Omavalitsuste ajakohastamise, tööstusliku reovee renoveerimise ja vanade veejaamade laiendamise projektides on MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) pikka aega olnud peamine ja eelistatud protsess.
Võrreldes traditsioonilise aktiivmudaprotsessiga, tugineb MBBR suure kontsentratsiooniga biokilede rikastamiseks riputatud kanduritele, pakkudes sõltumatult juhitavat muda vanust, tugevat vastupidavust põrutuskoormustele, väikest jalajälge, mugavat laiendamist ja renoveerimist ning silmapaistvat stabiilsust nitrifikatsioonis ja denitrifikatsioonis.
Paljude tehniliste rakenduste puhul langevad paljud tehnikud aga väärarusaamu: keskenduvad täielikult bioloogilise puhastuspaagi õhustamisele, pakkimistäite suhtele ja koormuse juhtimisele, jättes tähelepanuta lõpliku kitsaskoha, mis määrab ära heitvee vastavuse -tahke{1}}vedeliku eraldusseadme.
Tööstuses laialt levinud ütlus on järgmine: MBBR-i biokeemilised protsessid põhjustavad "saasteainete lagundamist", samas kui tahke{0}}vedelike eraldamine vastutab "heitvee standardite säilitamise eest".
See, kas puhas membraan MBBR suudab stabiilselt saavutada ülimadalad SS-i ja TP heitkogused, ei sõltu mitte bioloogilise töötlemise etapist, vaid allavoolu tahkete{1}}vedelike eraldusprotsessi valikust.
I. Põhitõdede selgitamine: täielik MBBR protsessi voog ja eraldusloogika
Tavaline üheetapiline MBBR-nitrifikatsioonisüsteem
Täielik voog:
Sissevool → MBBR bioloogiline reaktor → tahke{0}}vedeliku eraldusseade → heitvee ärajuhtimine / täiustatud töötlemine
1. MBBR bioloogilise staadiumi põhifunktsioonid
Paaki lisatakse suure-tihedusega suspendeeritud bioloogiline pakend. Pideva aeratsiooniga saavutatakse pakendi keevkihistumine, mille tulemusena kleepub selle pinnale stabiilne biokile.
Biokile mikroobide kogukond viib lõpule: ammoniaagi nitrifikatsiooni, orgaanilise aine lagunemise ja osalise samaaegse denitrifikatsiooni.
Omadused: suur biomass, muda pikk vanus, tugev põrutuskindlus, puudub muda kogunemise oht, mistõttu sobib see ideaalselt vanemate veepuhastusjaamade{0}}kohapealseks uuendamiseks.
2. Posti-tahke-vedeliku eraldusüksuse põhifunktsioonid
MBBR-i bioloogiline heitvesi sisaldab eraldunud biokile fragmente, vananenud bioloogilisi jääke ja kolloidosakesi.
Need peened suspendeeritud tahkete ainete (SS) osakesed on väikese suurusega ja neil on halvad settimisomadused, mistõttu ei ole võimalik ise{0}}puhastada ainult bioloogilise töötlemise etapis. Nende jaoks on vaja eraldi eraldusseadet, et: peen hõljum kinni püüda; samaaegselt eemaldada seotud üldfosfor; ja puhastage vesi, et lõplik heitvesi oleks selge ja vastaks standarditele. Lühidalt: MBBR teostab "bioloogilise degradatsiooni", samas kui sekundaarne settepaak/kõrge-efektiivsusega selgitaja teostab "muda-vee eemaldamist".
II. Peamised tööstusharu pimeala: puhta membraani MBBR loomupärased puudused, mis tugineb täielikult eraldusüksustele
Paljud projektid kogevad ebastabiilset kasutuselevõttu, kõikuvat heitvee SS-i taset ja raskusi TP standardite saavutamisel. Algpõhjus on suutmatus ära tunda puhta membraani MBBR protsessi loomupäraseid defekte:
1. Puhtal membraanil MBBR puudub traditsiooniline muda flokulatsioonisüsteem. Traditsioonilised AO- ja AAO-süsteemid toetuvad peente osakeste adsorbeerimiseks ja ärapühkimiseks aktiivmuda flokkidele, millel on oma olemuselt koagulatsiooni ja settimise eelised.
Puhtal membraanil MBBR puuduvad hõljuv aktiivmuda ja helbevad bakterid. Heitvees sisalduvad heljumid on peamiselt peeneks purustatud eraldunud biokile ja kerged kolloidid, mille tulemuseks on äärmiselt halb looduslik settimine.
2. Tavapärastel settimis- ja flotatsiooniprotsessidel on piirangud.
Ulatuslikud tehnilised testid on kinnitanud, et tavalised sekundaarsed settepaagid, suure-tõhususega settepaagid ja tavapärane flotatsioon koos puhta membraani MBBR-ga suudavad järjekindlalt kontrollida heitvee SS-i kontsentratsiooni alla 10 mg/l.
Veevoolu kõikumiste, koormusšokkide või biokile asendamise perioodide ilmnemisel on SS-i ületamine, heitvee hägusus ja muda edasikandumine väga tõenäoline.
3. Puhtal membraanil MBBR on äärmiselt nõrk bioloogiline fosforieemaldusvõime. Puhtal membraanil MBBR puudub spetsiaalne anaeroobse fosfori vabanemise tsoon, mis tugineb ainult mikroobse assimilatsioonile, et saavutada väga madal fosfori eemaldamine (0,5–1%). Fosfori üldnormide saavutamine sõltub täielikult allavoolu keemilisest koagulatsioonist ja settimisest.
See tähendab ka, et MBBR allavoolu eraldamise üksus peab üheaegselt tegelema nii SS-i kui ka TP eemaldamisega; tavalised settimisprotsessid lihtsalt ei vasta pärast uuendamist nõutavatele kõrgematele standarditele.
III. Optimaalne lahendus: miks on magnetilise koagulatsiooni settimine MBBR-i kuldne täiendav protsess?
Olemasolevate küpsete protsesside hulgas on magnetiline koagulatsioon settimine optimaalne tahke{0}}vedelike eralduslahus, mis on kohandatud puhta membraaniga MBBR-süsteemile, kõrvaldades selle olemuslikud puudused. See on ka peamine kombineeritud protsess veejaamade uuendamiseks: MBBR + magnetiline koagulatsioon settimine.
Võrreldes traditsiooniliste settimisprotsessidega, kompenseerivad selle peamised eelised suurepäraselt MBBR-i puudused:
1. Suurepärane peente osakeste püüdmise võime, stabiilne ülimalt -madal SS: Magnetpulbri suure tiheduse, suure adsorptsiooni ja flokktiheduse omadusi kasutades suudab see kiiresti püüda MBBR heitvees kerget bioloogilist prahti ja ülipeeneid kolloide, mis lahendab peene SS-i probleemi, mida tavapärane settimine ei talu.
Tehnilised katsed on näidanud, et see suudab stabiilselt saavutada heitvee SS, mis on väiksem või võrdne 5–10 mg/L, millel on äärmiselt tugev vastupidavus hüdraulilisele šokile ja koormuslöögile. Isegi ühe-üksuse seadmete hoolduse ja ülekoormuse tingimustes suudab see siiski säilitada minimaalsed jõudlusnäitajad.
2. Settimiskiirus ja tahkete ainete voog ületavad traditsioonilisi protsesse: magnetflokkide suur tihedus põhjustab ülikiire settimise, mille tahkete ainete vookoormus ületab tunduvalt tavaliste settepaakide oma, kuid hõivab vaid umbes 1/4 traditsiooniliste protsesside jaoks vajalikust ruumist.
See sobib suurepäraselt vanemate veepuhastusjaamade ajakohastamiseks piiratud maa-alaga ja ilma täiendava tsiviilehitusruumita, see on optimaalne valik kohapeal{0}}uuendusteks.
3. Kõrge koagulatsiooniga fosfori eemaldamise efektiivsus, kõrvaldades MBBR fosfori eemaldamise puudused. Magnetkoagulatsioon võimaldab kemikaale tõhusalt doseerida, et saavutada sügav keemiline fosforieemaldus, mis surub heitvees stabiilselt üldfosfori sisalduse ülimadalale tasemele. See kompenseerib suurepäraselt bioloogilise fosfori eemaldamise võime puudumist puhtas membraanis MBBR, saavutades samaaegse vastavuse SS ja TP standarditele.
4. Vastupidavus, kiire taastumine ja suurem tööstabiilsus. Seistes silmitsi veemahu kõikumiste, sissevooluvee kvaliteedi äkiliste muutustega ja raskemetallide löökkoormusega, pakub MBBR biokile süsteem + magnetilise koagulatsiooni eraldussüsteem kahekordset veataluvust. Süsteemi taastamise kiirus on palju parem kui traditsioonilised aktiivmudaprotsessid, mille tulemuseks on suurem töötõrketaluvus.
IV. Valdkond-üldine eksiarvamus: MBBR ≠ MBR, kaks põhimõtteliselt erinevat eraldusloogikat
Kaks kõige kergemini segi ajavat protsessi veepuhastustööstuses ja uued tulijad, kus esineb kõige rohkem vigu, on MBBR ja MBR. Nende kindel-vedelike eraldamise loogika on täiesti vastupidine ja neid ei tohiks kunagi segamini ajada.
1. MBR (membraani bioreaktor)
Tahke{0}}vedeliku eraldamise meetod: füüsiline sõelumine membraanmoodulite abil
Sekundaarset settepaaki või settepaaki pole vaja
Toetub õõneskiudmembraanidele, et seotada täielikult muda ja vett, mille tulemuseks on äärmiselt kõrge heitvee kvaliteet.
Puudused: suured investeeringud, kõrged kasutuskulud, membraani ummistumise tõenäosus, keeruline töö ja hooldus, sagedane puhastamine.
2. MBBR (Moving Bed Bioreactor)
Tahke-vedeliku eraldamise meetod: settimis-/selgitamisjärgne-protsess (sekundaarne settimispaak, suure-tõhususega settimine, magnetkoagulatsiooni settimine)
Puuduvad membraanmoodulid ega füüsiline sõelumisstruktuur
Bioloogiline staadium vastutab ainult lagunemise eest; muda-vee eraldamine sõltub 100% allavoolu tehtavatest ehitusprotsessidest.
Lühidalt:
MBR on "sekundaarse settepaaki asendav membraanide eraldamine";
MBBR on "bioloogiline täiustamine + järel{1}}sedimentatsioon varukoopiana".
Paljud projekti kavandamise ja protsessi valimise vead tulenevad nende kahe meetodi eraldamispõhimõtete segi ajamisest, mis põhjustab süsteemi mittevastavust ja ebakvaliteetset heitvett.
V. Projekti kokkuvõte: MBBR-protsessi edu või ebaõnnestumise võti
Kõiki rakenduskogemusi kokku võttes võib teha väga õpetliku järelduse:
MBBR-i bioloogiline puhastusaste määrab süsteemi puhastusvõimsuse ja löögikindluse, samas kui tahkete{0}}vedelike eraldamise aste määrab süsteemi stabiilsuse standardite täitmisel ja heitvee ülempiiri.
Ainult bioloogilise ravi optimeerimine ilma eraldamisprotsessi uuendamata on vaid sümptomite, mitte algpõhjuse ravimine; Puhtal MBBR-membraanil, millel puudub täiendav tõhustatud settimisprotsess, on alati võimalus heitvees ülemääraseks SS- ja TP-tasemeks;
Stsenaariumide korral, mis hõlmavad kõrgeid standardeid, maakasutust ja veekvaliteedi olulisi kõikumisi, on MBBR + magnetkoagulatsiooni settimine praegu kõige kuluefektiivsem, stabiilsem ja teostatavam protsessikombinatsioon.
Tulevaste reoveepuhastite uuenduste põhiloogika on juba muutunud: enam ei ole oluline, kes suudab saavutada suurima bioloogilise koormuse, vaid pigem bioloogilise puhastus- ja eraldusseadmete ühilduvuses, süsteemi varuvõimsuses ja pikaajalises-talitluse stabiilsuses.
Tahke{0}}vedelike eraldamise mõistmine on MBBR-protsessi tõeline arusaam.