MOVING BED BIOFILM REACTOR (MBBR) BIOFILM MEDIA
Dokumenta versija: 1.0
Datums:2025. gada 29. augusts
Temats:Vienkāršots salīdzinājums: MBBR pret parasto aktīvo dūņu (CAS) procesu
MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)ir efektīva notekūdeņu bioloģiskā attīrīšanas tehnoloģija. Tās pamatprincips ir balstīts uz īpašu bioloģisko nesēju izmantošanu, kas suspendēti reaktorā, lai nodrošinātu mikroorganismu piesaisti un augšanu, veidojot ļoti aktīvu bioplēves sistēmu. Šis process inovatīvi apvieno tradicionālā aktīvo dūņu procesa un bioplēves procesa tehniskās priekšrocības. Ar aerācijas vai mehāniskas maisīšanas palīdzību nesēji turpina plūst reaktorā, nodrošinot pilnīgu kontaktu starp bioplēvi un notekūdeņiem. Tas ievērojami uzlabo piesārņojošo vielu noārdīšanās efektivitāti un sistēmas darbības stabilitāti.
MBBR procesam ir mazs nospiedums, spēcīga triecienslodzes izturība, zems dūņu daudzums, vienkārša darbība un pārvaldība, un nav nepieciešama dūņu recirkulācija. Pašlaik tas ir plaši izmantots sadzīves notekūdeņu un rūpniecisko notekūdeņu progresīvā attīrīšanā, piemēram, organisko vielu atdalīšanai un nitrifikācijai / denitrifikācijai.
Nākamajā sadaļā ir sniegta MBBR un parasto aktīvo dūņu procesa salīdzinošā analīze:
I.Kāds ir organiskās slodzes ātruma (OLR) diapazons, ko var atbalstīt MBBR sistēma, kas izteikts g BOD/m² (efektīvās virsmas laukums)?
Organiskās ielādes ātruma (OLR) diapazons ir5–20 kg ĶSP/(m³·dienā).
Šis diapazons ir ļoti atkarīgs no apstrādes mērķa (tikai oglekļa oksidēšana vai arī nitrifikācija).
Oglekļa oksidēšanai (BOD noņemšanai): Var pielietot lielāku slodzi, parasti diapazonā no10 - 20 g BOD/m²·d.
Nitrifikācijai (amonjaka noņemšanai): mazāka slodze ir obligāta, parasti nepieciešama< 5 g BOD/m²·d.
Tas ir tāpēc, ka nitrificējošās baktērijas aug lēni. Augsta BOD slodze izraisītu heterotrofu baktēriju pārmērīgu vairošanos, konkurējot par bioplēves telpu un skābekli, tādējādi kavējot nitrificējošās baktērijas.
II. Kāds ir minimālais skābekļa izmantošanas līmenis (%), kas jāsasniedz MBBR vidē, lai skābekli no gaisa pārnestu notekūdeņu attīrīšanas procesā?
Turklāt kāds ir minimālais nepieciešamais enerģijas ietaupījums, kas izteikts kWh/m³?
Minimālais OTE un enerģijas ietaupījums
OTE ir cieši saistīta ar aerācijas sistēmu. MBBR sistēmā, kurā tiek izmantoti jauni, augstas kvalitātes difuzori, skābekļa pārneses efektivitātei (OTE) faktiskajos notekūdeņos jābūtne mazāk kā 15-20%.
Piemaisījumi notekūdeņos samazinās faktisko efektivitāti.
Attiecībā uz metriku "kWh/m³":
"kWh/m³" netiek plaši pieņemts kā primārais efektivitātes standarts, jo tas neņem vērā ieplūstošo piesārņotāju koncentrāciju
(enerģija, kas nepieciešama, lai attīrītu vienu kubikmetru tīra ūdens un vienu kubikmetru augstas -stiprības notekūdeņu, ir ļoti atšķirīga).
Zinātniskākā un universālākā energoefektivitātes vienība irkWh/kg O₂(patērētā enerģija uz kg piegādātā skābekļa).
Aptuvenai aplēsei: Pieņemot, ka attīra tipiskus sadzīves notekūdeņus (ieplūstošā BSP=500 mg/L, ir nepieciešams ~1 kg O₂, lai noņemtu 1 kg BSP, un energoefektivitāte ir 2,5 kWh/kg O₂),
enerģijas patēriņš uz kubikmetru būtu aptuveni:
0,5 kg BSP/m³ * 1 kg O₂/kg BSP * 2,5 kWh/kg O₂=**1,25 kWh/m³**
Lūdzu, ņemiet vērā, ka tas ir ateorētiskā aplēse; faktiskās vērtības svārstās atkarībā no ūdens kvalitātes, attīrīšanas līmeņa un citiem faktoriem.
Ⅲ. MBBR bioplēves nesējam vajadzētu ražot mazāk lieko dūņu nekā parastajai aktīvo dūņu sistēmai.
Kāds ir minimālais samazinājuma procents (%) un kāds ir tipiskais dūņu iznākums, kas izteikts kg žāvētu dūņu/kg BSP?
Kā minēts iepriekš, zema dūņu ražošana ir nozīmīga MBBR procesa priekšrocība.
Dūņu samazināšanas procents: Salīdzinot ar parasto aktīvo dūņu (CAS) procesu, MBBR sistēmas parasti sasniedz20% - 40% samazinājumspārmērīga dūņu ražošana.
Dūņu ienesīgums:
Tipiska MBBR dūņu iznākums: 0.3 - 0.6 kg sauso dūņu/kg BOD noņemts.
CAS ienesīgums (salīdzinājumam): 0.8 - 1.2 kg sauso dūņu/kg BOD noņemts.
Iemesls: Mikroorganismiem MBBR bioplēvē ir garāks dūņu aiztures laiks (SRT) un garāka barības ķēde, kas nodrošina endogēnāku elpošanu.
(mikroorganismi uzturēšanai patērē paši savu šūnu materiālu). Tas galu galā pārvērš vairāk organisko vielu CO₂ un ūdenī, nevis jaunā šūnu masā (dūņās).
MBBR bioplēves barotnes skābekļa pārneses efektivitātei jābūt ne mazākai par cik gramiem O₂ dienā (g O2/d)?
Precizējums: "Skābekļa pārneses efektivitāte" pēc savas būtības ir aattiecība vai procenti (%), nevis anabsolūtais daudzums (g O2/d). Thekopējā skābekļa pārneses jauda (g O2/d)jebkuras aerācijas sistēmas darbība ir atkarīga no tās mēroga
(piemēram, difuzoru skaits, tvertnes tilpums, ventilatora jauda), savukārt "efektivitāte" attiecas uz to, cik labi tas pārnes skābekli (OTE %). Lūdzu, skatiet atbildi uz 2. jautājumu (OTE > 15-20%).
Ja jūsu jautājums attiecas uzskābekļa pārneses spējaMBBR sistēmu, to galvenokārt nosaka tās dizains un mērogsaerācijas sistēma (pūtēji + difuzori), nevis paši bioplēves nesēji.
Vides pamatfunkcija ir nodrošināt virsmu mikrobu piestiprināšanai; tas pats neražo un nenodod skābekli, lai gan tā klātbūtne ietekmē burbuļu ceļus un masas pārneses efektus.
Atruna:Šajā dokumentā sniegtie tehniskie parametri ir balstīti uz tipiskiem apstākļiem un nozares pieredzi, tikai atsaucei. Konkrētie projektēšanas parametri praktiskajā pielietojumā ir rūpīgi jāaprēķina un jāvalidē atbilstoši faktiskajiem projekta nosacījumiem (ieplūstošā ūdens kvalitāte, notekūdeņu standarti, apkārtējās vides temperatūra utt.).