Analiza factorilor care afectează formarea peliculei de biofiller MBBR

1. Influența oxigenului dizolvat (DO) asupra metodei MBBR

În procesul de denitrificare biologică simultană de nitrificare-denitrificare în MBBR , concentrația de DO este un factor limitator major care afectează nitrificarea-denitrificarea simultană. Prin controlul concentrației de DO, diferite părți ale biofilmului pot forma zone aerobe sau zone anoxice, oferind astfel condițiile fizice pentru a realiza nitrificarea și denitrificarea simultană. Teoretic, atunci când concentrația de masă de DO este prea mare, DO poate pătrunde în biofilm, ceea ce face dificilă formarea unei zone anoxice în interior. O cantitate mare de azot amoniac este oxidat în nitrat și nitrit, astfel încât efluentul TN rămâne ridicat. ; Dimpotrivă, dacă concentrația de DO este foarte scăzută, în interiorul biofilmului se va forma o mare parte a zonei anaerobe, iar capacitatea de denitrificare a biofilmului va fi îmbunătățită (concentrațiile de azot nitrat și azot nitriți din efluent sunt ambele foarte scăzute) . Cu toate acestea, din cauza aprovizionării insuficiente cu DO, MBBR Efectul de nitrificare al procesului scade, determinând creșterea concentrației de azot amoniac al efluentului, ceea ce face ca TN-ul efluentului să crească, afectând efectul final de tratare.
O valoare optimă pentru metoda MBBR de tratare a apelor uzate menajere urbane DO: când concentrația de masă a DO este peste 2 mg/L, DO are un impact redus asupra efectului de nitrificare al MBBR. Rata de îndepărtare a azotului amoniac poate ajunge la 97%-99%, iar azotul amoniac efluent poate fi îndepărtat. Păstrați-l sub 1,0 mg/L; când concentrația de masă DO este de aproximativ 1,0 mg/L, rata de eliminare a azotului amoniac este de aproximativ 84%, iar concentrația de azot amoniac efluent crește semnificativ. În plus, DO din rezervorul de aerare nu trebuie să fie prea mare. Oxigenul dizolvat în exces poate duce la descompunerea prea rapidă a poluanților organici, rezultând o lipsă de nutrienți pentru microorganisme, iar nămolul activat este predispus la îmbătrânire și are o structură liberă. În plus, dacă DO este prea mare, consumă energie excesivă, care este și nepotrivită din punct de vedere economic.

Deoarece metoda MBBR utilizează în principal materiale de umplutură în suspensie pentru a obține tratarea finală a apelor uzate, impactul DO asupra materialelor de umplutură suspendate este, de asemenea, cheia pentru rezultatele întregului tratament. Sub acțiunea aerării, apa se fluidizează împreună cu umplutura, iar gradul de turbulență al debitului de apă este mai mare decât cel fără umplutură, ceea ce accelerează reînnoirea interfeței gaz-lichid și transferul oxigenului, crescând viteza de transfer de oxigen. . Pe măsură ce numărul de umpluturi crește, efectele de tăiere și turbulență între umpluturi, fluxul de aer și fluxul de apă continuă să se întărească. Când rata de umplere a umpluturii atinge 60%, efectul de fluidizare al umpluturii în apă devine mai rău, iar gradul de turbulență al corpului de apă scade, de asemenea, determinând scăderea ratei de transfer de oxigen și scăderea ratei de utilizare a oxigenului. Prin urmare, pentru diferite tipuri de calitate a apei, controlul cantității de DO este crucial pentru rezultatul final al tratamentului al întregului proces.

2. Influența timpului de retenție hidraulică asupra procesului MBBR

Timpul de retenție hidraulic adecvat (HRT) este un factor de control important pentru a asigura efectul de purificare și investiția economică în proiect. Durata timpului de retenție hidraulică va afecta direct timpul de contact dintre materia organică din apă și biofilm, care va afecta, la rândul său, eficiența de absorbție și degradare a materiei organice de către microorganisme. Prin urmare, găsirea unui HRT economic și rezonabil pentru diferite tipuri de canalizare este una dintre problemele cheie. Cercetarea asupra HRT în țară și în străinătate nu se limitează la studierea impactului HRT în sine, ci la înțelegerea efectelor macroscopice prin experimente.
În circumstanțe normale, odată cu extinderea treptată a HRT, concentrația de COD efluent va scădea treptat. Majoritatea experimentelor interne consideră că concentrația medie de COD a efluentului scade odată cu prelungirea timpului de retenție hidraulică. Pentru a scurta timpul de retenție hidraulic, se poate realiza prin creșterea proporției de umplutură (până la 70%). Atunci când cerințele pentru calitatea apei efluente nu sunt ridicate, proporția de umplutură poate fi redusă. În plus, rezultatele testelor arată că: în condiții de încărcare medie și scăzută de azot amoniac, pe măsură ce HRT scade, sarcina de suprafață a azotului amoniac crește treptat, în timp ce rata de îndepărtare menține nivelul inițial sau crește într-o anumită măsură; când sarcina de azot amoniac crește la un nivel ridicat, pe măsură ce HRT scade, rata de eliminare a azotului amoniac scade treptat.

3. Efectul temperaturii apei asupra metodei MBBR

Dintre diferiții factori care afectează activitățile fiziologice ale microorganismelor, rolul temperaturii este foarte important. O temperatură adecvată poate promova și întări activitățile fiziologice ale microorganismelor; o temperatură necorespunzătoare poate slăbi sau chiar distruge activitățile fiziologice ale microorganismelor. Temperatura necorespunzătoare poate duce, de asemenea, la modificări ale morfologiei și caracteristicilor fiziologice ale microorganismelor și poate provoca chiar moartea microorganismelor. Temperatura optimă a microorganismelor înseamnă că în această condiție de temperatură, activitățile fiziologice ale microorganismelor sunt puternice și viguroase, ceea ce se manifestă prin viteza de fisiune mare și timp scurt de generare în ceea ce privește proliferarea. Metoda MBBR degradează în principal poluanții organici din apele uzate prin metabolizarea diferitelor tipuri de microorganisme din biofilme. Prin urmare, calitatea creșterii biofilmului va fi direct legată de rezultatul final al epurării apelor uzate, în special pentru bacteriile nitrificatoare și bacteriile denitrificatoare. În general, au un ciclu lung de creștere și sunt foarte sensibili la schimbările de mediu. Temperatura potrivită pentru bacteriile denitrificatoare este de 20℃-30℃, iar temperatura potrivită pentru bacteriile denitrificatoare este de 20℃-40℃. Când temperatura este mai mică de 15 ℃, această activitate a ambelor tipuri de bacterii scade și se oprește complet la 5 ~ C, astfel încât schimbările de temperatură vor afecta direct creșterea acestui tip de bacterii.
Modificarea încărcăturii de suprafață a umpluturii cu azot amoniac este practic în concordanță cu tendința de schimbare a temperaturii apei. Când temperatura apei este scăzută, sarcina de suprafață a umpluturii este scăzută. Când temperatura apei este ridicată, sarcina de suprafață a umpluturii este de aproximativ 15 ori mai mare decât atunci când temperatura apei este scăzută. Se poate observa că bacteriile nitrificante sunt foarte afectate de temperatură, iar activitatea lor este slabă în condiții de temperatură scăzută.

4. Influența valorii pH-ului asupra metodei MBBR

Activitățile fiziologice ale microorganismelor sunt strâns legate de pH-ul mediului. Numai în condiții de pH adecvate microorganismele pot desfășura activități fiziologice normale. Dacă valoarea pH-ului se abate prea mult de la valoarea corespunzătoare, funcția catalitică a sistemului enzimatic microbian va slăbi sau chiar va dispărea. Valorile pH-ului la care sunt adaptate activitățile fiziologice ale diferitelor specii de microorganisme au un anumit interval. În acest interval, ele pot fi, de asemenea, împărțite în cea mai mică valoare a pH-ului, valoarea optimă a pH-ului și cea mai mare valoare a pH-ului. În mediul cu pH cel mai scăzut sau mai ridicat, deși microorganismele pot supraviețui, activitățile lor fiziologice sunt slabe, sunt predispuse la moarte, iar rata de proliferare a acestora este mult redusă. Intervalul optim de pH pentru microorganismele implicate în tratarea biologică a apelor uzate este în general între 6,5-8,5. Fiind un proces care combină metoda biofilmului și metoda nămolului activat, metoda MBBR se bazează și pe creșterea microorganismelor pentru a atinge scopul degradării materiei organice. Prin urmare, menținerea intervalului optim de pH al microorganismelor este o condiție necesară pentru obținerea unor rezultate bune de tratare a apelor uzate. Atunci când valoarea pH-ului apelor uzate (în special a apelor uzate industriale) se modifică foarte mult, este necesar să se ia în considerare configurarea unui rezervor de reglare pentru a regla valoarea pH-ului apei uzate la un interval adecvat. Efectuați aerarea.

5. Influența altor factori asupra metodei MBBR

În funcție de fiecare condiție de testare specifică, există mulți factori de influență diferiți. De exemplu, dimensiunea volumului de aerare. Dacă volumul de aerare este prea mic, va fi dificil pentru umplutura să se rostogolească și să se fluidizeze. Dacă volumul de aerare este prea mare, biofilmul va fi dificil să se formeze în stadiu incipient. De exemplu, raportul aer-apă este în general controlat la (3~4). Un astfel de volum de aer poate face ca umplutura din reactor să circule și să se rotească uniform; turbiditatea trebuie de asemenea controlată într-un anumit interval. Rezultatele cercetărilor relevante arată că turbiditatea ridicată face ca anumite solide în suspensie să acopere cu ușurință suprafața biofilmului, împiedicând progresul oxidării biologice. , ceea ce duce la o scădere semnificativă a eficienței tratamentului și, în același timp, este ușor să provoace înfundarea ambalajului. Sarcina volumetrică COD are, de asemenea, un impact mare asupra ratei de îndepărtare. Cercetările arată că rata de eliminare a COD este în intervalul încărcăturii volumetrice COD de 0,48-2,93 kg/(m3·d). Practic stabil la 60%-80%. În același timp de retenție hidraulică, rata de eliminare a COD crește proporțional cu sarcina. Acest lucru se datorează faptului că atunci când concentrația de COD a apei de intrare este scăzută, rata de degradare microbiană a materiei organice este, de asemenea, mică, iar capacitatea sa de degradare nu poate fi exercitată pe deplin. Când concentrația de COD a apei de intrare este Când crește, promovează creșterea microorganismelor din biofilm și crește rata de degradare, astfel încât rata de eliminare a COD este îmbunătățită. Fiecare dintre factorii de mai sus va avea grade diferite de impact asupra epurării apelor uzate. În plus, există nutrienți, substanțe toxice etc. Dacă aceste substanțe se abat prea mult de la nevoile de creștere ale microorganismelor, ele vor avea impact asupra rezultatelor finale ale epurării apelor uzate. Trebuie să stabilim care factor afectează în principal rezultatul final al metodei MBBR pe baza unor condiții și cerințe specifice.