MBBR proces dizajn izračunati i detaljnije
Autor: Kate
Email:Kate@aquasust.com
Datum: 12. jul 2021
Sadržaj
1. Šta je MBBR i MBBR puna forma
2.2 Uklanjanje ugljičnih supstanci
2.3 Dizajn MBBR visokog opterećenja
2.4 Dizajn konvencionalnog opterećenja MBBR
2.5 Dizajn MBBR niskog opterećenja
2.6 Nitrifikacija MBBR tehnologije
2.7 Denitrifikacija rezervoara MBBR
2.7.1 Biofilmski reaktor sa pokretnim slojem sa preddenitrifikacijom
2.7.2 Biofilmski reaktor sa pokretnim slojem sa post-denitrifikacijom
2.7.3 Kombinovani biofilmski reaktor pre/post denitrifikacije sa pokretnim slojem
2.7.4 Agitacija denitrifikacije
2.8 Prethodna obrada
2.9Odvajanje čvrstog i tekućeg MBBR
2.10 Razmatranje pri dizajniranju MBBR
2.10.1MBBR Putni protok (horizontalni protok)
2.10.2 Problemi sa MBBR Tank Foam
2.10.3 Čišćenje ležaja i privremeno skladištenje
|
Ako vam je potreban MBBR Process Excel Kontaktirajte sada, zašto ne? Whatapp ili telefon:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
1. Šta je MBBR i MBBR puna forma
U proteklih 20 godina, biofilmski reaktor s pokretnim slojem (MBBR) evoluirao je u jednostavan, robustan, fleksibilan i kompaktan proces obrade otpadnih voda. Različite konfiguracije MBBR-a uspješno su korištene za uklanjanje BPK, oksidaciju amonijaka i uklanjanje dušika, te mogu zadovoljiti različite kriterije kvalitete efluenta, uključujući stroga ograničenja nutrijenata.
Biofilmski reaktor sa pokretnim slojem koristi specijalno dizajniranu plastiku kao nosač biofilma, a kroz aeraciju, tečnost
Nosač se može suspendirati u reaktoru refluksom ili mehaničkim miješanjem. U većini slučajeva, nosač se puni između 1/3 i 2/3 reaktora. Svestranost MBBR-a omogućava inženjeru dizajna da u potpunosti iskoristi svoju maštu. Glavna razlika između MBBR i drugih biofilmskih reaktora je u tome što kombinuje mnoge prednosti aktivnog mulja i metoda biofilma, dok izbjegava što je moguće više njihovih nedostataka.
1) Kao i drugi potopljeni biofilmski reaktori, MBBR je sposoban da formira visoko specijalizovane aktivne biofilmove koji se mogu prilagoditi specifičnim uslovima unutar reaktora. Visoko specijalizovani aktivni biofilm rezultira visokom efikasnošću po jedinici zapremine reaktora i povećava stabilnost procesa, čime se smanjuje veličina reaktora.
2) Fleksibilnost i procesni tok MBBR-a je vrlo sličan onom aktivnog mulja, omogućavajući da više reaktora bude uzastopno raspoređeno duž smjera toka kako bi se ispunili višestruki ciljevi tretmana (npr. uklanjanje BPK, nitrifikacija, pre- ili post-denitrifikacija) bez potreba za srednjom pumpom.
3) Većina aktivne biomase se trajno zadržava u reaktoru, tako da za razliku od procesa aktivnog mulja, MBBR Koncentracija čvrstih materija u efluentu MBBR je najmanje onoliko koliko je i koncentracija čvrstih materija u reaktoru. MBBR je red veličine niži od tradicionalnog taložnika, tako da pored tradicionalnog taložnika, MBBR može koristiti niz različitih procesa odvajanja čvrstog i tekućeg.
4) MBBR je svestran i reaktor može imati različite geometrije. Za projekte rekonstrukcije, MBBR je vrlo pogodan za rekonstrukciju postojećih ribnjaka.
2.Dizajn MBBR procesa
Dizajn MBBR se zasniva na konceptu da više MBBR formira seriju, svaki sa specifičnom funkcijom, i da ovi MBBR rade zajedno kako bi postigli zadatak tretmana otpadnih voda. Ovo razumijevanje je prikladno jer pod jedinstvenim uvjetima (npr. dostupni donori elektrona i akceptori elektrona), svaki reaktor je sposoban kultivirati specijalizirani biofilm koji se može koristiti za postizanje određenog zadatka tretmana. Ovaj modularni pristup može se posmatrati kao jednostavan i jasan dizajn koji se sastoji od niza višestrukih potpuno miješanih reaktora, od kojih svaki ima jedinstvenu svrhu tretmana. Nasuprot tome, dizajn sistema aktivnog mulja je veoma složen: budući da se kompetitivne reakcije uvek dešavaju, „kako bi se postigao željeni cilj tretmana unutar vremena zadržavanja ograničenog svakim delom rezervoara (zone aeracije i zone bez aeracije), ukupno vrijeme zadržavanja biočvrstih tvari (SRT) mora se održavati na odgovarajućem nivou kako bi se bakterije mogle miješati (u odnosu na stope rasta bakterija i svojstva sirove vode) i rasti zajedno.
Jednostavnost MBBR-a nam omogućava da dobro razumijemo biofilm u MBBR-u u praksi kroz zapažanja istraživača, inženjera i operatera postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda. Većina ovog rada predstavlja primjere zapažanja MBBR-a, pokazujući na taj način one koje su kritične komponente i faktore koje treba uzeti u obzir u dizajnu i radu MBBR-a.
● AquasustMBBRProcessFniskoDiagram
|
Ako vam je potreban MBBR Process Excel Kontaktirajte sada, zašto ne? Whatapp ili telefon:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.1Uvođenje nosača biofilma
Ključ uspjeha bilo kojeg biofilm reaktora je održavanje visokog postotka bioaktivnog volumena unutar reaktora. Ako se koncentracija biomase na nosačima MBBR pretvara u koncentraciju suspendiranih čvrstih tvari, vrijednosti su općenito oko 1000 do 5000 mg/l. Što se tiče jedinične zapremine, brzina uklanjanja MBBR je mnogo veća nego kod sistema aktivnog mulja. Ovo se može pripisati sljedećem.
1) Smična sila primijenjena na nosač energijom miješanja (npr. aeracija) efikasno kontrolira debljinu biofilma na nosaču, čime se održava visoka ukupna biološka aktivnost.
2) Sposobnost održavanja visokog nivoa namenske biomase pod specifičnim uslovima unutar svakog reaktora, nezavisno od ukupnog HRT sistema.
3) Stanje turbulentnog strujanja u reaktoru održava potrebnu brzinu difuzije.
Reaktori sa pokretnim slojem mogu se koristiti za uklanjanje BPK, nitrifikaciju i denitrifikaciju, te se stoga mogu kombinirati u različite procese. Tabela 1-1 sažima različite procese MBBR-a. Određivanje najefikasnijeg procesa povezano je sa sljedećim faktorima.
1) Lokalni uslovi, uključujući izgled i hidraulički poprečni presek (kota) postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda.
2) Postojeći procesi tretmana i mogućnost modifikacije postojećih objekata i ribnjaka.
3) Ciljani kvalitet vode.
● Tabela 1-1 Sažetak MBBR procesa
|
Svrha obrade |
Proces |
|
|
Single MBBR MBBR sa visokim opterećenjem postavljen prije procesa aktivnog mulja |
|
Nitrifikacija |
Single MBBR MBBR postavljen nakon sekundarnog tretmana IFAS |
|
Denitrifikacija denitrifikacija |
MBBR sam i nakon denitrifikacije, MBBR sam i nakon denitrifikacije, MBBR sam i prije i nakon denitrifikacije, Post-MBBR za denitrifikaciju efluenta nitrifikacije. |
For moving bed reactors, the effective net biofilm area is the key design parameter, and the load and reaction rate can be expressed as a function of the carrier surface area, so the carrier surface area becomes a common and convenient parameter to express the performance of MBBR. the load of MBBR is often expressed as the carrier surface area removal rate (SAAR) or the carrier surface area loading (SALR). When the concentration of the host substrate is low (e.g., S>>K), the substrate removal rate of MBBR is zero-level response. When the main substrate concentration is low (e.g. S>>K), brzina uklanjanja supstrata MBBR je reakcija prvog reda. Pod kontrolisanim uslovima, stopa uklanjanja površine nosača (SAAR) može se izraziti kao funkcija opterećenja površine nosača (SALR), kao što je prikazano u jednačini (1-1).
r =rmax-[L/(K+L)] (1-1)
r - brzina uklanjanja (g/(m2 -d));
rmax- maksimalna brzina uklanjanja (g/(m2 -d)).
L - brzina opterećenja (g/(m2 -d)).
K - konstanta poluzasićenja.
2.2 Uklanjanje ugljičnih supstanci
Opterećenje površine (SALR) nosača potrebno za uklanjanje ugljika ovisi o njegovoj najvažnijoj svrsi tretmana i metodama odvajanja vode.
Tabela 1-2 daje uobičajene opsege opterećenja BOD-a za različite svrhe primjene. Treba koristiti niže vrijednosti opterećenja kada je nitrifikacija nizvodno. Visoka opterećenja treba koristiti samo kada se razmatra samo uklanjanje ugljenika. Iskustvo pokazuje da je za uklanjanje ugljenika dovoljan rastvoreni kiseonik u glavnoj tečnoj fazi od 2-3 mg/L i dalje povećanje koncentracije rastvorenog kiseonika nema smisla za poboljšanje brzine uklanjanja površine nosača (SARR).
● Tabela 1-2 Tipične vrijednosti BOD opterećenja
|
Svrha aplikacije |
BOD po jedinici površine nosioca zadovoljava (SALR) (g/m2.d) |
|
Visoko opterećenje (75%-80% BOD uklanjanja) |
20 |
|
Visoko opterećenje (80%-90% BOD uklanjanja) |
5-15 |
|
Nisko opterećenje (prije nitrifikacije) |
5 |
|
Ako vam je potreban MBBR Process Excel Kontaktirajte sada, zašto ne? Whatapp ili telefon:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.3Dizajn MBBR visokog opterećenja
Da biste zadovoljili osnovne standarde sekundarnog tretmana, ali vam je potreban kompaktan sistem visokog opterećenja, razmislite o korištenju reaktora s pokretnim slojem
Kada MBBR radi pri velikom opterećenju, njegova vrijednost opterećenja površine nosača (SALR) je visoka. Kada MBBR radi pri velikom opterećenju, vrijednost opterećenja površine nosača (SALR) je visoka, a glavni cilj je uklanjanje otopljenog i lako razgradivog BPK iz vode koja ulazi. pri velikom opterećenju, biofilm u šupi gubi svojstvo taloženja, tako da se kemijska koagulacija, flotacija zraka ili proces kontakta s čvrstim tvarima često koriste za uklanjanje suspendiranih čvrstih tvari iz efluenta MBBR visokog opterećenja. Međutim, općenito, ovaj proces je jednostavan proces koji može zadovoljiti osnovne standarde za sekundarno liječenje kratkom HNL-om. Rezultati MBBR studije visokog opterećenja prikazani su na slici 1-3. Slika 1-3(a) pokazuje da je MBBR veoma efikasan u uklanjanju COD-a i da je u suštini linearan u širokom rasponu opterećenja. Slika 1- 3 (b) ilustruje da je taloženje efluenta MBBR veoma loše, čak i pri veoma niskim površinskim stopama prelivanja, što sugeriše da je zaista potrebna poboljšana strategija hvatanja čvrstih materija. Kontaktni proces MBBR/čvrste tvari korišten je u postrojenju za prečišćavanje otpadnih voda Mao Point na Novom Zelandu. Slika 1-4 prikazuje odnos između uklanjanja rastvorenog BPK i ukupnog uticajnog BPK opterećenja u ovom postrojenju. Slika 1-4 ilustruje da su tipične vrijednosti uklanjanja BOD-a za MBBR sa visokim opterećenjem 70% do 75%. Bioflokulacija i daljnja obrada kontaktnim procesom čvrstih tvari omogućava da proces ispuni osnovne standarde za sekundarni tretman.
● Slika 1-3
(a) Brzina uklanjanja COD-a pri velikom opterećenju.
(b) Loša sedimentacija odvojenog biofilma pod velikim opterećenjem
● Slika 1-4 Odnos između stope uklanjanja rastvorenog BPK i ukupnog BOD opterećenja u visokom opterećenju MBBR
2.4 Dizajn konvencionalnog opterećenja MBBR
Kada se uzme u obzir konvencionalni konvencionalni proces sekundarne obrade, može se odabrati reaktor sa pokretnim slojem. U ovom slučaju, uzastopna 2 MBBR u redu mogu zadovoljiti zahtjeve tretmana (sekundarni nivo tretmana).
Tabela 1- 4 rezimira uklanjanje BPK7 u četiri PPOV. Sva četiri PPOV koristila su konvencionalno napunjen MBBR sa MBBR organskim opterećenjem od 7-10 gBOD7 /( m2 -d) (na 10 stepeni); prije MBBR-a primjenjene su hemikalije za flokulaciju i uklanjanje fosfora, a uvedeno je i pojačano odvajanje suspendovanih materija.
● Radni rezultati konvencionalnog opterećenja MBBR sa procesom hemijskog uklanjanja fosfora
|
Ako vam je potreban MBBR Process Excel Kontaktirajte sada, zašto ne? Whatapp ili telefon:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.5Dizajn MBBR niskog opterećenja
Kada se MBBR postavi ispred reaktora za nitrifikaciju, najekonomičnija opcija dizajna je da se razmotri upotreba MBBR za organsko uklanjanje. Ovo omogućava reaktoru sa pokretnim slojem nitrifikacije nizvodno od MBBR-a da postigne visoku stopu nitrifikacije. Ako BOD opterećenje nitrifikacionog MBBR nije dovoljno smanjeno, brzina nitrifikacije će se značajno smanjiti, ostavljajući reaktor u neefikasnom stanju.
Slika {{0}} (a) pokazuje efekat povećanja BOD opterećenja na brzinu nitrifikacije nosača. Ovo je primjer visokog BPK opterećenja koje dovodi do prekomjernog opterećenja nitrifikacijom u kasnijem dijelu kada se organska tvar ukloni u prednjem dijelu. U ovom primjeru, stopa nitrifikacije je bila 0.8 g/(m2 -d). Kada je BPK opterećenje bilo 2 g/(m2 -d), a rastvoreni kiseonik u glavnoj tečnosti bio je 6 mg/L. Međutim, kada se opterećenje BPK poveća na 3 g/(m2 -d), stopa nitrifikacije je bila 0,8 g/(m2 -d). Međutim, kada je BPK opterećenje povećano na 3 g/(m2 -d), stopa nitrifikacije se smanjila za oko 50%. Kako bi se suprotstavio tome, operater može povećati koncentraciju otopljenog kisika u glavnoj tekućej fazi ili povećati omjer punjenja kako bi smanjio brzinu površinskog opterećenja. Međutim, važno je napomenuti da se takav pristup ne bi trebao koristiti u dizajnu zbog nedostatka ekonomičnosti i efektivnosti. Dalje, kada se dizajnira MBBR za uklanjanje BOD-a, treba uzeti konzervativni pristup, birajući nisku stopu opterećenja za dimenzioniranje kako bi se postigla maksimalna efikasnost u nizvodnoj nitrifikaciji MBBR.
Slika 1-6(b) prikazuje stope nitrifikacije tri aerobna MBBR sekvence. Na slici 6(b), nosač unutar svakog MBBR je uklonjen radi malog ispitivanja brzine nitrifikacije. Subtestovi su trajali 6 sedmica i obavljeni su dva puta. U svakom podtestu, uslovi u tri subtest reaktora bili su gotovo identični (npr. rastvoreni kiseonik, temperatura, pH i početna koncentracija amonijačnog azota). Rezultati ispitivanja su pokazali da je prvi reaktor imao najveće opterećenje otopljenog COD-a (5,6 g/(m2 -d)) i gotovo nikakav efekat nitrifikacije, ali je bio vrlo uspješan u uklanjanju opterećenja HPK. To pokazuju sljedeća dva aspekta.
(1) Stopa nitrifikacije reaktora drugog stupnja je visoka i bliska onoj u trećem stupnju.
(2) Opterećenja otopljenog COD-a u drugom i trećem stupnju nisu se značajno razlikovala.
Za dizajn reaktora niskog opterećenja, važno je konzervativno odabrati opterećenje površine nosača (SALR). Moguće je
Sljedeća jednadžba je korištena za korekciju površinskog opterećenja nosača (SALR) prema temperaturi efluenta: LT=L101.06(T-10)
LT - opterećenje na temperaturi T.
L10 -10 stepen pri opterećenju od 4,5 g/(m2 -d).
● Slika 1-6
(a) Uticaj BPK opterećenja i rastvorenog kiseonika na brzinu nitrifikacije na 15 stepeni.
(b) Razlike u stopama nitrifikacije različitih MBBR u seriji MBBR
|
Ako vam je potreban MBBR Process Excel Kontaktirajte sada, zašto ne? Whatapp ili telefon:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.6NitrifikacijaMBBR Technology
Postoje neki faktori koji imaju značajan uticaj na performanse nitro MBBR i moraju se uzeti u obzir pri dizajniranju nitro MBBR. Najteži
Faktori su.
(1) Organsko opterećenje.
(2) Koncentracija rastvorenog kiseonika.
(3) Koncentracija amonijaka.
(4) Koncentracija efluenta.
(5) pH ili alkalnost.
Slika 1- 6 ilustruje da je za postizanje zadovoljavajućih stopa nitrifikacije u nitrificirajućem MBBR-u koji se nalazi nizvodno, važno ukloniti organsku tvar iz efluenta u uzvodnom MBBR-u; u suprotnom, heterooksični biofilm će se takmičiti s njim za prostor i kiseonik, smanjujući (ugasivši) nitrifikacionu aktivnost biofilma. Brzina nitrifikacije raste sa smanjenjem organskog opterećenja sve dok rastvoreni kiseonik ne postane ograničavajući faktor. Samo pri vrlo niskim koncentracijama amonijaka (<2 mgN/l) does the available substrate (ammonia) become the limiting factor. It is thus the concentration of ammonia that is an issue when complete nitrification is required. In this case, 2 sequential reactors can be considered, with the first stage being limited by oxygen and the second by ammonia. As with all biological treatment processes, temperature has a significant effect on nitrification rates, but this can be mitigated by increasing the dissolved oxygen within the MBBR. As alkalinity decreases to very low levels, nitrification rates within the biofilm begin to be limited. Each of the important factors that affect nitrification are discussed below.
Pri dovoljnoj alkalnosti i koncentracijama amonijaka (barem u početku), stope nitrifikacije će se smanjiti s organskim opterećenjem
povećava sve dok rastvoreni kiseonik ne postane ograničavajući faktor. Unutar dobro uzgojenog nitrifikacionog biofilma, koncentracija rastvorenog kiseonika će ograničiti brzinu nitrifikacije na nosaču samo ako je odnos O2 prema NH4+-N ispod 2.0. Za razliku od sistema sa aktivnim muljem, u uslovima ograničenim kiseonikom, brzina reakcije u reaktorima sa pokretnim slojem pokazuje linearnu ili približno linearnu vezu sa koncentracijom rastvorenog kiseonika u telu tečne faze. Ovo može biti zbog činjenice da prolaz kisika kroz stacionarnu tečnu membranu u biofilm može biti kritičan korak u ograničavanju prijenosa kisika. Povećanje koncentracije rastvorenog kiseonika u glavnoj tečnoj fazi povećava gradijent koncentracije rastvorenog kiseonika unutar biofilma. Pri većim brzinama aeracije, povećana energija miješanja također doprinosi prijenosu kisika iz glavne tekuće faze u biofilm. Kao što se može vidjeti na slici 1- 6(a), ako se organsko opterećenje održava konstantnim (npr. konstantna debljina i sastav biofilma), može se očekivati linearni odnos između brzine nitrifikacije i koncentracije otopljenog kisika. Slika 1-7 objašnjava da povećanje rastvorenog kiseonika u glavnoj tečnoj fazi doprinosi brzini nitrifikacije sve dok se koncentracija amonijaka u glavnoj tečnoj fazi ne smanji na veoma nizak nivo.
● Slika 1-7 Utjecaj rastvorenog kiseonika pri niskoj koncentraciji amonijaka
Za dobro uzgojen "čisti" nitrifikujući biofilm, koncentracija amonijaka u glavnoj tečnoj fazi ne utiče na brzinu reakcije sve dok O2:NH4+- N ne dostigne 2 do 5. Neki primjeri O2:NH{{6} } N su date u tabeli 1-5.
● Tabela 1-5 Neki primjeri O2:NH4+- N
|
Reference |
O2:NH4+- N |
|
Hem (1994) |
<2 (ograničenje kiseonika) 2,7 (Kritično O2 koncentracija =9-20mg/L) 3.2 (Kritično O2 koncentracija =6mg/L) ＞5 (ograničenje amonijaka) |
|
Bonomo (2000) |
＞3-4 (ograničenje amonijaka) ＜1-2 (ograničenje kiseonika) |
Dizajn MBBR često počinje s vrijednošću praga od 3,2. Vrijednost praga je podesiva. Koristeći jednačinu (1-3), koncentracija amonijaka na ovoj graničnoj vrijednosti može se koristiti za procjenu odgovarajuće stope nitrifikacije i koristiti kao osnova za dizajn.
rNH3-N= k × (SNH3-N) (n) (1-3)
rNH3-N-brzina nitrifikacije (g rNH3-N /(m2 -d)
k - konstanta brzine reakcije (zavisna od lokacije i temperature).
SNH3-N - koncentracija supstrata koja ograničava brzinu reakcije.
n - broj faza reakcije (ovisno o lokaciji i temperaturi).
Konstanta brzine reakcije (k) sa debljinom biofilma i difuzijom graničnog supstrata pri datoj koncentraciji rastvorenog kiseonika. Koeficijent se odnosi na broj nivoa reakcije (n) povezan je sa tečnim filmom u blizini biofilma. Kada je turbulentno strujanje snažno, a sloj stacionarnog tečnog filma tanak, nivo reakcije teži {{0}}.5; kada je turbulentni tok spor i stacionarni tečni film je debeo, nivo reakcije teži 1,0. U ovom trenutku, difuzija postaje ograničavajući faktor brzine.
Koncentracija amonijaka na kritičnoj vrijednosti (SNH3-N) može se procijeniti iz kritičnog omjera i projektovane koncentracije rastvorenog kiseonika u glavnoj tečnoj fazi, kao što je prikazano u nastavku. Povećanje koncentracije rastvorenog kiseonika u glavnoj tečnoj fazi može pomoći da se smanji kritični odnos, ali sa malim uspehom. Također, razmotrite slučaj gdje se heterotrofne bakterije natječu za prostor pod određenim opterećenjima reaktora i uvjetima miješanja, čime se smanjuje prolaz kisika kroz heterotrofni sloj na biofilmu.
(SNH3-N)=1.72mg-N/L=(6mgO2/L - 0.5O2/L)/3.2
Uzimajući SNH{{0}}N kao 1,72, uz pretpostavku konstante brzine reakcije k=0.5 i fazu reakcije od 0,7, jednačina (1- 3) se može izračunati na sljedeći način.
rNH3-N=0.73g/(m2 -d)=0.5×1.720.7
Kada se razmatra uticaj temperature na nitrifikujući MBBR, važno je nekoliko faktora. Treba uzeti u obzir da temperatura efluenta unutar MBBR može suštinski uticati na kinetički proces biološke nitrifikacije; brzina difuzije supstrata u i iz biomase; i viskozitet tečnosti, što zauzvrat može imati talasni efekat na energiju smicanja na debljinu biofilma. Utjecaj temperature na gore opisane makroskopske brzine reakcije može se izraziti sljedećim odnosom.
kT2= kT1-θ(T2-T1) (1-4)
kT1 - konstanta brzine reakcije na temperaturi od T1.
kT2 - konstanta brzine reakcije na temperaturi od T2.
θ - temperaturni koeficijent.
Iako temperaturna ovisnost kinetike nitrifikacije na zimskoj projektnoj temperaturi smanjuje brzinu nitrifikacije MBBR-a, na niskim temperaturama može se uočiti povećanje koncentracije biofilma na nosaču, a dodatno se može povećati koncentracija otopljenog kisika u reaktoru, što istovremeno ublažava negativan uticaj temperature na brzinu nitrifikacije. Na nižim temperaturama efluenta, biomasa (g/m2) je uočena veća. Osim toga, koncentracija rastvorenog kiseonika u glavnoj tečnoj fazi može se povećati bez povećanja brzine aeracije jer je kiseonik u tome posledica veće rastvorljivosti niskotemperaturnih tečnosti. To dovodi do krajnjeg rezultata da dok je aktivnost biofilma veća od aktivnosti biofilma (g NH3-N/(m2 -d) ÷ g SS/ m2) opada, ali aktivnost nitrifikacije po jedinici površina nosioca se i dalje može održavati na visokom nivou. Sezonska varijacija biomase sa temperaturom efluenta za tercijarnu nitrifikaciju MBBR data je na slici 1- 8(a). Kada je temperatura efluenta porasla sa 〈15 stepeni na〉15 stepeni između maja i juna, koncentracija biomase je naglo opala. Slika 1- 8 (b) dijeli podatke u dvije zone prema temperaturi efluenta (〈15 stepeni i 〉15 stepeni). Iako se specifična aktivnost biofilma smanjuje u području 〈15 stupnjeva, makroskopski učinak reaktora ostaje visok zbog veće koncentracije ukupne biomase i veće koncentracije otopljenog kisika (uzrokovane povećanom topljivošću plina na niskim temperaturama). Ovaj uočeni fenomen sugerira da se brzina makroskopske površinske reakcije na nosaču može održavati na visokom nivou u uvjetima niske temperature, uprkos smanjenoj stopi rasta nitrificirajućih bakterija, zbog adaptacije biofilma.
● Slika 1-8 (a) Sezonske varijacije koncentracije i temperature biomase u MBBR sa tercijarnom nitrifikacijom.
(b) Odnos između aktivnosti nitrifikacije i koncentracije rastvorenog kiseonika pri različitim temperaturnim uslovima
|
Ako vam je potreban MBBR Process Excel Kontaktirajte sada, zašto ne? Whatapp ili telefon:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.7 Denitrifikacijaod MBBR Tank
Reaktori s pokretnim slojem uspješno se koriste u pre-, post- i kombinovanim procesima denitrifikacije. Za razliku od drugih bioloških, kao i proces denitrifikacije materijala, faktori koji se moraju uzeti u obzir u dizajnu su.
1) Pogodan izvor ugljika i odgovarajući omjer ugljika i dušika u reaktoru.
2) Željeni stepen denitrifikacije.
3) Temperatura efluenta.
4) Otopljeni kiseonik u povratnoj ili uzvodnoj vodi.
2.7.1 Biofilmski reaktor sa pokretnim slojem sa preddenitrifikacijom
Kada je potrebno uklanjanje BPK, nitrifikacija i umjereno uklanjanje dušika, MBBR sa prednjom denitrifikacijom je dobro prikladan. Da bi se u potpunosti iskoristila zapremina anoksičnog reaktora, napojna voda bi trebala imati odgovarajući omjer lako biorazgradivog COD i amonijačnog dušika (C /N). Budući da faza nitrifikacije MBBR zahtijeva povišeni otopljeni kiseonik, rastvoreni kiseonik u refluksu ima značajan uticaj na performanse MBBR. Ovo rezultira gornjom granicom najekonomičnijeg omjera refluksa (Q refluks/Q influent) u proizvodnji. Iznad ove vrijednosti ukupna efikasnost denitrifikacije opada kada se povratni tok dalje povećava. Ako je priroda efluenta pogodna za prednju denitrifikaciju, stopa uklanjanja dušika je općenito između 50% i 70% pri povratnom omjeru (1:1) do (3:1). U proizvodnoj praksi, na stope denitrifikacije mogu uticati faktori kao što su: lokacija, sezonske razlike u svojstvima efluenta (npr. C/N), koncentracija rastvorenog kiseonika unesenog u reaktor i temperatura efluenta.
|
Ako vam je potreban MBBR Process Excel Kontaktirajte sada, zašto ne? Whatapp ili telefon:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.7.2 Biofilmski reaktor sa pokretnim slojem sa post-denitrifikacijomn
When the degradable carbon in the wastewater is naturally insufficient, or has been consumed by upstream processes, or when the wastewater treatment plant occupies an area subject to when the need for concise and high-speed denitrification is limited, MBBR with posterior denitrification can be considered. because the denitrification performance is not affected by internal circulation or carbon source, the posterior denitrification process can achieve high denitrification rates (>80%) na kratkom HNL-u.
Ako su zahtjevi za BPK i nitratima stroži, naknadna denitrifikacija može biti potrebna nakon male aeracije MBBR. Operativno iskustvo pokazuje da ako postoji proces sedimentacije uzvodno, može postojati koncentracije fosfora u post denitrfikaciji koje nisu dovoljne za sintezu ćelija, a performanse denitrifikacije mogu biti inhibirane u tom trenutku.
Kada je ugljen preplašen, maksimalna stopa uklanjanja površine nitrata (sarr) primijenjenog izvora ugljika može biti veća od 2G / (m {{{2 - d). Stope uklanjanja površine nitrata za različite izvore ugljika i različite temperature date su u brojkama 2-9.
● Slika 1-9 Brzina uklanjanja površine nosača sa različitim izvorima ugljika kao funkcija temperature
2.7.3 Kombinovani biofilmski reaktor pre/post denitrifikacije sa pokretnim slojem
Reaktori sa pokretnim slojem sa prednjom i zadnjom denitrifikacijom mogu se kombinovati, čime se iskorištava ekonomska prednost prednje denitrifikacije. Dizajn prednjeg reaktora za denitrifikaciju može se smatrati rezervoarom za aeraciju zimi. Dizajn može razmotriti korištenje prednjeg reaktora za denitrifikaciju kao rezervoara za prozračivanje zimi. To je zato.
1) Povećanje zapremine reakcionog rezervoara za aeraciju pomaže u poboljšanju nitrifikacije.
2) Niže temperature vode mogu dovesti do povećane koncentracije rastvorenog kiseonika i smanjenja rastvorenog COD-a, što može uticati na efikasnost front-end denitrifikacije.
3) Zimi, reaktor nakon denitrifikacije može preuzeti sve zadatke denitrifikacije.
|
Ako vam je potreban MBBR Process Excel Kontaktirajte sada, zašto ne? Whatapp ili telefon:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.7.4 Mešanje denitrifikacije
U denitrifikaciji MBBR, nosač montiran na željeznički mehanički mikser koristi se za cirkulaciju i pomiješajte tečnost u reaktoru
tijelo i nosač. Sljedeće aspekte treba posebno uzeti u obzir prilikom projektovanja miješalice: (1) lokaciju i smjer miješalice; (3) Vrsta mešalice; (3) energija mešanja.
Relativna gustina nosača biofilma je oko 0,96, tako da će plutati u vodi bez primijenjene energije, što se razlikuje od procesa aktivnog mulja. Kada nema primijenjene energije u procesu aktivnog mulja, čvrste tvari (mulj) se talože.
Kao rezultat toga, u MBBR-u, mješalicu treba postaviti blizu površine vode, ali ne preblizu površini vode, jer će u suprotnom stvoriti vrtlog na površini re-vode i tako dovesti zrak u reaktor. Kao što je prikazano na slici 1-10, mješalicu treba lagano nagnuti prema dolje kako bi se nosač mogao gurnuti dublje u reaktor. Generalno, neaerirani MBBR zahtijeva 25 do 35 w/m3 energije za miješanje cijelog nosača. Posebno treba uzeti u obzir miješanje denitrifikujućih MBBR. Nisu sve mešalice prikladne za dugotrajnu upotrebu u MBBR-u. Proizvođač miješalice (ABS), koristeći nekoliko MBBR jedinica, razvio je ABS123K miješalicu posebno prilagođenu za reaktore sa pokretnim slojem. Ova mješalica je izrađena od nehrđajućeg čelika sa nazad zakrivljenom miješalicom, koja je u stanju izdržati habanje mješalice od strane nosača. Kako bi se spriječilo oštećenje nosača i habanje mješalice, ABS123K miješalica ima okrugle šipke od 12 mm zavarene duž krila propelera. Kada se koristi u reaktoru sa pokretnim slojem, brzina mešalice ABS123K je prilično niska (90 o/min pri 50 Hz i 105 o/min pri 60 Hz). Energija miješanja potrebna za miješanje denitrificirajućeg MBBR-a povezana je s omjerom punjenja nosača i očekivanim rastom biofilma. Praktično iskustvo pokazuje da je miješanje efikasnije pri niskim omjerima punjenja nosača (npr<55%). At higher fill ratios, it is difficult for the agitator to circulate the carriers and therefore high carrier fill ratios should be avoided. Low filling ratios and correspondingly high carrier surface loadings increase the biofilm concentration and thus sink the carrier, making it easier for the stirrer to stir the carrier and circulate it in the reactor. From this point of view, it is important to choose the appropriate denitrification reactor size, as a proper reactor size allows for a filling ratio and mechanical stirring to be compatible.
● Slika 10
(a) ABS123K mešalica okrenuta prema površini vode i nagnuta za 30 stepeni nadole kako bi se nosač gurnuo dublje u reaktor;
(b) denitrifikacija MBBR u pogonu u postrojenju za prečišćavanje otpadnih voda
2.8 Prethodna obrada
Kao i kod drugih tehnologija potopljenog biofilma, napojna voda za MBBR zahtijeva odgovarajući predtretman. Za dobru rešetku i taloženje potrebno je izbjeći dugotrajno nakupljanje gadnih inertnih materijala kao što su krhotine, plastika i pijesak u MBBR. Budući da je MBBR djelomično ispunjen nosačima, ove inertne materijale je teško ukloniti kada uđu u MBBR. Kada je primarni tretman dostupan, proizvođači MBBR općenito preporučuju da razmak između rešetke ne bude veći od 6 mm, a ako primarni tretman nije dostupan, mora se postaviti fina rešetka od 3 mm ili manje. Osim toga, ako se MBBR doda postojećem procesu, nema potrebe za dodavanjem više rešetki ako je postojeći nivo tretmana već visok.
2.9 Odvajanje čvrstog i tekućeg MBBR-a
U poređenju sa procesom aktivnog mulja, proces pokretnog sloja je veoma fleksibilan sa stanovišta naknadnog velikog odvajanja čvrstog i tečnog. Učinak biološkog tretmana procesa pokretnog sloja je nezavisan od koraka odvajanja čvrstog i tekućeg, tako da se njegove jedinice za odvajanje kruto-tečno mogu mijenjati. Osim toga, koncentracija čvrstih tvari u efluentu MBBR je najmanje jedan red veličine niža od one u procesu aktivnog mulja. Stoga su različite tehnologije odvajanja čvrstog i tekućeg materijala uspješno primijenjene na MBBR, koje se mogu kombinirati s jednostavnim i efikasnim tehnologijama separacije čvrstog i tekućeg, kao što su flotacija zraka ili tankovi za taloženje visoke gustine gdje je zemljište na prvom mjestu. Prilikom rekonstrukcije postojećih postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda, postojeći taložnici se mogu koristiti za odvajanje čvrstih materija u MBBR.
2.10 Razmatranje pri dizajniranju MBBR
Sljedeće je vrlo važno za dizajn MBBR-a.
2.10.1MBBRPutni protok (horizontalni protok)
The peak flow rate (flow divided by reactor cross-sectional area) at peak flow through the MBBR must be considered in the design with a small flow rate (e.g. 20m/h), the carriers can be evenly distributed in the reactor. Too high travel flow rate (e.g. >35m/h), nosači će se akumulirati na mreži presretača i generirati velike gubitke glave. Ponekad će hidraulički uslovi pri vršnom protoku odrediti geometriju i broj serija MBBR. Savjetovanje s proizvođačem i određivanje odgovarajuće brzine protoka je važno za dizajn MBBR. Omjer širine i visine reaktora je također faktor. Općenito, mali omjer širine i visine (npr. 1:1 ili manje) pomaže u smanjenju pomaka nosača prema mreži presretača pri vršnim brzinama protoka i omogućava ravnomjerniju distribuciju nosača unutar reaktora.
2.10.2Problemi sa MBBR Tank Foam
Problemi s pjenom nisu uobičajeni u MBBR-u, ali su skloni da se pojave tokom lošeg pokretanja ili rada. Zbog dva pregradna zida u sredini kontinuirani bazen je viši od površine vode, pa će pjena biti ograničena na MBBR. Ako se pjena mora kontrolisati, preporučuje se upotreba sredstava protiv pjene. Upotreba sredstava protiv pjene će pokriti nosač i spriječiti difuziju supstrata na biofilm, što može utjecati na performanse MBBR-a. Silicidne sredstva protiv pjene se ne smiju koristiti jer nisu kompatibilni s plastičnim nosačima.
2.10.3Čišćenje ležaja i privremeno skladištenje
Za dobro dizajnirane i izgrađene reaktore s pokretnim slojem, iako su kvarovi rijetki, ipak treba razmotriti problem kako izmjestiti nosač iz reaktora i pohraniti ga kada se reaktor isključi zbog održavanja itd. . Sve tečnosti u reaktoru, uključujući nosače, mogu se drenirati pomoću 10 cm konkavne vorteks pumpe. Ako je projektovani omjer punjenja prikladan, nosač u jednom reaktoru može se privremeno premjestiti u drugi reaktor. Međutim, nedostatak ove metode je u tome što je teško vratiti oba reaktora na njihove izvorne omjere punjenja prilikom pomicanja nosača natrag. Jednom kada se nosači upumpavaju nazad u reaktor, jedini razuman način da se precizno izmjeri omjer punjenja nosača je da se isprazni reaktor i izmjeri visina nosača u oba reaktora. U idealnom slučaju, postojao bi još jedan bazen ili druga neiskorištena jedinica koja bi se mogla koristiti kao privremeni kontejner za skladištenje nosača, tako da bi se mogao lako osigurati izvorni omjer punjenja reaktora.
HANGZHOU Aquasust PLASTIC PRODUCTS CO.,LTD
Sjedište:#907, zgrada 1, XIC International, Linping, Hangzhou, Zhejiang, Kina
Broj:0086-152-67462807
|
Ako vam je potreban MBBR Process Excel Kontaktirajte sada, zašto ne? Whatapp ili telefon:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |