نسبت پر کردن MBBR مناسب چیست؟ نکات بهینه سازی برای کاربردهای شهری و صنعتی

راهنمای عملی نسبت‌های پر شدن رسانه MBBR: تعاریف، محدودیت سیال‌سازی در پشت سقف 67 درصد، محدوده‌های توصیه‌شده برای کارخانه‌های شهری و صنعتی، و نکات تنظیمی که نوع مخزن، هوادهی و کیفیت آب منطقه‌ای را پوشش می‌دهد.

مقدمه

نسبت پر شدن (همچنین به عنوان نرخ پر شدن یا درصد پر شدن نوشته می شود) یکی از پارامترهای متداول در طراحی MBBR است:

آن را خیلی کم تنظیم کنید و ظرفیت درمان ممکن است کم شود. آن را خیلی بالا تنظیم کنید و سیال شدن می تواند مختل شود.

در عمل مهندسی، نسبت پر شدن رسانه MBBR به طور کلی در داخل کنترل می شود25%–67%(بسته به نوع رسانه و پیکربندی مخزن)، با محدوده های توصیه شده قابل توجهی متفاوت برای کاربردهای شهری و صنعتی.

نسبت پر کردن چیست و چرا 67٪ اغلب به عنوان سقف در نظر گرفته می شود

نسبت پر کردن درصدی از حجم موثر راکتور است که توسط حجم ته نشین شده رسانه اشغال شده است. هم مقدار کل محیط موجود برای رشد بیوفیلم را تعیین می کند و هم اینکه آیا محیط می تواند آزادانه تحت نیروهای هیدرولیک و هوادهی بچرخد یا خیر.

در پروژه‌های واقعی، نسبت پر شدن بر اساس حجم ته‌نشینی رسانه اندازه‌گیری می‌شود: یک نمونه رسانه در یک استوانه مدرج یا ظرف مدرج بارگذاری می‌شود، به آرامی ضربه می‌زند تا حجم تثبیت شود و سپس با حجم مخزن مقایسه می‌شود. تغییرات ابعادی بین دسته‌ها می‌تواند بر اندازه‌گیری تأثیر بگذارد، بنابراین طراحی، تهیه و دوز باید تا حد امکان بر اساس مشخصات دسته یکسان محاسبه شود.

سیال شدن به فضای خالی کافی نیاز دارد. برای رسانه‌های استوانه‌ای نوع K- (K1/K3/K5)، تجربه مهندسی نشان می‌دهد که وقتی نسبت پر شدن تقریباً از 67% فراتر رفت، لایه رسانه به بسته‌بندی متراکم نزدیک می‌شود: حباب‌های آب و هوا برای نفوذ تلاش می‌کنند، و مناطق راکد تمایل دارند در نزدیکی کف مخزن تشکیل شوند. به همین دلیل،67٪ به طور گسترده به عنوان سقف مهندسی عملی برای رسانه های معلق در نظر گرفته می شود (مقدار معمولی). سقف با ساختار رسانه تا حدودی متفاوت است. رسانه نوع اسفنجی{1}}به راحتی تغییر شکل می‌دهد و در برخی سناریوها می‌تواند به نسبت‌های بالاتر نزدیک شود، اما این باید به دقت تأیید شود.

اثرات نسبت پر کردن خیلی کم یا خیلی زیاد

2.1 نسبت پر شدن خیلی کم است

سطح موثر بیوفیلم در مخزن ناکافی است، نرخ بارگذاری حجمی کاهش می‌یابد، و برآوردن شاخص‌های پساب دشوار می‌شود.

در غلظت های کم محیط، سیال شدن بیش از حد قوی می شود، بیوفیلم راحت تر بریده می شود و دوره استقرار بیوفیلم تمدید می شود.

سرمایه گذاری در حجم مخزن به طور کامل استفاده نمی شود - پروژه های مقاوم سازی بدون افزایش ظرفیت واقعاً پول خرج می کنند.

پروژه‌های ساختمانی جدید ممکن است مجبور شوند مخازن را بزرگ کنند تا ظرفیت تصفیه را جبران کند و هزینه‌های عمرانی- و ردپایی را افزایش دهد.

2.2 نسبت پر شدن خیلی زیاد است

سیال شدن رسانه محدود می شود، مناطق مرده بسته بندی شده در داخل مخزن ایجاد می شوند، انتقال جرم بدتر می شود، و کمبود اکسیژن موضعی ظاهر می شود.

مصرف انرژی هوادهی افزایش می یابد: هوای بیشتری برای حفظ سیال شدن مورد نیاز است و هزینه تصفیه واحد افزایش می یابد.

برخورد و سایش بین رسانه ها تشدید می شود و بار بیشتری را روی صفحه های نگهدارنده وارد می کند، در حالی که عمر مفید کوتاه می شود و فشار نگهداری افزایش می یابد.

یک تصور غلط رایج در پروژه های واقعی این است که "نسبت پر کردن بالاتر همیشه به معنای ظرفیت درمان بالاتر است." هنگامی که نسبت به سقف سیال شدن نزدیک می شود، افزودن رسانه بیشتر نرخ حذف را بهبود نمی بخشد و در واقع می تواند کیفیت پساب را بدتر کند.

2.3 چگونه در محل قضاوت کنیم که آیا نسبت پر کردن مناسب است یا خیر

در حین کار، سه بررسی سریع به شما کمک می کند: اول، حالت سیال شدن را به صورت چشمی بررسی کنید - رسانه باید به طور یکنواخت در سطح مخزن بدون مناطق بسته بندی شده آشکار بچرخد. دوم، نظارت بر توزیع اکسیژن محلول - انحرافات DO بزرگ در سراسر مخزن نشان دهنده اختلاط ضعیف است، که ممکن است به مخزن بیش از حد پر شده اشاره کند. سوم، ردیابی نشانگرهای پساب و ضخامت بیوفیلم - اگر بیوفیلم به طور مداوم نازک باشد یا به طور مکرر آب شود، نسبت پر شدن یا سرعت هوادهی ممکن است نیاز به تنظیم داشته باشد. اینها-بررسی‌های تجربه هستند. قضاوت نهایی همیشه بر روی داده های تست کیفیت آب است.

نسبت های پرکننده توصیه شده برای سناریوهای شهری و صنعتی

محدوده توصیه شده برای هر سناریو به غلظت ورودی، استاندارد پساب هدف، نوع مخزن و روش هوادهی بستگی دارد. محدوده های زیر مقادیر معمولی مهندسی هستند. هر پروژه خاص باید با محاسبه طراحی تایید شود.

توجه داشته باشید که محدوده های توصیه شده تنها یک نقطه شروع هستند. مقدار نهایی باید بر اساس نرخ بارگذاری حجمی طراحی (معمولی 0.3-0.8 کیلوگرم COD/(m³·d)) و استاندارد پساب مورد نظر بررسی شود: برای بار بالا و استانداردهای سخت‌گیرانه، انتهای بالای محدوده را بگیرید. برای بار کم و اولویت‌های صرفه‌جویی در انرژی{3}}، پایین‌ترین نقطه را انتخاب کنید.

تنظیمات بر اساس نوع مخزن، هوادهی و کیفیت آب منطقه ای

نوع مخزن:

• مخازن پلاگین{0}}در طول مسیر جریان، شیب غلظت زیادی ایجاد می کنند، بنابراین نسبت پر شدن آنها اغلب کمتر از مخازن کاملاً مخلوط است.
• مخازن چند کاناله می توانند نسبت های پر شدن متفاوتی را در کانال های مختلف اعمال کنند.
• بررسی بارگیری: پس از انتخاب نسبت پر کردن، هم بارگذاری حجمی و هم بارگذاری سطح-سطح را تأیید کنید تا تأیید کنید که حجم مخزن و سطح رسانه هر کدام اهداف طراحی را برآورده می‌کنند - از برآورده کردن یک شاخص در حالی که از شاخص دیگر فراتر می‌رود اجتناب کنید.

روش هوادهی:

• پروژه‌های اروپایی معمولاً از هوادهی دمنده با- پخش‌کننده‌های حباب ریز استفاده می‌کنند که می‌توانند نسبت‌های پرشدگی بالاتر (40%-55%) را پشتیبانی کنند.
• هواده های سطحی یا هوادهی جت شدت اختلاط محدودی را ارائه می دهند، بنابراین انتهای پایین محدوده توصیه می شود.

کیفیت آب منطقه ای:

• در آسیای جنوب شرقی، هوای گرم با کدورت بالا-به راحتی می‌تواند محیط را با مواد جامد معلق بپوشاند. 25 تا 40 درصد همراه با پیش تیمار تقویت شده پیشنهاد می شود.
• در مناطق سرد شمالی، فعالیت بیولوژیکی کاهش می‌یابد، بنابراین معمولاً از نسبت‌های پرکننده بالاتر برای جبران مساحت سطح، همراه با طراحی اصلاح‌شده دما استفاده می‌شود.
• در اتحادیه اروپا، جایی که غلظت پساب پایین است، نسبت پر کردن را می توان به میزان متوسطی کاهش داد تا در مصرف انرژی صرفه جویی شود، مشروط بر اینکه استانداردهای پساب همچنان رعایت شود.

رعایت و تحویل:

• برای رسانه های صادر شده، اسناد مربوط به CE/REACH (EU) یا EPA{0}}باید برای بازار هدف ارائه شود.
• برای پروژه ها در چین، استانداردهای GB و کدهای طراحی قابل اجرا اعمال می شود و نسبت پر کردن از طریق تأیید طراحی نهایی می شود.

پروژه های مقاوم سازی همچنین باید ظرفیت مازاد سیستم هوادهی موجود را ارزیابی کنند تا از هوادهی ناکافی پس از افزایش نسبت پر کردن جلوگیری شود.

سوالات متداول (سؤالات متداول)

Q1: آیا نسبت پر کردن بالاتر همیشه به معنای ظرفیت درمان بالاتر است؟

پاسخ: نه لزوما. در محدوده ای که سیال شدن نرمال باقی می ماند (مثلاً 25% تا 50%)، افزایش نسبت پر شدن سطح موثر بیوفیلم را اضافه می کند و ظرفیت متناسب با آن افزایش می یابد. اما نزدیک به 60٪ - 67٪ سیال شدن محدود می شود، مناطق مرده افزایش می یابد، رشد ظرفیت کند یا معکوس می شود، و مصرف انرژی هوادهی به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

Q2: چرا بسیاری از طرح‌ها نسبت پر شدن را روی 67% می‌بندند؟

A: این یک قانون مهندسی مهندسی است (مقدار معمولی) که از مکانیسم سیال شدن محیط های استوانه ای معلق به دست می آید. بالاتر از این نسبت، کانال‌های آب و هوا بین رسانه‌ها فشرده می‌شوند که حفظ سیال شدن یکنواخت را دشوار می‌کند. اگر یک پروژه واقعاً به تراکم رسانه بالاتری نیاز دارد، پیکربندی مخزن یا ترکیب فرآیند باید دوباره-به جای افزودن رسانه بیشتر، دوباره ارزیابی شود.

Q3: چگونه یک پروژه مقاوم سازی باید نسبت پر شدن خود را تعیین کند؟

پاسخ: پروژه های مقاوم سازی به دلیل حجم مخزن موجود و ظرفیت سیستم هوادهی محدود می شود. ابتدا بررسی کنید که آیا منبع هوادهی فعلی می تواند سیال شدن و انتقال اکسیژن را در نسبت پر شدن هدف حفظ کند یا خیر، سپس محاسبات آزمایشی را در محدوده توصیه شده اجرا کنید. در صورت لزوم، قبل از افزایش مقیاس تا مقدار مهندسی، نرخ اتصال و حذف بیوفیلم را در یک آزمایش آزمایشی تأیید کنید.

نتیجه گیری

هیچ نسبت پر کردنی-اندازه-براساس-همه وجود ندارد. یک مقدار صدا برابر است با الزامات بارگذاری سناریو به اضافه محدودیت‌های ظرفیت مخزن/ هوادهی به اضافه اصلاحات کیفیت آب منطقه‌ای{4}. پروژه‌های شهری معمولاً با 25% تا 50% کار می‌کنند، در حالی که سناریوهای صنعتی با بار بالا ممکن است به 60% تا 67% برسند.

برای پر کردن توصیه‌های نسبت {0}بر اساس کیفیت آب و شرایط مخزن خاص خود، با این شماره تماس بگیریدAquaSustتیم فنی برای یک پیشنهاد مناسب