У унапређењу општина, реновирању индустријских отпадних вода и пројектима проширења старих постројења за воду, МББР (Мовинг Бед Биофилм Реацтор) је дуго био главни и преферирани процес.
У поређењу са традиционалним процесом активног муља, МББР се ослања на суспендоване носаче да би обогатио биофилмове високе-концентрације, нудећи независно контролисану старост муља, јаку отпорност на ударна оптерећења, мали отисак, погодно проширење и реновирање и изузетну стабилност у нитрификацији и денитрификацији.
Међутим, у бројним инжењерским имплементацијама, многи техничари падају у заблуду: у потпуности се фокусирају на аерацију у резервоару за биолошки третман, однос пунила за паковање и контролу оптерећења, док занемарују крајње уско грло које одређује усклађеност отпадних вода-јединицу за одвајање чврстих-течности.
Широко прихваћена изрека у индустрији је: МББР биохемијски процеси су одговорни за „разградњу загађивача“, док је чврста{0}}течна сепарација одговорна за „одржавање стандарда за отпадне воде“.
Да ли чиста мембрана МББР може стабилно да постигне ултра-ниске емисије СС и ТП не зависи од фазе биолошког третмана, већ од избора низводног процеса одвајања чврсте-течности.
И. Појашњавање основа: Комплетан МББР процесни ток и логика раздвајања
Конвенционални једностепени-систем МББР нитрификације је типична двостепена структура „биолошке реакције + пост-одвајање“, а не интегрисани, потпуно отпадни процес.
Комплетан ток:
Инфлуент → МББР биолошки реактор → Чврста-Јединица за одвајање течности → Испуштање ефлуента/напредни третман
1. Основне функције биолошке фазе МББР
У резервоар се додаје суспендовано биолошко паковање{0}}високе густине. Континуираном аерацијом се постиже флуидизација паковања, што резултира стабилним биофилмом који пријања на његову површину.
Микробна заједница биофилма завршава: нитрификацију амонијака, деградацију органске материје и делимичну истовремену денитрификацију.
Карактеристике: Велика биомаса, дуга старост муља, јака отпорност на ударце, без ризика од нагомилавања муља, што га чини идеалним за-надоградњу старијих постројења за пречишћавање воде на лицу места.
2. Основне функције пост-чврсте-јединице за одвајање течности
МББР биолошки ефлуент носи одвојене фрагменте биофилма, старе биолошке остатке и трагове колоидних честица.
Ове фине суспендоване чврсте честице (СС) су мале величине и имају слаба својства таложења, што онемогућава само{0}}пречишћавање путем фазе биолошког третмана. Захтевају посебну јединицу за одвајање за: пресретање финих суспендованих чврстих материја; истовремено уклонити спојени укупни фосфор; и разбистрити воду како би се осигурало да је коначни ефлуент бистар и да испуњава стандарде. Укратко: МББР врши „биолошку деградацију“, док секундарни резервоар за таложницу/високоефикасни-пречистач врши „одстрањивање муља-воде“.
ИИ. Кључна слепа тачка у индустрији: Урођени недостаци чисте мембране МББР, који се у потпуности ослања на јединице за раздвајање
Многи пројекти се суочавају са нестабилним пуштањем у рад, флуктуирајућим нивоима СС у ефлуенту и потешкоћама у постизању ТП стандарда. Основни узрок је неуспех у препознавању инхерентних дефеката чистог мембранског МББР процеса:
1. Чиста мембрана МББР нема традиционални систем флокулације муља. Традиционални АО и ААО системи се ослањају на флокуле активног муља да адсорбују и уклоне фине честице, што има предност у коагулацији и седиментацији.
Чиста мембрана МББР нема суспендовани активни муљ и флокулантне бактерије. Суспендоване чврсте материје у ефлуенту су углавном фино поломљени одвојени биофилм и лаки колоиди, што доводи до изузетно лошег природног таложења.
2. Конвенционални процеси седиментације и флотације имају ограничења.
Опсежна инжењерска испитивања су потврдила да се обични секундарни резервоари за седиментацију, високо{0}}ефикасни таложници и конвенционална флотација сами упарени са чистим мембранским МББР боре да доследно контролишу ефлуент СС испод 10 мг/Л.
Када наиђете на флуктуације протока воде, ударе оптерећења или периоде замене биофилма, велика је вероватноћа прекорачења СС, замућености ефлуента и преношења муља.
3. Чиста мембрана МББР има изузетно слаб биолошки капацитет уклањања фосфора. Чиста мембрана МББР нема наменску зону ослобађања анаеробног фосфора, ослањајући се искључиво на микробну асимилацију да би се постигло веома ниско уклањање фосфора (0,5%–1%). Постизање укупних стандарда фосфора у потпуности зависи од низводне хемијске коагулације и седиментације.
Ово такође значи да МББР низводна јединица за раздвајање мора истовремено да обрађује и СС и ТП уклањање; обични процеси седиментације једноставно не могу да испуне више стандарде који се захтевају након надоградње.
ИИИ. Оптимално решење: Зашто је магнетна коагулациона седиментација златни комплементарни процес за МББР?
Међу постојећим зрелим процесима, магнетна коагулациона седиментација је оптимално решење за одвајање чврстих{0}}течности прилагођено чистом мембранском МББР систему, решавајући његове инхерентне недостатке. То је такође главни комбиновани процес за надоградњу водених постројења: МББР + магнетна коагулациона седиментација.
У поређењу са традиционалним процесима седиментације, његове основне предности савршено компензују недостатке МББР:
1. Врхунска способност хватања финих честица, стабилан ултра-низак СС: Користећи карактеристике магнетног праха високе густине, високе адсорпције и велике густине флоц, може брзо да ухвати лаке биолошке остатке и ултрафине колоиде у МББР ефлуенту, решавајући проблем финог СС који се не може носити са конвенционалним седиментом.
Инжењерски тестови су показали да може стабилно да постигне ефлуент СС мањи од или једнак 5–10 мг/Л, са изузетно снажном отпорношћу на хидраулички удар и удар оптерећења. Чак и под условима одржавања опреме са једном{3}}јединицом и условима преоптерећења, и даље може да одржава минималне индикаторе учинка.
2. Брзина таложења и флукс чврстих материја надмашују традиционалне процесе: Висока густина магнетних флокула доводи до изузетно брзог таложења, са оптерећењем флукса чврстих материја које је далеко веће од обичних таложника, док заузимају само око 1/4 простора потребног за традиционалне процесе.
Савршено прилагођен изазовима надоградње старијих постројења за пречишћавање воде са ограниченим земљиштем и без додатног грађевинског простора, оптималан је избор за надоградњу на лицу места.
3. Висока ефикасност уклањања фосфора коагулације, решавање недостатака уклањања МББР фосфора. Магнетна коагулација омогућава ефикасно дозирање хемикалија како би се постигло дубоко хемијско уклањање фосфора, стабилно потискујући укупни фосфор у ефлуенту до ултра-ниских нивоа. Ово савршено компензује недостатак способности биолошког уклањања фосфора у чистом мембранском МББР, постижући истовремену усклађеност са СС и ТП стандардима.
4. Отпорност, брзи опоравак и већа оперативна стабилност. Суочавајући се са флуктуацијама у запремини воде, изненадним променама у квалитету воде која утиче и пратећим ударним оптерећењима тешким металима, систем МББР биофилм + систем за одвајање магнетне коагулације нуди двоструку толеранцију грешака. Брзина опоравка система је далеко боља од традиционалних процеса активног муља, што резултира вишом стопом толеранције грешака у раду.
ИВ. Заблуда за{1}}ширу индустрију: МББР=МБР, две фундаментално различите логике раздвајања
Два процеса у индустрији пречишћавања воде која се најлакше могу збунити, и они који су новопридошли најсклонији грешкама, су МББР и МБР. Њихова чврста-логика одвајања течности је потпуно супротна и никада је не треба мешати.
1. МБР (мембрански биореактор)
Метода раздвајања чврсте{0}}течности: Физичко просејавање помоћу мембранских модула
Није потребан секундарни резервоар за таложење или таложник
Ослања се на мембране од шупљих влакана да потпуно пресретну муљ и воду, што резултира изузетно високим квалитетом отпадних вода.
Недостаци: Велика улагања, високи оперативни трошкови, склона зачепљењу мембране, сложен рад и одржавање, често чишћење.
2. МББР (биореактор са покретним креветом)
Метода одвајања чврсте-течности: пост-процес таложења/бистрења (секундарни таложник, високо-ефикасна седиментација, магнетна коагулациона седиментација)
Нема мембранских модула, нема физичке структуре за просејавање
Биолошка фаза је одговорна само за деградацију; Одвајање муља{0}}воде се 100% ослања на низводне процесе нискоградње.
укратко:
МБР је „мембранско одвајање које замењује секундарни таложник“;
МББР је „биолошко побољшање + пост-седиментација као резервна копија“.
Многе грешке у дизајну пројекта и грешке у одабиру процеса потичу од збуњивања принципа раздвајања ове две методе, што доводи до неусклађености система и отпадних вода испод стандарда.
В. Резиме пројекта: Кључ успеха или неуспеха МББР процеса
Сумирајући сва искуства имплементације, може се извући веома поучан закључак:
Фаза биолошког третмана МББР-а одређује капацитет пречишћавања система и отпорност на удар, док фаза одвајања чврсте-течности одређује стабилност система у испуњавању стандарда и горњу границу ефлуента.
Оптимизација само биолошког третмана без надоградње процеса раздвајања је само лечење симптома, а не основног узрока; Чиста мембранска МББР без комплементарног побољшаног процеса седиментације ће увек имати потенцијал за прекомерне нивое СС и ТП у ефлуенту;
У сценаријима који укључују надоградњу високих стандарда, ограничено коришћење земљишта и значајне флуктуације квалитета воде, МББР + седиментација магнетном коагулацијом је тренутно најисплативија, стабилна и изводљива комбинација процеса.
Основна логика будућих надоградњи постројења за пречишћавање отпадних вода се већ променила: више се не ради о томе ко може да постигне највеће биолошко оптерећење, већ о компатибилности између јединица за биолошки третман и сепарацију, резервног капацитета система и дугорочне{0}}трајне оперативне стабилности.
Разумевање чврсте{0}}одвајања течности је право разумевање МББР процеса.