MBBR proceso projektavimas Apskaičiuokite ir detalizuokite

MBBR proceso projektavimas Apskaičiuokite ir detalizuokite

Autorius: Kate

Email: info@juntaiplastic.com

Data: 2021 m. liepos 12 d

Turinys

1. Kas yra MBBR ir MBBR visa forma

2. MBBR proceso projektavimas

2.1 Bioplėvelės nešiklio įvedimas

2.2 Anglies turinčių medžiagų pašalinimas

2.3 Didelės apkrovos MBBR konstrukcija

2.4 Įprastos apkrovos MBBR projektavimas

2.5 Mažos apkrovos MBBR projektavimas

2.6 MBBR technologijos nitrifikacija

2.7 MBBR rezervuaro denitrifikacija

     2.7.1 Judančio sluoksnio bioplėvelės reaktorius su išankstiniu denitrifikavimu

     2.7.2 Judančio sluoksnio bioplėvelės reaktorius su denitrifikacija

     2.7.3 Kombinuotas prieš/po denitrifikacijos judančio sluoksnio bioplėvelės reaktorius

     2.7.4 Denitrifikacijos maišymas

2.8 Išankstinis apdorojimas

2.9MBBR atskyrimas kietu ir skysčiu

2.10 Apsvarstymai kuriant MBBR

     2.10.1MBBR Važiuojantis srautas (horizontalus srautas)

     2.10.2 MBBR Tank Foam problemos

     2.10.3 Nešiojamosios lovos išlaisvinimas ir laikinas sandėliavimas

1. Kas yra MBBR ir MBBR visa forma

Per pastaruosius 20 metų „Moving Bed Biofilm Reactor“ (MBBR) tapo paprastu, tvirtu, lanksčiu ir kompaktišku nuotekų valymo procesu. Įvairios MBBR konfigūracijos buvo sėkmingai naudojamos BDS šalinimui, amoniako oksidacijai ir azoto pašalinimui ir gali atitikti skirtingus nuotekų kokybės kriterijus, įskaitant griežtus maistinių medžiagų apribojimus.

Judančio sluoksnio bioplėvelės reaktoriuje kaip bioplėvelės nešiklis naudojamas specialiai sukurtas plastikas, o maišant aeruojant – skystis

Nešiklis gali būti suspenduotas reaktoriuje su grįžtamu šaldytuvu arba mechaniniu maišymu. Daugeliu atvejų nešiklis užpildomas nuo 1/3 iki 2/3 reaktoriaus. MBBR universalumas leidžia projektavimo inžinieriui maksimaliai išnaudoti savo vaizduotę. Pagrindinis skirtumas tarp MBBR ir kitų bioplėvelių reaktorių yra tas, kad jis sujungia daugelį aktyviojo dumblo ir bioplėvelės metodų privalumų, tuo pačiu išvengiant kiek įmanoma daugiau jų trūkumų.

1) Kaip ir kiti panardinami bioplėvelės reaktoriai, MBBR gali suformuoti labai specializuotas aktyvias bioplėveles, kurias galima pritaikyti prie specifinių reaktoriaus sąlygų. Labai specializuota aktyvioji bioplėvelė užtikrina aukštą efektyvumą reaktoriaus tūrio vienetui ir padidina proceso stabilumą, taip sumažindama reaktoriaus dydį.

2) MBBR lankstumas ir proceso srautas yra labai panašus į aktyviojo dumblo, todėl galima nuosekliai išdėstyti kelis reaktorius pagal srauto kryptį, kad būtų pasiekti keli apdorojimo tikslai (pvz., BDS pašalinimas, nitrifikacija, prieš arba po denitrifikacijos). reikia tarpinio siurblio.

3) Didžioji dalis aktyviosios biomasės patvariai sulaikoma reaktoriuje, todėl skirtingai nuo aktyviojo dumblo proceso, MBBR Kietųjų medžiagų koncentracija MBBR nuotekose yra bent tokia pat didelė, kaip kietųjų medžiagų koncentracija reaktoriuje. MBBR yra daug mažesnis nei tradicinis sedimentacijos rezervuaras, todėl, be tradicinio nusodinimo bako, MBBR gali naudoti įvairius kietojo ir skysčio atskyrimo procesus.

4) MBBR yra universalus, o reaktorius gali būti skirtingos geometrijos. Remonto projektams MBBR puikiai tinka esamų tvenkinių modernizavimui.

2.MBBR proceso projektavimas

MBBR dizainas pagrįstas koncepcija, kad keli MBBR sudaro seriją, kurių kiekviena atlieka tam tikrą funkciją, ir kad šie MBBR veikia kartu, kad atliktų nuotekų valymo užduotį. Šis supratimas yra tinkamas, nes esant unikalioms sąlygoms (pvz., turimi elektronų donorai ir elektronų akceptoriai), kiekvienas reaktorius gali kultivuoti specializuotą bioplėvelę, kuri gali būti naudojama konkrečiai apdorojimo užduočiai atlikti. Šis modulinis metodas gali būti vertinamas kaip paprastas ir nesudėtingas dizainas, sudarytas iš kelių visiškai sumaišytų reaktorių, kurių kiekvienas turi unikalų apdorojimo tikslą. Priešingai, aktyviojo dumblo sistemų konstrukcija yra labai sudėtinga: kadangi visada vyksta konkurencinės reakcijos, „kad būtų pasiektas norimas apdorojimo tikslas per buvimo laiką, kurį riboja kiekviena rezervuaro dalis (vėdinimo ir nevėdinimo zonos), bendras biokietųjų medžiagų buvimo laikas (SRT) turi būti palaikomas tinkamo lygio, kad bakterijos galėtų susimaišyti (atsižvelgiant į bakterijų augimo greitį ir žalio vandens savybes) ir augti kartu.

Būtent MBBR paprastumas leidžia mums praktikoje gerai suprasti MBBR bioplėvelę, stebint mokslininkams, inžinieriams ir nuotekų valymo įrenginių operatoriams. Daugumoje šio straipsnio pateikiami MBBR stebėjimų pavyzdžiai, taip parodydami tuos, kurie yra svarbūs komponentai ir veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti kuriant ir veikiant MBBR.

● JuntaiMBBRProcessFžemasDiagrama

2.1Bioplėvelės nešiklio įvedimas

Bet kurio bioplėvelės reaktoriaus sėkmės raktas yra išlaikyti didelį bioaktyvaus tūrio procentą reaktoriuje. Jei biomasės koncentraciją ant MBBR nešiklio konvertuojame į suspenduotų kietųjų dalelių koncentraciją, vertės paprastai yra nuo 1000 iki 5000 mg/l. Kalbant apie vieneto tūrį, MBBR pašalinimo greitis yra daug didesnis nei aktyviojo dumblo sistemų. Tai gali būti siejama su šiais dalykais.

1) Maišymo energija (pvz., aeracija) nešiklį veikianti šlyties jėga veiksmingai kontroliuoja bioplėvelės storį ant nešiklio, taip išlaikant aukštą bendrą biologinį aktyvumą.

2) Galimybė išlaikyti aukštą tam skirtos biomasės lygį tam tikromis sąlygomis kiekviename reaktoriuje, nepriklausomai nuo visos sistemos PHT.

3) Turbulentinio srauto sąlyga reaktoriuje palaiko reikiamą difuzijos greitį.

Judančio sluoksnio reaktoriai gali būti naudojami BDS šalinimui, nitrifikacijai ir denitrifikacijai, todėl gali būti sujungti į skirtingus procesus. Lentelėje 1-1 apibendrinami įvairūs MBBR procesai. Efektyviausio proceso nustatymas yra susijęs su šiais veiksniais.

1) Vietos sąlygos, įskaitant nuotekų valymo įrenginio išdėstymą ir hidraulinį skerspjūvį (aukštį).

2) Esami valymo procesai ir galimybė modifikuoti esamus įrenginius ir tvenkinius.

3) Tikslinė vandens kokybė.

● Lentelė 1-1 MBBR proceso suvestinė

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), MBBR substrato pašalinimo greitis yra pirmosios eilės reakcija. Kontroliuojamomis sąlygomis nešiklio paviršiaus ploto pašalinimo greitis (SAAR) gali būti išreikštas kaip nešiklio paviršiaus apkrovos (SALR) funkcija, kaip parodyta (1-1) lygtyje.

r =r_maks-[L/(K plius L)] (1-1)

r – pašalinimo greitis (g/(m2 -d));

r_maks- didžiausias pašalinimo greitis (g/(m2 -d)).

L – pakrovimo greitis (g/(m2 -d)).

K – pusinio prisotinimo konstanta.

2.2Anglies turinčių medžiagų pašalinimas

Anglies šalinimui reikalinga nešiklio paviršiaus apkrova (SALR) priklauso nuo svarbiausio jo apdorojimo tikslo ir dumblo Vandens atskyrimo metodų.

Lentelėje 1-2 pateikiami dažniausiai naudojami BOD apkrovos diapazonai įvairiems taikymo tikslams. Kai nitrifikacija vyksta pasroviui, turėtų būti naudojamos mažesnės apkrovos vertės. Didelės apkrovos turėtų būti naudojamos tik tada, kai galvojama apie anglies pašalinimą. Patirtis rodo, kad anglies kiekiui pašalinti pakanka ištirpusio deguonies 2-3 mg/L pagrindinėje skystojoje fazėje ir tolesnis ištirpusio deguonies koncentracijos didinimas nėra prasmingas siekiant pagerinti nešiklio paviršiaus ploto pašalinimo greitį (SARR).

● Lentelė 1-2 Tipinės BOD įkėlimo reikšmės

2.3Didelės apkrovos MBBR konstrukcija

Kad atitiktumėte pagrindinius antrinio apdorojimo standartus, bet reikia kompaktiškos didelės apkrovos sistemos, apsvarstykite galimybę naudoti judančio sluoksnio reaktorių

Kai MBBR veikia esant didelei apkrovai, jo nešiklio paviršiaus apkrovos (SALR) vertė yra didelė. Kai MBBR veikia esant didelei apkrovai, nešiklio paviršiaus ploto apkrovos (SALR) vertė yra didelė, o pagrindinis tikslas yra pašalinti iš įtekančio vandens ištirpusį ir lengvai suyrantį BDS. esant didelei apkrovai, tvarto bioplėvelė praranda sėslumo savybę, todėl dažnai naudojamas cheminis koaguliacijos, oro flotacijos ar kietųjų medžiagų kontakto procesas, siekiant pašalinti skendinčias kietąsias medžiagas iš didelės apkrovos MBBR nuotekų. Tačiau apskritai šis procesas yra paprastas procesas, kuris gali atitikti pagrindinius antrinio gydymo trumpalaikio PHT standartus. Didelės apkrovos MBBR tyrimo rezultatai pateikti 1-3 paveiksle. Paveikslėlyje 1-3(a) parodyta, kad MBBR labai efektyviai pašalina COD ir iš esmės yra linijinis esant įvairioms apkrovoms. Paveikslas 1- 3 (b) rodo, kad MBBR nuotekų nusėdimas yra labai prastas, net esant labai mažam paviršiaus perpildymo greičiui, o tai rodo, kad iš tikrųjų reikalinga patobulinta kietųjų medžiagų surinkimo strategija. MBBR / kietųjų medžiagų kontaktinis procesas buvo naudojamas Mao Point nuotekų valymo gamykloje Naujojoje Zelandijoje. 1-4 paveiksle parodytas ryšys tarp ištirpusio BDS pašalinimo ir bendros įtekančios BDS apkrovos šioje gamykloje. Paveikslėlyje 1-4 parodyta, kad tipinės BOD pašalinimo reikšmės esant didelės apkrovos MBBR yra 70–75 procentai. Bioflokuliacija ir tolesnis apdorojimas kietųjų dalelių kontaktiniu procesu leidžia procesui atitikti pagrindinius antrinio apdorojimo standartus.

● Paveikslas 1-3

a) ChDS pašalinimo greitis esant didelei apkrovai.

b ) Esant didelei apkrovai, prastas atsiskyrusios bioplėvelės nusėdimas

● 1-4 pav. Ryšys tarp ištirpusio BOD pašalinimo greičio ir bendros BOD apkrovos esant didelės apkrovos MBBR

2.4 Įprastinės apkrovos MBBR projektavimas

Kai svarstomas įprastas tradicinis antrinio apdorojimo procesas, galima pasirinkti judančio sluoksnio reaktorių. Tokiu atveju nuoseklus 2 MBBR eilutėje gali atitikti gydymo reikalavimus (antrinis apdorojimo lygis).

Lentelėje 1- 4 apibendrinamas BDS7 pašalinimas keturiuose NV. Visuose keturiuose NV buvo naudojamas įprastai apkrautas MBBR, o MBBR organinė apkrova buvo 7-10 gBOD7 /( m2 - d) (esant 10 laipsnių); iki MBBR buvo naudojami chemikalai flokuliacijai ir fosforo šalinimui, taip pat buvo įdiegtas sustiprintas skendinčių medžiagų atskyrimas.

● Įprastos apkrovos MBBR eksploataciniai rezultatai su cheminio fosforo šalinimo procesu

2.5Mažos apkrovos MBBR projektavimas

Kai MBBR dedamas prieš nitrifikacijos reaktorių, ekonomiškiausias projektavimo variantas yra apsvarstyti galimybę naudoti MBBR organiniam pašalinimui. Tai leidžia nitrifikacijos judančio sluoksnio reaktoriui pasroviui nuo MBBR pasiekti aukštą nitrifikacijos greitį. Jei nitrifikacinio MBBR BDS apkrova nebus pakankamai sumažinta, nitrifikacijos greitis bus žymiai sumažintas, todėl reaktorius bus neefektyvioje būsenoje.

{{0}} (a) paveiksle parodytas didėjančios BDS apkrovos poveikis nešiklio nitrifikacijos greičiui. Tai yra didelės BDS apkrovos pavyzdys, dėl kurio vėlesnėje dalyje susidaro per didelė nitrifikacijos apkrova, kai organinės medžiagos pašalinamos iš priekinės dalies. Šiame pavyzdyje nitrifikacijos greitis buvo 0,8 g/(m2 -d). Kai BDS apkrova buvo 2 g/(m2 -d) ir pagrindiniame skystyje ištirpusio deguonies kiekis buvo 6 mg/l. Tačiau kai BDS apkrova padidėjo iki 3 g/(m2 -d), nitrifikacijos greitis buvo 0,8 g/(m2 -d). Tačiau padidinus BDS apkrovą iki 3 g/(m2 -d), nitrifikacijos greitis sumažėjo maždaug 50 proc. Norėdami to išvengti, operatorius gali padidinti ištirpusio deguonies koncentraciją pagrindinėje skystoje fazėje arba padidinti užpildymo santykį, kad sumažintų paviršiaus apkrovos greitį. Tačiau svarbu pažymėti, kad toks požiūris neturėtų būti naudojamas projektuojant dėl ​​ekonomiškumo ir efektyvumo stokos. Be to, projektuojant MBBR BDS šalinimui, reikia laikytis konservatyvaus požiūrio, pasirenkant mažą apkrovos greitį, kad būtų galima nustatyti maksimalų nitrifikacijos MBBR efektyvumą pasroviui.

Paveikslas 1-6(b) rodo trijų aerobinių sekos MBBR nitrifikacijos greitį. 6 (b) paveiksle kiekvieno MBBR nešiklis buvo pašalintas, kad būtų atliktas nedidelis nitrifikacijos greičio bandymas. Subtestai truko 6 savaites ir buvo atlikti du kartus. Kiekviename subteste trijų subtesto reaktorių sąlygos buvo beveik identiškos (pvz., ištirpęs deguonis, temperatūra, pH ir pradinė amoniakinio azoto koncentracija). Bandymų rezultatai parodė, kad pirmasis reaktorius turėjo didžiausią ištirpusio ChDS apkrovą (5,6 g/(m{5}}d)) ir beveik neturėjo nitrifikacijos efekto, tačiau labai sėkmingai pašalino ChDS apkrovą. Tai rodo du toliau pateikti aspektai.

(1) Antrosios pakopos reaktoriaus nitrifikacijos greitis yra didelis ir artimas trečiosios pakopos nitrifikacijos greičiui.

(2) Antrojo ir trečiojo etapų ištirpusios COD apkrovos reikšmingai nesiskyrė.

Projektuojant mažos apkrovos reaktorius, svarbu konservatyviai pasirinkti nešiklio paviršiaus apkrovą (SALR). Galima

Nešiklio paviršiaus ploto apkrovai (SALR) koreguoti pagal nuotekų temperatūrą buvo panaudota ši lygtis: LT=L101.06(T-10)

LT - apkrova esant temperatūrai T.

L10 -10 laipsnis, kai apkrova 4,5 g/(m{3}}d).

● Paveikslas 1-6

a) BDS apkrovos ir ištirpusio deguonies poveikis nitrifikacijos greičiui esant 15 laipsnių.

b) skirtingų MBBR nitrifikacijos greičio skirtumai MBBR serijoje

2.6NitrifikacijaMBBR technologijos

Yra keletas veiksnių, kurie turi didelę įtaką nitro MBBR veikimui ir į juos reikia atsižvelgti kuriant nitro MBBR. Sunkiausias

Veiksniai yra.

(1) Organinė apkrova.

(2) Ištirpusio deguonies koncentracija.

(3) Amoniako koncentracija.

(4) Nuotekų koncentracija.

(5) pH arba šarmingumas.

1- 6 paveiksle parodyta, kad norint gauti patenkinamus nitrifikacijos laipsnius nitrifikuojančiame MBBR, kuris yra pasroviui, svarbu pašalinti organines medžiagas iš nuotekų prieš srovę MBBR; kitu atveju heteroksinė bioplėvelė konkuruos su ja dėl erdvės ir deguonies, taip sumažindama (užgesindama) bioplėvelės nitrifikacinį aktyvumą. Nitrifikacijos greitis didėja mažėjant organinei apkrovai, kol ištirpęs deguonis tampa ribojančiu veiksniu. Tik esant labai mažoms amoniako koncentracijoms (<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="">

Esant pakankamai šarmingumo ir amoniako koncentracijoms (bent jau iš pradžių), nitrifikacijos greitis sumažės esant organinei įkrovai

didėja tol, kol ištirpęs deguonis tampa ribojančiu veiksniu. Gerai išaugusioje nitrifikuojančioje bioplėvelėje ištirpusio deguonies koncentracija nešiklio nitrifikacijos greitį apribos tik tuo atveju, jei O2 ir NH4 plius -N santykis yra mažesnis nei 2.0. Skirtingai nuo aktyviojo dumblo sistemų, esant ribotam deguonies kiekiui, reakcijos greitis judančio sluoksnio reaktoriuose yra tiesinis arba maždaug tiesinis ryšys su ištirpusio deguonies koncentracija skystosios fazės kūne. Taip gali būti dėl to, kad deguonies patekimas per stacionarią skystą membraną į bioplėvelę gali būti svarbus žingsnis ribojant deguonies perdavimą. Padidinus ištirpusio deguonies koncentraciją pagrindinėje skystoje fazėje, padidėja ištirpusio deguonies koncentracijos gradientas bioplėvelėje. Esant didesniam aeracijos greičiui, padidėjusi maišymo energija taip pat prisideda prie deguonies perdavimo iš pagrindinės skystosios fazės į bioplėvelę. Kaip matyti iš 1- 6(a) paveikslo, jei organinė apkrova išlaikoma pastovi (pvz., pastovus bioplėvelės storis ir sudėtis), galima tikėtis tiesinio ryšio tarp nitrifikacijos greičio ir ištirpusio deguonies koncentracijos. 1-7 paveiksle paaiškinama, kad padidinus ištirpusio deguonies kiekį pagrindinėje skystoje fazėje, nitrifikacijos greitis prisideda prie tol, kol amoniako koncentracija pagrindinėje skystoje fazėje sumažėja iki labai žemo lygio.

● Paveikslas 1-7 Ištirpusio deguonies poveikis esant žemai amoniako koncentracijai

Gerai išaugusiai „grynai“ nitrifikuojančiai bioplėvelei amoniako koncentracija pagrindinėje skystoje fazėje neturi įtakos reakcijos greičiui, kol O2:NH4 plius – N nepasiekia 2–5. Kai kurie O2:NH4 plius – N pavyzdžiai pateikti lentelėje. 1-5.

● Lentelė 1-5 Kai kurie O pavyzdžiai₂:NH₄^pliusas- N

MBBR dizainas dažnai prasideda nuo slenkstinės vertės 3,2. Slenkstinė vertė yra reguliuojama. Naudojant (1-3) lygtį, amoniako koncentraciją esant šiai ribinei vertei galima naudoti atitinkamam nitrifikacijos greičiui įvertinti ir naudoti kaip pagrindą projektuojant.

r_NH3-N= k × (SNH3-N) (n) (1-3)

r_NH3-N-nitrifikacijos greitis (g rNH3-N /(m{2}}d)

k - reakcijos greičio konstanta (priklauso nuo vietos ir temperatūros).

SNH3-N – substrato koncentracija, kuri riboja reakcijos greitį.

n - reakcijos etapų skaičius (priklauso nuo vietos ir temperatūros).

Reakcijos greičio konstanta (k) su bioplėvelės storiu ir ribojančio substrato difuzija esant tam tikrai ištirpusio deguonies koncentracijai. Koeficientas yra susijęs su Reakcijos lygių skaičius (n) yra susijęs su skysta plėvele, esančia šalia bioplėvelės. Kai turbulentinis srautas stiprus, o nejudančios skysčio plėvelės sluoksnis plonas, reakcijos lygis linkęs į {{0}},5; kai turbulentinis srautas yra lėtas ir nejudančio skysčio plėvelė stora, reakcijos lygis siekia 1,0. Šiuo metu difuzija tampa greitį ribojančiu veiksniu.

Amoniako koncentraciją ties kritine verte (SNH3-N) galima apskaičiuoti pagal kritinį santykį ir numatomą ištirpusio deguonies koncentraciją pagrindinėje skystoje fazėje, kaip parodyta toliau. Padidinus ištirpusio deguonies koncentraciją pagrindinėje skystoje fazėje, galima sumažinti kritinį santykį, tačiau nesėkmingai. Taip pat apsvarstykite atvejį, kai heterotrofinės bakterijos konkuruoja dėl vietos esant tam tikroms reaktoriaus apkrovoms ir maišymo sąlygoms, taip sumažindamos deguonies praėjimą per heterotrofinį bioplėvelės sluoksnį.

(SNH3-N)=1.72mg-N/L=(6mgO2/L - 0.5O2/L)/3.2

SNH{0}}N lygus 1,72, darant prielaidą, kad reakcijos greičio konstanta k=0,5 ir reakcijos stadija 0,7, lygtis (1- 3) gali būti apskaičiuojama taip.

rNH3-N=0,73 g/(m2 -d)=0,5 × 1 720,7

Svarstant temperatūros poveikį nitrifikuojančiam MBBR, svarbūs keli veiksniai. Reikėtų atsižvelgti į tai, kad nuotekų temperatūra MBBR viduje gali turėti esminės įtakos kinetiniam biologinio nitrifikacijos procesui; substrato difuzijos į biomasę ir iš jos greitis; ir skysčio klampumas, o tai savo ruožtu gali turėti įtakos šlyties energijai bioplėvelės storiui. Temperatūros poveikį aukščiau aprašytam makroskopiniam reakcijos greičiui galima išreikšti tokiu ryšiu.

kT2= kT1-θ(T2-T1) (1-4)

kT1 - reakcijos greičio konstanta esant T1 temperatūrai.

kT2 - reakcijos greičio konstanta esant T2 temperatūrai.

θ – temperatūros koeficientas.

Nors nitrifikacijos kinetikos priklausomybė nuo temperatūros žiemos projektinėje temperatūroje sumažina MBBR nitrifikacijos greitį, tačiau esant žemai temperatūrai galima pastebėti bioplėvelės koncentracijos padidėjimą ant nešiklio, o papildomai galima padidinti ištirpusio deguonies koncentraciją reaktoriuje, o tai abu sušvelnina. neigiamas temperatūros poveikis nitrifikacijos greičiui. Esant žemesnei nuotekų temperatūrai, biomasė (g/m2 ) buvo didesnė. Be to, ištirpusio deguonies koncentracija pagrindinėje skystoje fazėje gali būti padidinta nedidinant aeracijos greičio, nes deguonis čia yra dėl didesnio žemos temperatūros skysčių tirpumo. Tai lemia galutinį rezultatą, kad nors bioplėvelės aktyvumas yra didesnis nei bioplėvelės aktyvumas (g NH3-N/(m2 -d) ÷ g SS/m2) mažėja, tačiau nitrifikacijos aktyvumas vienetui nešiklio paviršiaus plotą vis tiek galima išlaikyti aukšto lygio. Tretinės nitrifikacijos MBBR biomasės ir nuotekų temperatūros sezoninis pokytis pateiktas 1- 8(a) paveiksle. Nuo gegužės iki birželio mėn. nuotekų temperatūrai pakilus nuo 〈15 laipsnių iki〉15 laipsnių, biomasės koncentracija smarkiai sumažėjo. Paveikslas 1- 8 (b) padalija duomenis į dvi zonas pagal nuotekų temperatūrą (〈15 laipsnių ir 〉15 laipsnių). Nors bioplėvelės specifinis aktyvumas mažėja 〈15 laipsnių srityje, makroskopinis reaktoriaus našumas išlieka aukštas dėl didesnės bendros biomasės koncentracijos ir didesnės ištirpusio deguonies koncentracijos (dėl padidėjusio dujų tirpumo žemoje temperatūroje). Šis pastebėtas reiškinys rodo, kad makroskopinis paviršiaus reakcijos greitis ant nešiklio gali būti palaikomas aukštame lygyje esant žemai temperatūrai, nepaisant sumažėjusio nitrifikuojančių bakterijų augimo greičio dėl bioplėvelės prisitaikymo.

● 1-8 pav. (a) Sezoninis biomasės koncentracijos ir temperatūros kitimas MBBR su tretiniu nitrifikavimu.

b) Ryšys tarp nitrifikacijos aktyvumo ir ištirpusio deguonies koncentracijos skirtingomis temperatūros sąlygomis

2.7 DenitrifikacijaMBBR bako

Judančio sluoksnio reaktoriai buvo sėkmingai naudojami prieš, po ir kombinuotuose denitrifikacijos procesuose. Skirtingai nuo kitų biologinių medžiagų, panašių į medžiagų denitrifikacijos procesą, į veiksnius, į kuriuos reikia atsižvelgti kuriant, yra šie.

1) Tinkamas anglies šaltinis ir tinkamas anglies ir azoto santykis reaktoriuje.

2) Norimas denitrifikacijos laipsnis.

3) Nuotekų temperatūra.

4) Ištirpęs deguonis grįžtamajame arba prieš srovę patenkančiame vandenyje.

2.7.1 Judančio sluoksnio bioplėvelės reaktorius su išankstiniu denitrifikavimu

Kai reikalingas BDS pašalinimas, nitrifikavimas ir vidutinio azoto pašalinimas, gerai tinka MBBR su priekine denitrifikacija. Kad būtų visiškai išnaudotas beanoksinio reaktoriaus tūris, tiekiamas vanduo turi turėti tinkamą lengvai biologiškai skaidomo ChDS ir amoniakinio azoto (C) santykį. /N). Kadangi MBBR nitrifikacijos stadijoje reikalingas padidėjęs ištirpusio deguonies kiekis, ištirpęs deguonis refliukse turi didelę įtaką MBBR veikimui. Tai lemia ekonomiškiausio refliukso santykio (Q reflux/Q influento) viršutinę ribą gamyboje. Virš šios vertės bendras denitrifikacijos efektyvumas mažėja, kai grįžtamasis srautas toliau didinamas. Jei nuotekų pobūdis yra tinkamas priekiniam denitrifikavimui, azoto pašalinimo greitis paprastai yra nuo 50 iki 70 procentų, kai grąžinimo santykis yra (1:1) ir (3:1). Gamybos praktikoje denitrifikacijos greitį gali paveikti tokie veiksniai kaip: vieta, sezoniniai nuotekų savybių skirtumai (pvz., C/N), į reaktorių tiekiamo ištirpusio deguonies koncentracija ir nuotekų temperatūra.

2.7.2 Judančio sluoksnio bioplėvelės reaktorius su denitrifikacijan

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 proc.) esant trumpam PHT.

Jei nuotekų BDS ir nitratų reikalavimai yra griežtesni, po mažos aeracijos MBBR gali prireikti denitrifikacijos. eksploatacinė patirtis rodo, kad jei prieš srovę vyksta sedimentacijos procesas, po denitrifikacijos fosforo koncentracijos gali būti nepakankamos ląstelių sintezei, todėl denitrifikacijos efektyvumas gali būti slopinamas.

Kai anglis yra perpildyta, maksimalus nitratų nešiklio paviršiaus ploto pašalinimo greitis (SARR) iš naudojamo anglies šaltinio gali būti didesnis nei 2 g/(m{1}}d). Skirtingų anglies šaltinių ir skirtingų temperatūrų nitratų paviršiaus pašalinimo greičiai pateikti 2-9 paveiksluose.

● Paveikslas 1-9 Nešiklių su skirtingais anglies šaltiniais paviršiaus ploto pašalinimo greitis priklausomai nuo temperatūros

2.7.3 Kombinuotas prieš ir po denitrifikacijos judančio sluoksnio bioplėvelės reaktorius

Judančio sluoksnio reaktorius su priekine ir galine denitrifikacija galima derinti, taip išnaudojant priekinio denitrifikavimo ekonomiką. Priekinio denitrifikacijos reaktoriaus konstrukcija gali būti laikoma aeracijos baku žiemą. Projektuojant gali būti svarstoma galimybę naudoti priekinį denitrifikacijos reaktorių kaip aeracijos baką žiemą. Tai yra, nes.

1) Aeracijos reakcijos bako tūrio padidinimas padeda pagerinti nitrifikaciją.

2) Dėl žemesnės vandens temperatūros gali padidėti ištirpusio deguonies koncentracija ir sumažėti ištirpusio COD kiekis, o tai gali turėti įtakos priekinės denitrifikacijos efektyvumui.

3) Žiemą denitrifikacijos reaktorius gali atlikti visas denitrifikacijos užduotis.

2.7.4 Denitrifikacijos maišymas

Denitrifikacijoje MBBR skysčiui reaktoriuje cirkuliuoti ir maišyti buvo naudojamas ant bėgių sumontuotas panardinamas mechaninis maišytuvas.

kūnas ir nešiklis. Projektuojant maišytuvą reikia ypač atsižvelgti į šiuos aspektus: (1) maišytuvo vietą ir kryptį; (3) maišyklės tipas; (3) maišymo energija.

Santykinis bioplėvelės nešiklio tankis yra apie 0,96, todėl jis plūduriuos vandenyje nenaudodamas energijos, o tai skiriasi nuo aktyviojo dumblo proceso. Kai aktyviojo dumblo procese nėra naudojamos energijos, kietosios medžiagos (dumblas) nusėda.

Dėl to MBBR maišytuvas turi būti dedamas arti vandens paviršiaus, bet ne per arti vandens paviršiaus, kitaip jis sukels sūkurį vandens paviršiuje ir taip į reaktorių pateks oro. Kaip parodyta paveikslėlyje 1-10, maišytuvas turi būti šiek tiek pakreiptas žemyn, kad laikiklį būtų galima įstumti giliau į reaktorių. Paprastai neaeruotam MBBR reikia 25–35 w/m3 energijos, kad sumaišytų visą nešiklį. Reikėtų ypač atsižvelgti į denitrifikuojančio MBBR maišymą. Ne visi maišytuvai tinkami naudoti MBBR ilgą laiką. Maišyklės gamintojas (ABS), naudodamas kelis MBBR įrenginius, sukūrė ABS123K maišytuvą, specialiai pritaikytą judančio sluoksnio reaktoriams. Ši maišyklė pagaminta iš nerūdijančio plieno su atgal lenkta maišykle, kuri gali atlaikyti nešiklio trinčiai maišytuvą. Kad nepažeistumėte laikiklio ir nesusidėvėtų maišyklės, ABS123K maišyklėje yra 12 mm apvalūs strypai, suvirinti išilgai sraigto sparnų. Kai naudojamas judančio sluoksnio reaktoriuje, ABS123K maišyklės greitis yra gana mažas (90 aps./min. esant 50 Hz ir 105 aps./min. esant 60 Hz). Maišymo energija, reikalinga denitrifikuojančiam MBBR maišymui, yra susijusi su nešiklio užpildymo santykiu ir numatomu bioplėvelės augimu. Praktinė patirtis rodo, kad maišymas yra efektyvesnis esant mažam nešiklio užpildymo santykiui (pvz<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="">

● 10 pav

a) ABS123K maišyklė, nukreipta į vandens paviršių ir pakreipta 30 laipsnių žemyn, kad nešiklis būtų įstumtas giliau į reaktorių;

b) denitrifikacija MBBR, veikianti nuotekų valymo įrenginiuose

2.8 Pirminis apdorojimas

Kaip ir naudojant kitas panardinamąsias bioplėveles technologijas, tiekiamas vanduo į MBBR turi būti tinkamai iš anksto apdorotas. Norint užtikrinti gerą grotelę ir nusėdimą, būtina vengti ilgalaikio bjaurių inertinių medžiagų, tokių kaip šiukšlės, plastikai ir smėlis, kaupimosi MBBR. Kadangi MBBR yra iš dalies užpildytas laikikliais, šias inertines medžiagas sunku pašalinti, kai jos patenka į MBBR. Kai yra pirminis apdorojimas, MBBR gamintojai paprastai rekomenduoja, kad grotelių tarpas būtų ne didesnis kaip 6 mm, o jei nėra pirminio apdorojimo, reikia sumontuoti smulkias 3 mm ar mažesnes groteles. Be to, jei MBBR pridedamas prie esamo proceso, nereikia dėti daugiau grotelių, jei esamas apdorojimo lygis jau yra aukštas.

2.9 MBBR atskyrimas kietu ir skysčiu

Palyginti su aktyviojo dumblo procesu, judančio sluoksnio procesas yra labai lankstus vėlesnio kietojo ir skysčio atskyrimo požiūriu. Biologinis judančio sluoksnio apdorojimo efektas nepriklauso nuo kietojo skysčio atskyrimo etapo, todėl jo kietojo ir skysčio atskyrimo vienetai gali būti įvairūs. Be to, MBBR nuotekų kietųjų medžiagų koncentracija yra bent viena eile mažesnė nei aktyviojo dumblo proceso. Todėl MBBR buvo sėkmingai pritaikytos įvairios kietųjų ir skysčių atskyrimo technologijos, kurios gali būti derinamos su paprastomis ir efektyviomis kietųjų skysčių atskyrimo technologijomis, tokiomis kaip oro flotacija arba didelio tankio sedimentacijos rezervuarai, kur žemė yra brangesnė. Modifikuojant esamus nuotekų valymo įrenginius, esamos nusodinimo talpos gali būti naudojamos kietosioms dalelėms atskirti MBBR.

2.10 Apsvarstymai kuriant MBBR

Tai labai svarbu kuriant MBBR.

2.10.1MBBRVažiavimo srautas (horizontalus srautas)

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. >35 m/val.), nešikliai kaupsis perėmėjų tinkle ir generuos didelius galvos nuostolius. Kartais hidraulinės sąlygos esant didžiausiam srautui nulems MBBR geometriją ir serijų skaičių. MBBR projektavimui svarbu pasikonsultuoti su gamintoju ir nustatyti tinkamą judėjimo srautą. Reaktoriaus kraštinių santykis taip pat yra veiksnys. Apskritai, mažas kraštinių santykis (pvz., 1:1 ar mažesnis) padeda sumažinti nešiklio dreifą link perimtuvo tinklelio esant didžiausiam srauto greičiui ir leidžia tolygiau paskirstyti nešiklius reaktoriuje.

2.10.2MBBR Tank Foam problemos

MBBR putplasčio problemos nėra dažnos, tačiau jos gali kilti prastai paleidžiant ar veikiant. Dėl dviejų pertvarų ištisinio baseino viduryje yra aukščiau vandens paviršiaus, todėl putos apsiribos MBBR. Jei putas būtina kontroliuoti, rekomenduojama naudoti putas stabdančius agentus. Naudojant putų šalinimo priemones, bus padengtas nešiklis ir bus trukdoma substrato difuzijai į bioplėvelę, o tai gali turėti įtakos MBBR veikimui. Silicidinių putų šalinimo priemonių naudoti negalima, nes jie nesuderinami su plastikiniais laikikliais.

2.10.3Nešiojamosios lovos išlaisvinimas ir laikinas sandėliavimas

Gerai suprojektuotų ir pastatytų judančio sluoksnio reaktorių atveju, nors gedimų pasitaiko retai, vis tiek derėtų išspręsti problemą, kaip išimti nešiklį iš reaktoriaus ir laikyti jį, kai reaktorius išjungiamas dėl techninės priežiūros ir pan. . Visi reaktoriuje esantys skysčiai, įskaitant nešiklius, gali būti išleisti 10 cm įgaubtu ratu sūkurine siurbliu. Jei suprojektuotas užpildymo santykis yra tinkamas, nešiklis viename reaktoriuje gali būti laikinai perkeltas į kitą reaktorių. Tačiau šio metodo trūkumas yra tas, kad perkeliant nešiklius atgal sunku atkurti abiejų reaktorių pradinius užpildymo santykius. Kai nešikliai yra pumpuojami atgal į reaktorių, vienintelis pagrįstas būdas tiksliai išmatuoti nešiklio užpildymo santykį yra ištuštinti reaktorių ir išmatuoti nešiklio aukštį abiejuose reaktoriuose. Idealiu atveju būtų kitas baseinas ar kitas nenaudojamas blokas, kuris galėtų būti naudojamas kaip laikinas laikymo konteineris neštuvams, kad būtų galima lengvai užtikrinti originalų reaktoriaus užpildymo nešiklio santykį.

HANGZHOU JUNTAI PLASTIC PRODUCTS CO.,LTD

Pagrindinė buveinė: Nr. 907, 1 pastatas, XIC International, Linpingas, Hangdžou, Džedziangas, Kinija

Skaičius:0086-152-67462807

Svetainė: WWW.Chinambbr.com