MBBR projektēšana un aprēķins RAS

Projektēšanas prasības biofiltriem RAS

Ideālam biofiltram augsta blīvuma{0}}RAS ir jāatbilst vairākiem kritiskiem kritērijiem, lai nodrošinātu efektīvu un stabilu darbību. Lai sasniegtu, sistēmai pilnībā jāizmanto datu nesēja virsmas laukumspilnīga amonjaka noņemšanakamērsamazinot nitrītu uzkrāšanos. Optimālie skābekļa pārneses ātrumi ir jāuztur kompaktā vietā, izmantojot rentablus materiālus, kas rada minimālu galvas zudumu. Dizainam ir nepieciešama neliela apkope un jāizvairās no cietas aiztures, lai novērstu aizsērēšanas problēmas.

Viens no vissarežģītākajiem biofiltra dizaina aspektiem irprecīzi aprēķinot skābekļa patēriņulai apmierinātu gan kultivēto sugu prasības, gan biofiltra darbības vajadzības. Lai gan stehiometriskie aprēķini liecinateorētiskais minimums 0,37 kg izšķīdušā skābekļa uz kg barības(0,25 g atbalsta zivju metabolismu un 0,12 g nitrifikācijai),praktiskie dizaina apsvērumi iesaka nodrošināt 1,0 kg O₂ uz kg barībaslai nodrošinātu sistēmas uzticamību. Lauku dati no komerciālām-mēroga darbībām norāda uzvisefektīvākā skābekļa izmantošana parasti notiek pie aptuveni 0,5 kg O₂ uz kg barības, kas atspoguļo optimālu līdzsvaru starp bioloģisko veiktspēju un energoefektivitāti.

Šisskābekļa piegādes stratēģijajāņem vērā vairāki faktori, tostarp:

Biofiltra amonjaka oksidācijas spēja

Ganāmpulka blīvuma svārstības

No temperatūras{0}}atkarīgā skābekļa šķīdība

Sistēmas dublēšanas prasības

MBBR tehnoloģija un tās priekšrocības

Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) sistēma piedāvā ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām biofiltrācijas tehnoloģijām, piemēram, filtrēšanas filtriem un rotējošiem bioloģiskajiem kontaktoriem, jo ​​īpaši attiecībā uz ekspluatācijas un apkopes prasībām.Šobrīd MBBR tehnoloģija ir plaši ieviesta Eiropas notekūdeņu attīrīšanas iekārtās un dažāda mēroga komerciālās akvakultūras sistēmās.

MBBR ir pievienots-augšanas bioloģiskās apstrādes process, kas nepārtraukti darbojas kā azems-galvas zudums, neaizsērējošs bioplēves reaktors. Šīs sistēmas funkcijasliels īpatnējais virsmas laukumsbioplēves augšanai, neprasot atpakaļskalošanu. MBBR sistēmās baktēriju kultūras attīstās uz specializētām nesēju barotnēm, kas brīvi pārvietojas reaktora tilpumā. Reaktora konfigurācija var uzturēt vai nu aerobos apstākļus nitrifikācijai, izmantojot difūzu aerāciju, vai anoksiskus apstākļus denitrifikācijai, izmantojot iegremdētus mehāniskos maisītājus.

Parasti nesējs medijsaizņem 50-70% no reaktora tilpuma, jo augstākas pildījuma attiecības var kavēt pareizu sajaukšanu. Aiztures sieti -, tostarp vertikālie stieņu statīvi, taisnstūrveida sieta sieti vai cilindriski sietu izvietojumi - novērš materiāla zudumu, vienlaikus ļaujot ūdenim plūst. Visbiežāk izmantotie nesēju materiāli (MBBR04/K1 tips) sastāv no augsta -blīvuma polietilēna (blīvums 0,95 g/cm³), kas izveidots mazos cilindros ar iekšējām šķērsstruktūrām un ārējiem spuru{8}}veida izvirzījumiem. Lai gan pastāv dažādi mediju dizaini, tiem visiem ir kopīgas būtiskas iezīmes nodrošināt aizsargātas virsmas zonas bioplēves attīstībai. Nepārtraukta mediju kustība reaktorā rada pašattīrīšanās efektu, kas novērš aizsērēšanu un veicina kontrolētu bioplēves noslīdēšanu. Kā pievienots{13}}izaugsmes process,MBBR apstrādes jauda tieši korelē ar kopējo pieejamo datu nesēja virsmas laukumu.

Galvenās darbības īpašības:

Gadījuma izpētes dizains un aprēķini

Sistēmas pārskats

Šis dizaina piemērs ilustrē MBBR biofiltra izmērus 500 tonnu gada ražošanas RAS. Galvenie ražošanas parametri katram kultivēšanas posmam ir norādīti 1-1 un 1-2 tabulās.

Projektēšanas metodika

MBBR dizains izmanto vienkāršotu pieeju, ja ir zināma TAN (kopējā amonjaka slāpekļa) noņemšanas efektivitāte, pamatojoties uz:

• Fiksēts reaktora tilpums
• Mediju veida īpašības
• Hidrauliskā iekraušana
• TAN noņemšanas ātrums
• Darba temperatūra

Nepieciešamais kopējais bioplēves virsmas laukums (A_{plašsaziņas līdzekļi}, m²) aprēķina no:

1. MBBR TAN ielādes ātrums (P_TANkg/dienā)
2. Paredzamais nitrifikācijas ātrums (r_TAN,g/(m²·dienā))

Bioreaktora tilpums (V_{plašsaziņas līdzekļi}, m³) tad nosaka:

V_{plašsaziņas līdzekļi} = A_{plašsaziņas līdzekļi}/ SSA

kur SSA=materiāla īpašais virsmas laukums (m²/m³)

Reaktora ģeometrija ir optimizēta, pamatojoties uz augstuma -pret-diametru (H/D) attiecību.

Projektēšanas procedūra

1. darbība: aprēķiniet skābekļa pieprasījumu (R_DO)

Kur:

• a_DO= 0.25 kg O₂/kg barības
• r_barība= 0.0173 kg barības/kg zivju/dienā
• ρ=ganāmpulka blīvums (137 kg/m³)
• V_tvertne= tvertnes tilpums (72,8 m³)

2. darbība: ūdens plūsmas ātruma noteikšana (Q_tvertne)

Pieņemot:

DO_ieplūde= 14.2 mg/L (50% O₂ piesātinājums)

DO_tvertne= 5 mg/L (28 grādi)

Kur

• Q_tvertne= 3,250 l/min

Pārbaudiet, vai stundas tvertnes maiņas kurss atbilst efektīvajām cietvielu noņemšanas prasībām:

Ja nepieciešams, to var samazināt (piem., līdz 2 nomaiņām stundā), atkarībā no tvertnes hidraulikas un cieto vielu noņemšanas efektivitātes.

3. darbība: aprēķiniet TAN ražošanu (P_TAN)

Kur

• R_barība= 170 kg barības dienā
• a_TAN= 0.032 kg TAN/kg barības
• P_TAN= 5.44 kg TAN/dienā

4. darbība. Nosakiet multivides apjomu

Izmantojot tilpuma TAN noņemšanas ātrumu (VTR):

• Silts ūdens (25-30 grādi): 605 g/m³/dienā
• Auksts ūdens (12-15 grādi): 468 g/m³/dienā (pie 1-2 mg/L TAN)

5. solis: Bioreaktora izmērs

Galvenie parametri:

• Augstuma/dimensijas attiecība: 1,0–1,2 (optimizēta sajaukšanai/aerācijai)
• Maksimālais diametrs: mazāks vai vienāds ar 2 m
• Multivides aizpildījuma attiecība: 60–70%

Šim gadījumam:

• Nepieciešamais tilpums: 5,0 m³ pie 60% piepildījuma
• Izmēri:

- Augstums: 1,83 m

- Diametrs: 1,83 m

- Kopējais augstums: 2,1 m (ieskaitot brīvsānus)

Iegūstiet MBBR dizainu un aprēķinus savam RAS

Nosūtiet pieprasījumu tūlīt