Что такое очистка сточных вод MBBR и как она работает? Подробное объяснение процесса MBBR

MBBR – это основной принцип использования биопленочного метода. Путем добавления в реактор определенного количества суспендированных носителей биомасса и биологические виды в реакторе увеличиваются, тем самым улучшая эффективность очистки реактора. Поскольку плотность наполнителя близка к плотности воды, при аэрации он полностью смешивается с водой, а среда, в которой растут микроорганизмы, бывает газовой, жидкой и твердой.

 

В этой статье будет подробно рассмотрен процесс MBBR, объяснено, как он работает и как его сравнивать с другими методами.

 

 

1.Принцип процесса MBBR

 

Принцип процесса MBBR заключается в увеличении биомассы и биологических видов в реакторе путем добавления в реактор определенного количества суспендированных носителей, тем самым повышая эффективность обработки реактора. Поскольку плотность наполнителя близка к плотности воды, при аэрации он полностью смешивается с водой, а среда для роста микробов представляет собой газовую, жидкую и твердую три фазы. Эффект столкновения и сдвига носителя в воде уменьшает пузырьки воздуха и увеличивает степень использования кислорода. Кроме того, каждый носитель имеет разные биологические виды внутри и снаружи, причем некоторые анаэробы или факультативные бактерии растут внутри, а хорошие культивируемые бактерии снаружи, так что каждый носитель представляет собой микрореактор, так что реакции нитрификации и денитрификации происходят одновременно. , Тем самым улучшая эффект лечения.

 

Процесс MBBR сочетает в себе преимущества как традиционного метода псевдоожиженного слоя, так и метода биологического контактного окисления. Это новый и эффективный метод очистки сточных вод. Он основан на аэрации в аэротенке и подъемном эффекте потока воды, чтобы привести носитель в псевдоожиженное состояние, а затем сформировать суспензию. Растущий активный ил и прикрепленные биопленки заставляют биопленку движущегося слоя использовать все пространство реактора, в полной мере использовать преимущества как организмов в прикрепленной фазе, так и во взвешенной фазе, чтобы они могли использовать свои сильные стороны и избегать слабостей, дополняя друг друга. В отличие от предыдущих наполнителей, суспендированные наполнители могут часто и многократно контактировать со сточными водами, поэтому их называют «подвижными биопленками».

 

2. Преимущества и недостатки МББР.

 

По сравнению с методом активного ила и методом биопленки с фиксированным наполнителем, MBBR не только обладает высокой эффективностью и эксплуатационной гибкостью метода активного ила, но также обладает характеристиками стойкости к ударным нагрузкам, длительного срока хранения ила и меньшего количества остаточного ила в традиционном методе. биопленочный метод.

 

Преимущества:

 

(1) Характеристики упаковки

 

Наполнители чаще всего изготавливаются из полиэтилена, полипропилена и их модифицированных материалов, пенополиуретана и др. По удельному весу близок к удельному весу воды, преимущественно цилиндрической и сферической формы. Пленку легко навешивать, она не скатывается, не слипается, легко отклеивается.

 

(2) Хорошая способность к денитрификации.

 

На насадке образуется аэробная, бескислородная и анаэробная среда, а в одном реакторе могут протекать реакции нитрификации и денитрификации, что хорошо влияет на удаление аммиачного азота.

 

(3) Хороший эффект удаления органических веществ.

 

Концентрация ила в реакторе относительно высока, а общая концентрация ила в 5-10 раз превышает концентрацию обычного метода с активным илом, которая может достигать 30-40 г/л. Повысьте эффективность органической обработки и устойчивость к сильным ударным нагрузкам.

 

(4) Простота обслуживания и управления.

 

Нет необходимости устанавливать кронштейны наполнителя в аэротенке, что облегчает обслуживание наполнителя и аэрационного устройства в нижней части резервуара и одновременно экономит инвестиции и площадь.

 

Недостатки

 

(1) Наполнитель в реакторе находится в псевдоожиженном состоянии за счет подъемного эффекта аэрации и потока воды. В реальной технике часто встречается явление локального накопления наполнителя. Во избежание накопления насадки необходимо улучшить расположение трубопровода аэрации и конструкцию реактора. Конструкция реактора во многом определяет его гидравлические характеристики. В реальной технике, когда соотношение сторон одиночного реактора составляет около 0,5, а длина не более 3 м, наполнителю выгодно перемещаться полностью. При реальном проектировании необходимо провести большое количество экспериментов по оптимизации конструкции и гидравлических характеристик реактора, снижению энергопотребления и дальнейшему повышению экономической выгоды МББР.

 

(2) Сток реактора часто оборудуют решетками или сетками, чтобы избежать потери наполнителей, но его легко вызвать засорение. В реальном проекте можно установить подвижные решетки для регулярной ручной очистки или установить устройство продувки воздухом для предотвращения засорения.

 

 

1. Адгезия биопленки

 

Адгезионная способность биопленки – важнейший показатель оценки качества наполнителя. Количество биоприкреплений=площадь защищенной поверхности (относится к конструкции и рабочему состоянию наполнителя) × количество биологического присоединения на единицу площади поверхности (относится к характеристикам наполнителя)

 

2. Производительность упаковки

 

Характеристики наполнителя — наиболее важный показатель для оценки биологической адгезии наполнителя.

 

(1) Характеристики поверхности наполнителя

 

1. Структура поверхности: обычно считается, что шероховатость поверхности большая, а скорость навешивания пленки высокая.

 

2. Поверхностный потенциал: как правило, микроорганизмы заряжены отрицательно, а поверхность наполнителя заряжена положительно, что подходит для роста микроорганизмов.

 

3. Гидрофильность: микробы представляют собой гидрофильные частицы, а наполнитель обладает хорошей гидрофильностью и подходит для роста микробов и создания пленок.

 

(2) Гидравлические характеристики

 

1. Пористость: объем, занимаемый наполнителем, пористость высокая.

 

2. Форма и размер: влияют на состояние потока воды и воздуха.

 

(3) Характеристики псевдоожижения

 

Это связано с плотностью наполнителя. Плотность наполнителя должна составлять 0.97-1.03, а псевдоожижение может быть достигнуто при меньшей аэрации или перемешивании.

 

3. Определение зрелости подвесной пленки.

 

 

(1) Визуальное суждение:

 

Биопленка равномерно распределена по поверхности носителя, причем чем ближе она к поверхности носителя, тем она плотнее, в противном случае – более рыхлая. При этом цвет носителя становится темнее, что указывает на то, что пленка-носитель вступила в стадию зрелости.

 

(2) Оценка посредством микроскопии:

 

Биопленка имеет плотную структуру и разнообразие видов микробов. Наибольшее число составляют сидячие инфузории, колокольчики и панцирные черви. Появление небольшого количества коловраток и плавающих инфузорий свидетельствует о зрелости биопленок.

 

2. Стадия выращивания биопленки.

 

Так называемое культивирование биопленки заключается в производстве и накоплении определенного количества микроорганизмов в системе очистки с помощью определенных средств, так что биопленка на наполнителе достигает определенной толщины, а методы ее культивирования в основном включают статическое культивирование и динамическое культивирование.

 

* Статическое культивирование

 

Так называемая статическая культура – ​​это: чтобы не допустить убегания новых микроорганизмов с водой, максимально обеспечить время контакта микроорганизмов со слоем наполнителя, чтобы ускорить образование биопленок, в на начальном этапе, чтобы избежать однократного питания сточных вод, поэтому соотношение C:N:P=100:5:1 добавления питательных субстратов, таких как мочевина, диамин и сахар. Сначала инокулируют ил (10% биохимического эффективного объема) и сточные воды перекачивают в биохимический резервуар, а затем начинают аэрационную культуру. Объем укладки наполнителя в биохимическом резервуаре составляет 35%-40% эффективного объема реакционного резервуара. Дайте постоять 4-5 ч без аэрации для инокуляции иммобилизованных микроорганизмов на наполнителе, затем аэрируйте 1 час, затем выдержите 2 часа, аэрируйте 1 час и повторите операцию. Через 4-5 дней поверхность наполнителя покрылась биопленкой. Непрерывные небольшие притоки воды начались с 6 дней.

 

*Динамические тренировки

 

После 6 дней бурения культуры на поверхности наполнителя вырос тонкий слой желто-коричневой биопленки, поэтому его заменяют на непрерывный приток воды, динамическое культивирование, регулируют количество воды и контролируют растворенный кислород в пределах 2 ~ 4 мг/л (используйте измеритель растворенного кислорода для измерения растворенного кислорода). Примерно через 15 дней на наполнителе появились амебы и бродячие насекомые (наблюдаемые с помощью биологического микроскопа), а наполнитель казался липким и скользким при прикосновении рукой. Через 20 дней появились простейшие, такие как жгутиконосцы, колокольчики и свободные от парамеций бактерии. Через 20 дней культивирования появились многоклеточные организмы, такие как коловратки и нематоды, что указывало на рост биопленок. Может начать непрерывную промышленную эксплуатацию

 

3. Стадия одомашнивания биопленки.

 

Целью доместикации является отбор микроорганизмов, которые адаптируются к фактическому качеству воды, уничтожение бесполезных микроорганизмов и превращение нитрифицирующих бактерий, денитрифицирующих бактерий и фосфораккумулирующих бактерий в доминирующую флору путем доместикации для процессов очистки, имеющих функцию денитрификации и удаления фосфора. . Конкретный метод заключается в том, чтобы сначала поддерживать нормальную работу процесса, а затем строго контролировать параметры управления процессом. Среднее содержание растворенного кислорода должно находиться в пределах 2–3 мг/л, а время аэрации аэробного резервуара не должно быть менее 5 часов. Во время этого процесса делайте это каждый день. Для определения различных показателей качества воды и параметров контроля, когда средняя толщина биопленки составляет около 0.2-0.5 мм, выращивание биопленки будет успешным, до тех пор, пока БПК5, SS, CODCr и другие показатели сточных вод не будут соответствовать проектным требованиям

 

 

1. Сколько времени зависает наполнительная пленка при низкотемпературной отладке зимой?

 

За один месяц он может хорошо достичь стандарта. Если фильм висит, то это на самом деле процесс. Разделим фильм на два ракурса. Во-первых, невооруженным глазом можно увидеть очевидную биопленку на наполнителе. На этот раз потребуется семь дней; во-вторых, стандарт соответствует стандарту. Время, это время, вероятно, в пределах одного месяца зимой; третий – время полного созревания биопленки, он будет более продолжительным, поскольку с профессиональной точки зрения для полной зрелости биопленки требуется хотя бы одно зимнее и летнее чередование. Колония на нем сможет, наконец, достичь стабильности. Подводя итог, хотя и с академической точки зрения, наша стабильность, вероятно, после зимы и лета. С точки зрения нашего эффекта вода может достичь нормы за 30 дней, а с точки зрения невооруженного глаза — около семи дней.

 

2. Необходимо ли в процессе MBBR добавлять дополнительные биологические агенты?

 

Строго говоря, MBBR не требует добавления бактериальных агентов, поэтому его можно естественным образом обогащать с помощью разумных параметров оптимизации, таких как наши нитрифицирующие бактерии или денитрифицирующие бактерии, поскольку его биологические мембранные условия способствуют прикреплению родственных бактерий. например, аммиак. При определенных условиях это способствует прикреплению наших бактерий анаммиака. Затем, например, при особых водных условиях возникают трудноухудшаемые качества воды или качество воды. Источник относительно одинок, и есть некоторые облигатные инокулянты, обладающие особыми эффектами. Таким образом, модификаторы можно добавлять в качестве первоначальной инокуляции, и последующие добавления не требуются. Подводя итог, можно сказать, что в условиях бытовых сточных вод это не является необходимым, а при некоторых специфических условиях сточных вод его можно использовать в качестве исследовательского предложения для проведения соответствующих исследований.

 

3. Нужна ли МББР денитрификация и промывка?

 

Самым большим преимуществом MBBR является то, что по сравнению с традиционными биопленками он не требует обратной промывки, поскольку биопленки удаляются автоматически. В результате наших исследований мы обнаружили, что, когда ваши биопленки более активны, их клетки выделяют больше внешнего полимера, и его липкость будет сильной. Затем, когда он стареет, внеклеточный секрет уменьшается, а его вязкость ослабевает, он автоматически отпадает в процессе разжижения, а затем вырастает новая биопленка, поэтому ее не нужно промывать.

 

4. Что такое ядро ​​MBBR?

 

Ядро МББР состоит из двух частей: одно — наполнитель, другое — псевдоожижение. В качестве носителя используется наполнитель. Не существует единого исследования, показывающего, какое влияние оказывает его производительность, но его форма будет влиять на псевдоожижение. Таким образом, наиболее широко используемые наполнители — это плоские цилиндрические наполнители в стране и за рубежом, поэтому исследования наполнителей продолжаются. Вы можете попробовать посмотреть, какие разные наполнители дают лучший эффект. Но с инженерной точки зрения, размерами, которые необходимо оценить, являются производительность, скорость съемки, окончательный эффект стабилизации, срок службы, износостойкость и т. д., поэтому с этого момента ядром подвесного носителя по-прежнему является псевдоожижение.

 

5. Какова скорость заполнения системы MBBR?

 

Подтвержденная на данный момент предельная скорость наполнения составляет 67%, самая большая аэробная зона, которая может быть достигнута в проекте, составляет 60%, а гипоксическая зона составляет 50%.

 

6. Нужно ли дорабатывать наполнитель МББР?

 

Думаю, что филлеры модифицировать не нужно. Существующие наполнители не представляют проблемы. Благодаря многочисленным инженерным практикам компания Sprun доказала, что наполнители по-прежнему могут достигать хороших результатов. На мой взгляд, модификация наполнителей все еще остается категорией исследований. Еще не в инженерной категории.

 

7. Может ли MBBR работать при температуре воды 3 градуса?

 

В настоящее время практикуются случаи в Синьцзяне, где температура воды составляет от 7 до 8 градусов по Цельсию и может работать стабильно. Температура воды 3 градуса не встречалась в Китае, но известно, что входная вода норвежской станции очистки сточных вод Нордхайм (которая обслуживает Зимние Олимпийские игры) за рубежом представляет собой талую воду со льдом и снегом, а температура воды составляет 3 градуса. . После практики он может стабильно соответствовать стандарту.

 

8. Будет ли наполнитель склонен к расширению осадка?

 

Основной причиной образования скоплений ила являются нитчатые бактерии, поэтому сообщения из-за границы показывают, что наполнители помогают ослабить набухание ила, поскольку могут разрушить «длинноподобные» нитчатые бактерии в иловой системе. Это обычные хлопья ила, а размер хлопьев ила намного меньше размера наполнителя, он не разрушает ил, поэтому, согласно зарубежным исследованиям, MBBR полезен для улучшения свойств осаждения ила, а также благодаря нашим разработкам. На практике не обнаружено, чтобы система, использующая MBBR, имела явные характеристики накопления осадка.

 

 

*МББРпредставляет собой биопленочный реактор с подвижным слоем, в котором используется свободно плавающая пластиковая пленочная среда, способствующая прилипанию микроорганизмов к росту. Среда из пластиковой пленки должна оставаться во взвешенном состоянии, поэтому материал должен иметь плотность, близкую к плотности воды, и постоянную аэрацию, чтобы обеспечить хороший контакт между загрязнителями и прикрепленной биопленкой и эффективно удалить БПК.

 

Особенности МББР:

 

1. Простая конструкция и удобное управление.

 

2. Эффективность удаления органических веществ высокая, а эффект удаления азота и фосфора хороший.

 

3. Его нелегко заблокировать, и его не нужно регулярно промывать.

 

4. После обработки необходим процесс осаждения.

 

*МБРозначает мембранный биореактор, который представляет собой процесс, сочетающий мембранную технологию разделения с активным илом. Большинство мембранных биореакторов погружены в сточные воды, а органические вещества в сточных водах обрабатываются микроорганизмами, растущими на поверхности мембраны.

 

Особенности МБР:

 

1. Он может работать при большой объемной нагрузке и низкой нагрузке ила, а выход остаточного ила низкий (теоретически может быть достигнут нулевой сброс ила), что снижает стоимость обработки ила.

 

2. В реакторе может поддерживаться высокая концентрация MLSS, а объемная нагрузка устройства обработки является высокой, тем самым уменьшая площадь помещения.

 

3. Высокая микробная биомасса требует достаточной аэрации, поэтому потребление энергии при эксплуатации также выше.

 

4. Мембрану легко загрязнить, что требует регулярной очистки или обратной промывки мембраны.

 

*ФБРбиопленочный реактор с неподвижным слоем, его принцип работы аналогичен MBBR, разница в том, что биопленка прикрепляется к фиксированному блоку твердого материала. Аэрация под блоком твердого материала обеспечивает кислород, необходимый для роста биопленки, и контролирует очистку блока пленки.

 

1. Он может адаптироваться к сточным водам с большими изменениями объема поступающей воды и содержания органических веществ.

 

2. Удобнее в эксплуатации, чем МББР, имеет меньшее энергопотребление (за счет прямой аэрации снизу).