Технологія MBBR для очисних споруд

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) — це технологія біологічної очистки стічних вод, яка поєднує в собі переваги традиційних процесів активного мулу з процесами біоплівки. Його застосування на муніципальних і промислових очисних спорудах стрімко зросло за останні 20 років. Його основна концепція полягає в додаванні пластикового носія щільністю ≈1 г см⁻³ в аеротенк (або безкисневий/анаеробний резервуар), що дозволяє мікроорганізмам вирощувати біоплівку на поверхні носія. Носій вільно котиться разом із потоком води та повітряними бульбашками, усуваючи потребу у зворотній промивці та зменшуючи засмічення. Оскільки біомаса в основному фіксується на носії, система зберігає характеристики суспензії змішаної рідини активного мулу, одночасно досягаючи високої концентрації біомаси в стаціонарних мембранних процесах, що забезпечує невелику площу, стійкість до ударів і швидкий-запуск.

 

 

* Біологічний носій:Комерційно доступні K1, K3, Bio-Portz, Bio-Chip M тощо, з питомою поверхнею 350–650 м²·м⁻³, переважно виготовлені з HDPE/PP, зі швидкістю заповнення зазвичай 30–70% (об’ємна частка).

Конструкція бака:Можуть бути нещодавно побудовані або модифіковані існуючі первинні відстійники, аеротенки або мулові резервуари; глибина води 3–8 м.

Аерація/перемішування:Грубі-середні бульбашкові аератори використовуються в аеробній зоні для подачі кисню та псевдозрідження носія; у безкисневій/анаеробній зоні використовуються занурювальні механічні мішалки або-бічні входи.

Пост-розділення:Допускаються вторинні відстійники, флотація розчиненого повітря або фільтри; оскільки SS стічних вод трохи вище, ніж у MBR, часто додають піщану або тканинну фільтрацію, якщо<10 mg L⁻¹ is required.

 

 

Швидкість видалення БПК₅ Більше або дорівнює 90%, стічні води < 10 мг L⁻¹

Швидкість видалення ГПК 80–92%, стічні води 60–120 мг L⁻¹

Швидкість видалення NH₄-N 90–99%, стічні води < 5 мг L⁻¹ (DO > 2 мг L⁻¹, ЗГТ 2–4 години)

Видалення TN: пре-анаеробний MBBR + аеробний MBBR, TN < 10–15 мг L⁻¹, зовнішнє джерело вуглецю не потрібне (C/N > 4)

Загальна ЗГТ 1,5–4 години (лише аеробна стадія 1–2 години), утворення осаду 0,15–0,25 кг VSS кг⁻¹ БПК, на 20–30% нижче, ніж CAS
Товщина біоплівки контролюється на рівні 50–150 мм мкм; надмірна товщина призведе до відшарування внутрішнього шару через дефіцит кисню, автоматично «линяючи» і оновлюючись.

 

 

* Високе навантаження, невелика площа:Ефективна концентрація біомаси 8–15 г L⁻¹, слід 30–50% традиційних процесів.

* Ударостійкість і швидке відновлення:Час утримання біоплівки становить 20–60 днів, забезпечуючи надійну буферизацію проти раптових змін токсинів, pH, солоності та швидкості потоку; система відновлюється протягом 24 годин після лабораторного сольового шоку (15 г L⁻¹ NaCl).

* Модульний і легко розширюваний:Носії можна додавати партіями, що дозволяє оновити CAS до IFAS (інтегрована фіксована-плівка з активованим мулом) або чистого MBBR без переривання потоку води.

* Швидкий запуск-:Нові агрегати можуть вийти на повну потужність за 1–2 тижні; Розширення та модифікація вимагають лише кількох днів після впровадження носія.

* Проста операція:Відсутність вимоги повернення осаду; біоплівка відшаровується природним шляхом, що призводить до низького навантаження вторинного відстійника; аератори менш схильні до засмічення, вимагають мінімального обслуговування.

* Нижче споживання енергії, ніж MBR:Лише на 0,5–1 кВт/год більше для аерації та видалення кг⁻¹ азоту без споживання енергії мембранного всмоктування; 30–50% економія енергії порівняно з MBR.

 

 

* Висока SS стічних вод:Подальша фільтрація або додавання флокулянту необхідні для зниження SS до<10 mg L⁻¹. For applications with high reuse requirements, sand filtration/MF is necessary.

* Втрата несучої:Для перехоплення потрібні тонкі екрани (менше або дорівнює 6 мм) або перфоровані пластини; гідравлічні розрахунки повинні бути посилені при різких змінах витрати води.

* Одночасне видалення азоту та фосфору вимагає поетапних процесів:До-аноксичне + аеробне + пост-аноксичне + хімічне видалення фосфору, що призводить до довшого процесу, ніж CAS; однак для цього все одно потрібно менше землі.

* Промислові стічні води потребують акліматизації:Стічні води з високою -нафтою або високою{1}}температурою потребують поступового утворення біоплівки з додаванням спеціальних мікробних агентів, якщо необхідно.

* Обмежений досвід роботи:Потрібне навчання управлінню носієм (поповнення, заміна, запобігання пожежі) та контролю товщини біоплівки.

 

 

* Муніципальна:Ліллехаммер, Норвегія, 55 000 м³ d⁻¹, спочатку перевантажений CAS (подача чистого повітря), після додавання носія K1, NH₄-N < 1 мг L⁻¹, додатковий об’єм резервуара не потрібен.

* Промислові:15 000 м³/день⁻¹ стічних вод паперової фабрики з Шаньдуна, Китай, COD 1800→150 мг L⁻¹, A/O MBBR + повітряна флотація, заощаджуючи 40% площі.

* Контейнерний:Модулі MBBRPAC™ 50–330 м³/д⁻¹, БПК < 15 мг L⁻¹, TSS < 15 мг L⁻¹, -встановлення на місці завершено за 3 дні.

 

 

1. Завантаження:Органічні 0,3–1,2 кг БПК м³ д; Нітрифікація 0,15–0,4 кг NH₄-N м³ d; Денітрифікація 0,3–0,8 кг NO₃-N м³ д.

2. Коефіцієнт заповнення:40–60% в аеробній зоні, 50–70% в безкисневій зоні; переповнення буде перешкоджати псевдозрідженню.

3. ЗРОБИТИ:2–4 мг L⁻¹ в аеробній зоні; < 0,3 мг L⁻¹ в безкисневій зоні, що забезпечує потужність перемішування 8–12 Вт·м⁻³.

4. Екран:Для запобігання втрати носія в зоні витікання встановлюють клинову сітку 0,5–1 мм.

5. Вторинний відстійник:Навантаження на поверхню Менше або дорівнює 0,8 м³ м⁻² год, навантаження твердих речовин Менше або дорівнює 120 кг SS м⁻² d; або замість цього використовувати повітряну флотацію.

6. Тривалість життя:Носій 10–15 років, аератор 5–8 років; Поповнення носія на 5% потрібно кожні 3–5 років.

 

Висновок:Завдяки таким основним перевагам, як «мала площа, висока вантажопідйомність, стійкість до ударів і легке розширення», MBBR стала однією з переважних технологій біологічної очистки для нових очисних споруд, модернізації та розширення існуючих установок, а також для очищення промислових стічних вод, що мають високі вимоги. За допомогою правильних установок -розділення та фільтрації він може стабільно досягати якості поверхневої води класу A або навіть IV відповідно до «Стандарту скиду забруднюючих речовин з міських очисних споруд», споживаючи при цьому значно менше енергії, ніж MBR. Це особливо підходить для проектів з обмеженою територією, великими коливаннями об’єму води або тих, що потребують швидкого введення в експлуатацію.

 

https://www.biocell-enviro.com/