تصفیه فاضلاب MBBR چیست و دوز آن چگونه است؟ توضیح مفصل فرآیند MBBR

MBBR اصل اساسی استفاده از روش بیوفیلم است. با افزودن مقدار معینی از حامل های معلق به راکتور، زیست توده و گونه های بیولوژیکی موجود در راکتور افزایش می یابد و در نتیجه راندمان تصفیه راکتور بهبود می یابد. از آنجایی که چگالی پرکننده نزدیک به آب است، در هنگام هوادهی کاملاً با آب مخلوط می شود و محیطی که میکروارگانیسم ها در آن رشد می کنند گاز، مایع و جامد است.

 

این مقاله به بررسی دقیق فرآیند MBBR می پردازد و نحوه عملکرد آن و مقایسه آن با سایر تکنیک ها را توضیح می دهد.

 

 

1. اصل فرآیند MBBR

 

اصل فرآیند MBBR افزایش زیست توده و گونه های بیولوژیکی در راکتور با افزودن مقدار مشخصی حامل های معلق به راکتور است و در نتیجه راندمان پردازش راکتور را بهبود می بخشد. از آنجایی که چگالی پرکننده نزدیک به آب است، در هنگام هوادهی کاملاً با آب مخلوط می شود و محیط رشد میکروبی سه فاز گاز، مایع و جامد است. اثر برخورد و برش حامل در آب باعث کوچکتر شدن حباب های هوا و افزایش میزان استفاده از اکسیژن می شود. علاوه بر این، هر ناقل دارای گونه‌های بیولوژیکی متفاوتی در داخل و خارج است که برخی از بی‌هوازی‌ها یا باکتری‌های اختیاری در داخل رشد می‌کنند و باکتری‌های پرورش‌دهنده خوب در خارج، به طوری که هر حامل یک میکرو راکتور است، به طوری که واکنش‌های نیتریفیکاسیون و نیترات زدایی همزمان وجود دارد. ، در نتیجه اثر درمانی را بهبود می بخشد.

 

فرآیند MBBR مزایای هر دو بستر سیال سنتی و روش اکسیداسیون تماس بیولوژیکی را ترکیب می کند. این یک روش جدید و کارآمد تصفیه فاضلاب است. این متکی به هوادهی در مخزن هوادهی و اثر بالابرنده جریان آب است تا حامل را در حالت سیال قرار دهد و سپس یک سوسپانسیون تشکیل دهد. به مزایای موجودات فاز متصل و فاز معلق کاملاً بازی کنید تا بتوانند از نقاط قوت خود استفاده کنند و از نقاط ضعف برای تکمیل یکدیگر اجتناب کنند. متفاوت از پرکننده های قبلی، پرکننده های معلق می توانند به دفعات و بارها با فاضلاب تماس پیدا کنند، بنابراین به آنها "بیوفیلم متحرک" می گویند.

 

2. مزایا و معایب MBBR

 

در مقایسه با روش لجن فعال و روش بیوفیلم پرکننده ثابت، MBBR نه تنها دارای راندمان و انعطاف پذیری عملیاتی بالا در روش لجن فعال است، بلکه دارای ویژگی های مقاومت در برابر بار ضربه، عمر طولانی لجن و لجن باقیمانده کمتر در روش سنتی است. روش بیوفیلم

 

مزایای:

 

(1) ویژگی های بسته بندی

 

پرکننده ها بیشتر از پلی اتیلن، پلی پروپیلن و مواد اصلاح شده آنها، فوم پلی اورتان و غیره ساخته می شوند. آویزان کردن فیلم آسان است، تجمع نمی یابد، مسدود نمی شود و به راحتی جدا می شود.

 

(2) توانایی نیترات زدایی خوب

 

یک محیط هوازی، بدون اکسیژن و بی هوازی روی بسته بندی تشکیل می شود و واکنش های نیتریفیکاسیون و نیترات زدایی می تواند در یک راکتور رخ دهد که تأثیر خوبی در حذف نیتروژن آمونیاکی دارد.

 

(3) اثر خوب از بین بردن مواد آلی

 

غلظت لجن در راکتور نسبتاً زیاد است و غلظت لجن عمومی 5-10 برابر روش لجن فعال معمولی است که می‌تواند تا 30-40 گرم در لیتر باشد. بهبود کارایی درمان آلی و مقاومت در برابر ضربه قوی.

 

(4) نگهداری و مدیریت آسان

 

نیازی به نصب براکت های پرکننده در مخزن هوادهی نیست که این امر باعث سهولت در نگهداری پرکننده و دستگاه هوادهی در کف مخزن می شود و در عین حال باعث صرفه جویی در سرمایه گذاری و فضای کف می شود.

 

معایب

 

(1) پرکننده در راکتور در یک حالت سیال شده توسط اثر بالابرنده هوادهی و جریان آب است. در مهندسی واقعی، پدیده تجمع پرکننده موضعی مستعد رخ دادن است. به منظور جلوگیری از تجمع بسته بندی، لازم است آرایش خط لوله هوادهی و ساختار راکتور بهبود یابد. ساختار راکتور تا حد زیادی مشخصه های هیدرولیکی آن را تعیین می کند. در مهندسی واقعی، زمانی که نسبت ابعاد یک راکتور منفرد حدود 0.5 باشد و طول آن بیشتر از 3 متر نباشد، حرکت کامل پرکننده مفید است. در طراحی مهندسی واقعی، تعداد زیادی آزمایش باید برای بهینه‌سازی ساختار و ویژگی‌های هیدرولیکی راکتور، کاهش مصرف انرژی و بهبود بیشتر مزایای اقتصادی MBBR انجام شود.

 

(2) پساب راکتور اغلب به شبکه‌ها یا شبکه‌هایی مجهز می‌شود تا پرکننده‌ها از بین نرود، اما ایجاد انسداد آسان است. در پروژه واقعی، شبکه های متحرک را می توان برای تمیز کردن دستی منظم تنظیم کرد، یا یک دستگاه دمنده هوا را برای جلوگیری از گرفتگی راه اندازی کرد.

 

 

1. چسبندگی بیوفیلم

 

ظرفیت چسبندگی بیوفیلم مهمترین شاخص برای ارزیابی کیفیت پرکننده است. مقدار پیوست زیستی=سطح محافظت شده (مربوط به طراحی و وضعیت عملکرد پرکننده) × مقدار پیوست بیولوژیکی در واحد سطح (مربوط به عملکرد پرکننده)

 

2. عملکرد بسته بندی

 

عملکرد فیلر مهمترین شاخص برای ارزیابی چسبندگی بیولوژیکی پرکننده است

 

(1) عملکرد سطح پرکننده

 

1. ساختار سطح: به طور کلی در نظر گرفته می شود که زبری سطح بزرگ و سرعت آویزان فیلم سریع است.

 

2. پتانسیل سطحی: به طور کلی میکروارگانیسم ها دارای بار منفی هستند و سطح پرکننده دارای بار مثبت است که برای رشد میکروارگانیسم ها مناسب است.

 

3. آب دوستی: میکروب ها ذرات آب دوست هستند و پرکننده آب دوستی خوبی دارد و برای رشد میکروبی و فیلمبرداری مناسب است.

 

(2) عملکرد هیدرولیک

 

1. تخلخل: حجم اشغال شده توسط پرکننده، تخلخل زیاد است.

 

2. شکل و اندازه: بر وضعیت جریان جریان آب و جریان هوا تأثیر می گذارد.

 

(3) عملکرد سیال سازی

 

مربوط به چگالی پرکننده است. چگالی پرکننده باید 0 باشد.97-1.03، و سیال شدن را می توان با هوادهی یا هم زدن کمتر به دست آورد.

 

3. شناسایی بلوغ فیلم آویزان

 

 

(1) قضاوت بصری:

 

بیوفیلم به طور یکنواخت روی سطح حامل پخش می شود و هر چه به سطح حامل نزدیک تر باشد متراکم تر است و در غیر این صورت شل تر است. در همان زمان رنگ حامل تیره تر می شود که نشان دهنده ورود فیلم حامل به مرحله بلوغ است.

 

(2) قضاوت با میکروسکوپ:

 

بیوفیلم دارای ساختار متراکم و گونه های میکروبی متنوعی است. تعداد مژک‌داران بی‌پایان، کرم‌های زنگوله‌ای و کرم‌های کلاهکی اکثریت را تشکیل می‌دهند. ظهور تعداد کمی از روتیفرها و مژک داران شنا نشان دهنده بلوغ بیوفیلم ها است.

 

2. مرحله کشت بیوفیلم

 

به اصطلاح کشت بیوفیلم عبارت است از تولید و انباشته شدن مقدار معینی میکروارگانیسم در سیستم تصفیه از طرق معین به طوری که بیوفیلم روی پرکننده به ضخامت معینی برسد و روش های کشت آن عمدتاً شامل کشت استاتیک و کشت دینامیک است.

 

*کشت استاتیک

 

به اصطلاح کشت استاتیک عبارت است از: به منظور جلوگیری از فرار میکروارگانیسم های جدید با آب، تا حد امکان زمان تماس بین میکروارگانیسم ها و لایه پرکننده به منظور تسریع در تشکیل بیوفیلم ها، در در مرحله اولیه، به منظور جلوگیری از تغذیه یکپارچه پساب، بنابراین نسبت C:N: P{1}}:5:1 اضافه کردن بسترهای مغذی مانند اوره، دی آمین و شکر. ابتدا لجن (حجم موثر بیوشیمیایی 10 درصد) و پمپ فاضلاب را به مخزن بیوشیمیایی تلقیح کنید و سپس کشت هوادهی را شروع کنید. حجم انباشته شدن پرکننده در مخزن بیوشیمیایی 35%-40% حجم موثر مخزن واکنش است. بگذارید 4-5 ساعت بدون هوادهی بماند تا میکروارگانیسم‌های تثبیت‌شده روی پرکننده تلقیح شود، سپس 1 ساعت هوادهی کنید، سپس 2 ساعت بایستید، 1 ساعت هوادهی کنید و عمل را تکرار کنید. پس از 4-5 روز، سطح پرکننده با بیوفیلم پوشیده شده است. جریان های پیوسته کوچک آب از 6 روز شروع شد.

 

*تمرین پویا

 

پس از 6 روز کشت خسته کننده، یک لایه نازک از بیوفیلم زرد قهوه ای روی سطح پرکننده رشد کرده است، بنابراین به جریان مداوم آب، کشت پویا، تنظیم مقدار آب و کنترل اکسیژن محلول بین 2~ تغییر می کند. 4 میلی گرم در لیتر (از سنج اکسیژن محلول استفاده کنید، اکسیژن محلول را اندازه گیری می کند). پس از حدود 15 روز، مقداری آمیب و حشرات سرگردان روی پرکننده وجود داشت (با میکروسکوپ بیولوژیکی مشاهده شد)، و پرکننده با لمس دست احساس چسبندگی و لغزندگی می کرد. پس از 20 روز، تک یاخته هایی مانند تاژک داران، کرم زنگ و باکتری های بدون پارامسیوم ظاهر شدند. پس از 20 روز کشت، متازوئن هایی مانند روتیفرها و نماتدها ظاهر شدند که نشان دهنده رشد بیوفیلم ها بود. می تواند عملیات صنعتی مداوم را شروع کند

 

3. مرحله اهلی سازی بیوفیلم

 

هدف از اهلی‌سازی انتخاب میکروارگانیسم‌هایی است که با کیفیت واقعی آب سازگار می‌شوند، میکروارگانیسم‌های بی‌فایده را از بین می‌برند و باکتری‌های نیترات‌کننده، باکتری‌های نیترات‌زدایی و باکتری‌های تجمع‌کننده فسفر را از طریق اهلی‌سازی به فلور غالب تبدیل می‌کنند تا فرآیندهای تصفیه که وظیفه نیترات زدایی و حذف فسفر را دارند. . روش خاص این است که ابتدا عملکرد عادی فرآیند حفظ شود و سپس پارامترهای کنترل فرآیند به شدت کنترل شود. میانگین DO باید بین 2 تا 3 میلی گرم در لیتر کنترل شود و زمان هوادهی تانک هوازی نباید کمتر از 5 ساعت باشد. در طول این فرآیند، این کار را هر روز انجام دهید. برای تعیین شاخص‌های مختلف کیفیت آب و پارامترهای کنترلی، زمانی که میانگین ضخامت بیوفیلم حدود 0 باشد.2-0.5 میلی‌متر، کشت بیوفیلم موفقیت‌آمیز خواهد بود. تا زمانی که پساب BOD5، SS، CODCr و سایر شاخص ها نیاز طراحی را برآورده کنند

 

 

1. چه مدت طول می کشد تا فیلم پرکننده در هنگام اشکال زدایی در دمای پایین در زمستان آویزان شود؟

 

در یک ماه، می تواند به خوبی استاندارد را به دست آورد. اگر فیلم آویزان است، در واقع یک فرآیند است. فیلم را به دو زاویه تقسیم می کنیم. اولین مورد این است که چشم غیر مسلح ما می تواند بیوفیلم واضح روی پرکننده را ببیند. این زمان هفت روز طول خواهد کشید. دوم این است که استاندارد مطابق با استاندارد است. زمان، این زمان احتمالاً ظرف یک ماه در زمستان است. سوم زمانی است که بیوفیلم به طور کامل بالغ می شود، این مدت طولانی تر خواهد بود، زیرا از دیدگاه حرفه ای، بلوغ کامل بیوفیلم حداقل به یک نوبت زمستانی و تابستانی نیاز دارد. مستعمره روی آن در نهایت می تواند به ثبات برسد. به طور خلاصه، اگرچه از نظر دانشگاهی، ثبات ما احتمالاً بعد از یک زمستان و تابستان است. از نظر تأثیر ما، آب ظرف 30 روز می تواند به استاندارد برسد و از نظر چشم غیر مسلح حدود هفت روز است.

 

2. آیا فرآیند MBBR به افزودن عوامل بیولوژیکی اضافی نیاز دارد؟

 

به معنای دقیق، MBBR نیازی به افزودن عوامل باکتریایی ندارد، بنابراین می‌توان آن را به‌طور طبیعی از طریق پارامترهای بهینه‌سازی معقول، مانند باکتری‌های نیتریف‌کننده یا باکتری‌های نیترات‌زدایی، غنی‌سازی کرد، زیرا شرایط غشایی بیولوژیکی آن برای اتصال باکتری‌های مرتبط مساعد است. مانند آنامونیاک تحت شرایط خاصی، برای اتصال باکتری آنامونیاک ما مفید است. سپس، به عنوان مثال، تحت شرایط خاص آب، برخی از کیفیت آب یا کیفیت آب به سختی قابل کاهش است. منبع نسبتاً منفرد است و برخی از تلقیحات اجباری نیز وجود دارند که دارای اثرات ویژه هستند. به این ترتیب می توان به عنوان تلقیح اولیه تلقیح اضافه کرد و نیازی به افزودن های بعدی نیست. به طور خلاصه، در شرایط فاضلاب خانگی لزومی ندارد و در برخی شرایط خاص فاضلاب، می توان از آن به عنوان یک پیشنهاد تحقیقاتی برای انجام تحقیقات مرتبط استفاده کرد.

 

3. آیا MBBR نیاز به نیترات زدایی و فلاشینگ دارد؟

 

بزرگترین مزیت MBBR این است که در مقایسه با بیوفیلم های سنتی، نیازی به شستشوی معکوس ندارد، زیرا بیوفیلم های آن به طور خودکار ریخته می شوند. از تحقیقات ما، متوجه شدیم که وقتی بیوفیلم‌های شما فعال‌تر هستند، سلول‌های آن‌ها ترشحات بیشتری از پلیمر بیرونی خواهد داشت و چسبندگی آن قوی‌تر می‌شود. سپس با افزایش سن، ترشحات خارج سلولی کاهش می یابد و ویسکوزیته آن ضعیف می شود، در طی فرآیند سیال شدن به طور خودکار از بین می رود و سپس یک بیوفیلم جدید رشد می کند، بنابراین نیازی به شستشو ندارد.

 

4. هسته MBBR چیست؟

 

هسته MBBR دو است، یکی فیلر و دیگری سیال شدن است. پرکننده به عنوان یک حامل استفاده می شود. هیچ تحقیق واحدی وجود ندارد که نشان دهد عملکرد آن چقدر تأثیر دارد، اما شکل آن بر سیال شدن تأثیر خواهد داشت. بنابراین پرکاربردترین پرکننده‌ها پرکننده‌های استوانه‌ای تخت در داخل و خارج از کشور هستند، بنابراین تحقیقات روی پرکننده‌ها ادامه دارد. می توانید سعی کنید ببینید کدام فیلرهای مختلف بهترین اثر را دارند. اما از منظر مهندسی، ابعادی که باید مورد ارزیابی قرار گیرند عبارتند از عملکرد، سرعت فیلمبرداری، اثر تثبیت نهایی، عمر، مقاومت در برابر سایش و غیره، بنابراین از این پس هسته حامل معلق همچنان سیال شدن است.

 

5. میزان پر شدن سیستم MBBR چقدر است؟

 

میزان پر شدن حدی که تاکنون تایید شده است 67 درصد، بزرگترین منطقه هوازی قابل دستیابی در پروژه 60 درصد و ناحیه هیپوکسی 50 درصد است.

 

6. آیا فیلر MBBR باید اصلاح شود؟

 

من فکر می کنم که فیلرها نیازی به اصلاح ندارند. پرکننده های موجود مشکلی ندارند. Sprun از طریق بسیاری از روش های مهندسی ثابت کرده است که پرکننده ها هنوز هم می توانند به نتایج خوبی دست یابند. به نظر من، اصلاح پرکننده هنوز یک مقوله تحقیقاتی است. هنوز در رده مهندسی نیست.

 

7. آیا MBBR هنوز هم وقتی دمای آب 3 درجه است می تواند کار کند؟

 

مواردی که در حال حاضر انجام می شود در سین کیانگ هستند، جایی که دمای آب در حدود 7 تا 8 درجه سانتیگراد می تواند به طور پایدار عمل کند. دمای آب 3 درجه در چین مشاهده نشده است، اما می توان فهمید که آب ورودی کارخانه تصفیه فاضلاب نوردهایم نروژ (که در بازی های المپیک زمستانی خدمت می کند) در خارج از کشور، آب ذوب برف و یخ است و دمای آب 3 درجه است. . پس از تمرین، می تواند به طور پایدار استاندارد را برآورده کند.

 

8. آیا پرکننده مستعد انبساط لجن خواهد بود؟

 

دلیل اصلی تشکیل حجیم شدن لجن، باکتری های رشته ای است، بنابراین گزارش های خارج از کشور نشان می دهد که پرکننده ها به تضعیف حجیم شدن لجن کمک می کنند، زیرا می توانند باکتری های رشته ای "طولانی" را در سیستم لجن بشکنند. این یک لخته لجن معمولی است و اندازه لجن لجن بسیار کوچکتر از اندازه پرکننده است، لجن را نمی شکند، بنابراین از تحقیقات خارجی، MBBR برای بهبود خاصیت ته نشینی لجن و مهندسی ما مفید است. در عمل، مشخص نشده است که سیستمی که از MBBR استفاده می کند، ویژگی های بارز حجیم سازی لجن را داشته باشد

 

 

*مگابایتBRیک راکتور بیوفیلم بستر متحرک است که از یک لایه پلاستیکی شناور آزاد برای ایجاد چسبندگی میکروارگانیسم ها به رشد استفاده می کند. محیط فیلم پلاستیکی باید معلق بماند، بنابراین مواد باید چگالی نزدیک به چگالی آب و هوادهی مداوم داشته باشند تا تماس خوبی بین آلاینده‌ها و بیوفیلم متصل ایجاد شود تا به طور موثر BOD حذف شود.

 

ویژگی های MBBR:

 

1. ساخت و ساز ساده و عملیات راحت.

 

2. راندمان حذف مواد آلی بالا است و اثر حذف نیتروژن و فسفر خوب است.

 

3. مسدود شدن آن آسان نیست و نیازی به شستشوی معکوس به طور مرتب ندارد.

 

4. یک فرآیند بارش پس از تصفیه مورد نیاز است.

 

*Mbrمخفف بیوراکتور غشایی است که فرآیندی است که فناوری غشای جداسازی را با لجن فعال ترکیب می کند. بیشتر بیوراکتورهای غشایی در فاضلاب غوطه ور می شوند و مواد آلی موجود در فاضلاب توسط میکروارگانیسم هایی که روی سطح غشا رشد می کنند تصفیه می شود.

 

ویژگی های MBR:

 

1. می تواند تحت بار حجم بالا و بار لجن کم کار کند و خروجی لجن باقی مانده کم است (از نظر تئوری می توان به تخلیه لجن صفر دست یافت) که هزینه تصفیه لجن را کاهش می دهد.

 

2. غلظت MLSS بالا را می توان در راکتور حفظ کرد، و بار حجمی دستگاه پردازش بالا است، در نتیجه فضای کف را کاهش می دهد.

 

3. زیست توده میکروبی بالا نیاز به هوادهی کافی دارد، بنابراین مصرف انرژی عملیات نیز بیشتر است.

 

4. ایجاد رسوب غشاء آسان است، که نیاز به تمیز کردن منظم غشا یا شستشوی معکوس دارد.

 

*اف بی ایراکتور بیوفیلم با بستر ثابت، اصل کار آن شبیه به MBBR است، تفاوت این است که بیوفیلم به بلوک مواد جامد ثابت متصل است. هوادهی زیر بلوک مواد جامد اکسیژن مورد نیاز برای رشد بیوفیلم را فراهم می کند و تمیز کردن بلوک فیلم را کنترل می کند.

 

1. می تواند با فاضلاب با تغییرات زیادی در حجم آب ورودی و محتوای آلی سازگار شود.

 

2. کارکرد آن راحت تر از MBBR است و مصرف انرژی کمتری دارد (به دلیل هوادهی مستقیم در پایین).