор между решетками был не более 6 мм, а если первичная обработка отсутствует, необходимо установить мелкую решетку размером 3 мм или меньше. Кроме того, если MBBR добавляется к существующему процессу, нет необходимости добавлять дополнительные решетки, если существующий уровень очистки уже высок.

2.9 Разделение твердой и жидкой фаз МББР

По сравнению с процессом с активным илом, процесс с подвижным слоем очень гибок с точки зрения последующего большого разделения твердой и жидкой фаз. Эффект биологической очистки в процессе с движущимся слоем не зависит от стадии разделения твердой и жидкой фаз, поэтому блоки разделения твердой и жидкой фаз можно варьировать. Кроме того, концентрация твердых веществ в стоках МББР как минимум на порядок ниже, чем в процессе с активным илом. Таким образом, к MBBR успешно применяются различные технологии разделения твердой и жидкой фаз, которые можно сочетать с простыми и эффективными технологиями разделения твердой и жидкой фаз, такими как воздушная флотация или отстойники высокой плотности, где земля стоит дороже. При модернизации существующих очистных сооружений существующие отстойники могут быть использованы для разделения твердых частиц в МББР.

2.10 Соображения при проектировании MBBR

Для проектирования MBBR очень важно следующее.

2.10.1МББРСкорость перемещения потока (горизонтальная скорость потока)

The peak flow rate (flow divided by reactor cross-sectional area) at peak flow through the MBBR must be considered in the design with a small flow rate (e.g. 20m/h), the carriers can be evenly distributed in the reactor. Too high travel flow rate (e.g. >35 м/ч), носители будут скапливаться на решетке перехватчика и создавать большие потери напора. Иногда гидравлические условия при пиковом расходе определяют геометрию и количество серий MBBR. Консультации с производителем и определение подходящей скорости перемещения важны для проектирования MBBR. Соотношение сторон реактора также является важным фактором. В общем, небольшое соотношение сторон (например, 1:1 или меньше) помогает уменьшить дрейф носителей к сетке-перехватчику при пиковых скоростях потока и обеспечивает более равномерное распределение носителей внутри реактора.

2.10.2Проблемы с пеной в баке MBBR

Проблемы с пеной не распространены в MBBR, но могут возникнуть при плохом запуске или эксплуатации. Из-за двух перегородок в середине непрерывного бассейна она находится выше поверхности воды, поэтому пена будет ограничена MBBR. Если необходимо контролировать пенообразование, рекомендуется использовать пеногасители. Использование пеногасителей покроет носитель и затруднит диффузию субстрата в биопленку, что может повлиять на характеристики MBBR. Не следует использовать силицидные пеногасители, поскольку они несовместимы с пластиковыми носителями.

2.10.3Освобождение несущей кровати и временное хранение

Для хорошо спроектированных и построенных реакторов с подвижным слоем, хотя отказы редки, разумно решить проблему того, как вывезти носитель из реактора и сохранить его, когда реактор остановлен из-за технического обслуживания и т. д. . Все жидкости в реакторе, включая носители, можно слить с помощью вихревого насоса с вогнутым колесом диаметром 10 см. Если расчетная степень заполнения является подходящей, носитель из одного реактора можно временно переместить в другой реактор. Однако недостатком этого метода является то, что при возврате носителей назад трудно восстановить исходную степень заполнения обоих реакторов. После того как носители закачаны обратно в реактор, единственным разумным способом точно измерить степень заполнения носителями является опорожнить реактор и измерить высоту носителей в обоих реакторах. В идеале, должен быть еще один бассейн или другая неиспользуемая единица, которую можно было бы использовать в качестве временного контейнера для хранения носителей, чтобы можно было легко обеспечить первоначальный коэффициент заполнения реактора носителями.

ХАНЧЖОУ Aquasust PLASTIC PRODUCTS CO., LTD.

Главный офис: № 907, корпус 1, XIC International, Линьпин, Ханчжоу, Чжэцзян, Китай.

Число:0086-152-67462807

Интернет:WWW.Chinambbr.com

Если вам нужен процесс MBBR Excel

Свяжитесь сейчас, почему бы и нет?

Нажмите на меня

WhatsApp или телефон:0086-15267462807

Email:Kate@aquasust.com

Проектирование процесса MBBR Расчет и детализация

Проектирование процесса MBBR Расчет и детализация

Оглавление