Proces biofilmskog reaktora s pokretnim slojem (MBBR).

MBBR proces je vrsta procesa vezanog rasta. U MBBR reaktorima, mikroorganizmi su fiksirani na pokretnim nosačima za uklanjanje ugljika i/ili nitrifikaciju. Plastični nosači medija su posebno dizajnirani da obezbede povoljno okruženje za održiv i stabilan rast mikroba, sa gustinom nešto manjom od vode.

 

MBBR proces radi uz kontinuiranu aeraciju. Svrha dovoda vazduha je da obezbedi kiseonik potreban mikroorganizmima i da obezbedi suspenziju nosača medija.

 

Efluent iz reaktora, zajedno sa mješavinom mulja, šalje se u nizvodne jedinice za obradu ili taložne tankove. Određeni dio staloženog mulja vraća se na ulaz MBBR procesa. Statički ekrani sa razmakom između šipki koji odgovara veličini nosača medija koriste se za zadržavanje nosača unutar reaktora, kao što je prikazano na donjem dijagramu:

Podržavajući medij dolazi u dva oblika, kao što je prikazano na dijagramu: a. MBBR C, koji se koristi za tretman zagađivača koji sadrže ugljen; b. MBBR N, prvenstveno se koristi za tretman nitrifikacijom.

Učinkovit predtretman, kao što je primarni taložnik ili fino sito, je potreban prije nego što dotok uđe u MBBR reaktor.

1.MBBR C

MBBR C koristi polietilenski materijal kao kružne nosače medija prečnika 45 mm i dužine 35 mm. Specifična površina je približno 310 m²/m³, a razmak između šipki statičkog ekrana je 25 mm.

MBBR C je biološki proces visokog opterećenja (volumetrijsko opterećenje do 30 kg COD/(m³·d)), koji se uglavnom koristi za prečišćavanje industrijskih otpadnih voda, s maksimalnim omjerom punjenja medija od 40 posto zapremine reaktora.

Ovisno o ciljevima liječenja, ovaj proces se može koristiti za:

①Prethodni tretman uzvodno od procesa aktivnog mulja, koji se često primjenjuje u nadograđenim postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda.

②Sekundarni procesi sedimentacije u dvostepenom tretmanu ili procesima flotacije za određene industrijske otpadne vode.

Dvije šeme su prikazane na dijagramu:

2.MBBR N

MBBR N također koristi polietilenski materijal kao kružne nosače medija, ali manji od onih koji se koriste u MBBR C: prečnika 10 mm i dužine 7 mm. Efektivna specifična površina je veća, otprilike 870m²/m³. Razmak između šipki statičkog ekrana je 5 mm.

MBBR N ima dvije različite aplikacije:

① Reakcija nitrifikacije prethodno obrađene vode u MBBR reaktoru, praćena reakcijom denitrifikacije u anoksičnoj zoni kroz recirkulaciju miješane tekućine i recirkulaciju mulja (koji se naziva MBBR CN). Ovaj sistem je sličan tradicionalnim sistemima aktivnog mulja koji imaju za cilj integrisanu denitrifikaciju, sa glavnom razlikom što minimalna starost mulja više nije ograničavajući parametar za projektovanu zapreminu aerobnih rezervoara, što dovodi do značajnog smanjenja potrebne zapremine aerobnog rezervoara (smanjenog na otprilike 1/3). Dodatno, zbog kraće starosti mulja i raznolike populacije heterotrofnih bakterija, mogu se postići veće stope denitrifikacije. MBBR CN je posebno pogodan za:

a.Nadogradnja postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda bez većih modifikacija: Postojeći reaktori mogu se podijeliti u dvije nezavisne zone (anoksičnu i MBBR CN) kako bi se poboljšao kapacitet napajanja sistema za aeraciju. Instalacija pumpi za recirkulaciju mješovite tekućine i statičkih sita koji zadržavaju medij omogućava postrojenju za prečišćavanje otpadnih voda koje je prvobitno dizajnirano za uklanjanje zagađivača koji sadrže ugljik samo da bi se postigli standardi za ispuštanje TN.

b.Mala postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda koja se nalaze u hladnim regijama ili imaju sezonske fluktuacije u opterećenjima zagađenja: Bakterije pričvršćene na nosače osiguravaju brzo pokretanje nakon gašenja i održavaju nitrifikaciju čak i pri niskim temperaturama.

② Tretman dubokom nitrifikacijom primjenjuje se na efluent iz sekundarnog tretmana, nakon čega slijedi odvajanje čvrstog i tekućeg (MBBR N). Primarni cilj je uklanjanje amonijačnog dušika ili ispunjavanje TKN (Ukupni Kjeldahl Nitrogen) standarda pražnjenja. MBBR N proces je također pogodan za otpadne vode visoke koncentracije amonijačnog dušika, kao što je nitrifikacijski tretman povratnog mulja iz nitrifikacionog spremnika.

Dvije šeme aplikacije ilustrovane su na sljedećem dijagramu:

3. Prednosti i nedostaci

MBBR proces nudi sljedeće ključne prednosti:

① Brzo i efikasno uklanjanje ugljičnih zagađivača [utjecaj zapreminskog opterećenja do 30kg COD/(m³·d)] i amonijačnog dušika [volumetrijsko opterećenje do 0,6 kg NH plus 4-N/ (m³·d)].

②Značajno smanjenje zapremine reaktora.

③Stabilne performanse tretmana sa jakom otpornošću na udarna opterećenja.

④ Pogodno za nadogradnju i proširenje postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda.

Međutim, MBBR proces ima sljedeće nedostatke:

① Može biti izazovno postići temeljito uklanjanje ukupnog dušika iz otpadne vode s niskim BPK/TKN omjerom i visokom koncentracijom TKN.

② Priroda zaostalog mulja koji nastaje u procesima biohemijskog tretmana srednjeg opterećenja može biti nestabilna.