Acasă / Tehnologie / Pentru a îmbunătăți eficiența formării biofilmului, ce ar trebui făcut în stadiul incipient al procesului MBBR

Pentru a îmbunătăți eficiența formării biofilmului, ce ar trebui făcut în stadiul incipient al procesului MBBR

De: Kate Chen
E-mail: [email protected]
Date: Jun 18th, 2024

Procesul MBBR (reactor cu biofilm cu pat mobil) este o tehnologie eficientă de tratare biologică, cu avantajele funcționării flexibile, rezistență la sarcini de șoc și nămol rezidual scăzut. A fost utilizat pe scară largă în domeniul epurării apelor uzate. Cu toate acestea, eficiența de așezare a filmului în etapa inițială a procesului MBBR este lentă, ceea ce afectează pornirea rapidă și funcționarea stabilă a sistemului. Pentru a scurta timpul de agățare a filmului și pentru a îmbunătăți eficiența de agățare a filmului, pot fi luate următoarele măsuri:

1. Alegeți umplutura potrivită

Umplerea este componenta de bază a procesului MBBR. Materialul, forma, suprafața specifică și alți factori au un impact semnificativ asupra eficienței de agățare a filmului. În general, alegerea materialelor de umplutură cu materiale ușoare, rezistență ridicată, suprafață specifică mare și raport mare de goluri este mai favorabilă pentru atașarea și creșterea microorganismelor. Materialele de umplutură MBBR utilizate în mod obișnuit includ materiale de umplutură din polietilenă, polipropilenă, ceramică și alte materiale.

2. Adăugați nămol inoculat

Nămolul inoculat poate furniza flora microbiană inițială pentru sistemul MBBR și poate accelera formarea biofilmului. Sursa nămolului de inoculare poate fi nămol activ, efluent secundar, canalizare municipală etc. Doza de nămol inoculat este în general de 5% până la 10% din volumul nămolului din sistemul de tratare a apelor uzate.

3. Controlați condițiile nutriționale

Nutrienții sunt necesari pentru creșterea și reproducerea microorganismelor. În stadiul incipient al procesului MBBR, este necesar să se asigure că nutrienții (cum ar fi COD, N și P) din apa uzată sunt suficiente pentru a satisface nevoile de creștere ale microorganismelor. În general, raportul COD/N/P este de 100:5:1.

4. Aerarea adecvată

Aerarea poate furniza oxigen dizolvat microorganismelor și poate promova metabolismul lor respirator. În stadiul incipient al procesului MBBR, intensitatea aerării ar trebui să fie suficient de mare pentru a facilita creșterea rapidă a microorganismelor aerobe. În general, concentrația de oxigen dizolvat este controlată la 2 ~ 3 mg/L.

5. Creșteți treptat aportul de apă

Înainte ca biofilmul sistemului MBBR să fie matur, cantitatea de apă de intrare trebuie crescută treptat pentru a evita încărcările de impact care afectează efectul de agățare a filmului. În general, aportul de apă nu trebuie crescut cu mai mult de 10% în fiecare zi.

6. Monitorizați parametrii de funcționare

Monitorizați îndeaproape parametrii de funcționare ai sistemului MBBR, cum ar fi DO, pH, COD etc. și ajustați condițiile de funcționare în timp util pentru a asigura funcționarea stabilă a sistemului.

7. Adăugați floculant adecvat

În stadiul incipient al procesului MBBR, floculantii pot fi adăugați în mod corespunzător pentru a promova flocularea și agregarea microbiană, ceea ce este benefic pentru formarea biofilmului.

8. Timp de rulare extins

Este nevoie de o anumită perioadă de timp pentru a agăța filmul în etapa inițială a procesului MBBR, de obicei 7 până la 15 zile. Prin urmare, timpul de funcționare al sistemului ar trebui extins cât mai mult posibil pentru a asigura formarea adecvată a biofilmului.

Selecția biofiller MBBR

Umplerea este o componentă cheie a procesului MBBR, iar performanța sa afectează direct efectul de procesare și eficiența de operare a sistemului. Prin urmare, atunci când selectați umplutura biologică MBBR, trebuie luați în considerare următorii factori:

Material: materialul de umplutură biologic MBBR trebuie să aibă o rezistență bună la coroziune, rezistență la îmbătrânire, rezistență mecanică ridicată, densitate scăzută și alte caracteristici. Materialele de umplutură MBBR utilizate în mod obișnuit includ polietilena (PE), HDPE , polipropilenă (PP), ceramică, fibră de sticlă etc.

Forma: Forma umpluturii biologice MBBR trebuie să favorizeze atașarea și creșterea microorganismelor și să folosească pe deplin spațiul reactorului. Formele de bioumplutură MBBR utilizate în mod obișnuit includ cilindric, sferic, romb, fagure etc.

Suprafață specifică: Cu cât suprafața specifică a umpluturii biologice MBBR este mai mare, cu atât poate oferi mai multă zonă de atașare microbiană, ceea ce este benefic pentru îmbunătățirea eficienței de procesare a sistemului. În general, suprafața specifică a umpluturii biologice MBBR nu trebuie să fie mai mică de 100 m2/m3.

Porozitatea: porozitatea umpluturii biologice MBBR trebuie să fie moderată, ceea ce nu numai că asigură rezistența mecanică a umpluturii, dar oferă și suficient spațiu pentru creșterea microorganismelor. În general vorbind, raportul golurilor de umplutură biologică MBBR ar trebui să fie între 50% și 70%.

Cum să îmbunătățiți eficient formarea inițială a biofilmului în procesele MBBR (Partea 2)

Cultivarea biofilmului

Cultivarea biofilmului este un pas crucial în procesele MBBR, având ca scop stabilirea unui biofilm uniform, dens și foarte activ pe materialul de umplutură. Două metode principale sunt utilizate pentru cultivarea biofilmului: cultivarea statică și cultivarea dinamică.

1. Cultivarea Statică

Cultivarea statică implică oprirea fluxului de influent și utilizarea tehnicilor de aerare pentru a încuraja atașarea microorganismelor din nămolul inoculat la materialul de umplutură, promovând formarea biofilmului. Această metodă oferă mai multe avantaje:

Simplitate: cultivarea statică este o abordare simplă, care necesită ajustări operaționale minime.

Formarea inițială eficientă a biofilmului: Mediul static favorizează atașarea microbiană și dezvoltarea biofilmului.

Potrivit pentru sisteme la scară mică: cultivarea statică este potrivită pentru sisteme MBBR mai mici datorită ușurinței sale de implementare.

Cu toate acestea, cultivarea statică are și limitări:

Perioada de cultivare extinsa: Lipsa fluxului de influent prelungeste procesul de cultivare a biofilmului.

Potențial pentru limitări de nutrienți: Condițiile statice pot restricționa difuzia nutrienților, împiedicând potențial creșterea microbiană.

Diversitate limitată de biofilm: mediul static poate favoriza comunități microbiene specifice, limitând posibil diversitatea biofilmului.

2. Cultivarea dinamică

Cultivarea dinamică implică un flux continuu de influenț, menținând în același timp aerarea pentru a promova creșterea biofilmului. Această metodă oferă mai multe beneficii:

Perioada de cultivare mai scurtă: fluxul continuu accelerează dezvoltarea biofilmului, reducând timpul de cultivare.

Aprovizionare îmbunătățită de nutrienți: influențarea continuă oferă o aprovizionare constantă de nutrienți, susținând creșterea microbiană.

Promovează diversitatea biofilmului: mediul dinamic încurajează crearea de diverse comunități microbiene.

Cu toate acestea, cultivarea dinamică prezintă și provocări:

Complexitate operațională crescută: fluxul continuu de influență necesită monitorizare atentă și ajustări pentru a menține condiții optime.

Potențialul de desprindere a biofilmului: Forțele de forfecare a fluidului introduse de fluxul de influenț pot cauza desprinderea biofilmului, afectând eficiența tratamentului.

Nu este potrivit pentru toate sistemele: cultivarea dinamică poate să nu fie ideală pentru sistemele mai mici din cauza complexității operaționale crescute.

Aclimatizarea biofilmului

Aclimatizarea biofilmului este procesul de adaptare a comunității microbiene de pe biofilm la caracteristicile specifice ale apei uzate tratate. Aceasta implică expunerea biofilmului la creșterea treptată a concentrațiilor de influenț și asigurarea unor condiții optime de mediu pentru populațiile microbiene țintă. Aclimatizarea eficientă a biofilmului este crucială pentru realizarea epurării eficiente și stabile a apelor uzate.

Strategii de aclimatizare cu biofilm:

Creșterea treptată a încărcăturii de influență: Introduceți apa uzată treptat, permițând biofilmului să se adapteze la încărcătura de poluanți în creștere.

Echilibrarea nutrienților: Asigurați disponibilitatea adecvată a nutrienților pentru comunitățile microbiene țintă implicate în procesul de tratament.

Condiții optime de mediu: Mențineți pH-ul, temperatura și nivelurile de oxigen dizolvat adecvate pentru a susține populațiile microbiene dorite.

Monitorizare și ajustări: Monitorizați continuu performanța biofilmului și faceți ajustări la debitul de influență, dozarea nutrienților și condițiile de mediu, după cum este necesar.

Selecția purtătorului de biofilm MBBR

Purtătorii de biofilm joacă un rol esențial în procesele MBBR, influențând direct performanța tratamentului și eficiența operațională. Atunci când selectați purtătorii de biofilm MBBR, luați în considerare următorii factori:

Material:

Durabilitate: alegeți suporturi fabricate din materiale rezistente la coroziune, de înaltă rezistență, cum ar fi polietilena (PE), polipropilena (PP) sau ceramica.

Densitate: Optați pentru suporturi ușoare pentru a minimiza sarcina sistemului și pentru a îmbunătăți eficiența aerării.

Formă:

Suprafață: Selectați purtători cu o suprafață mare pentru a maximiza atașarea microbiană și creșterea biofilmului.

Spațiu gol: Alegeți purtători cu spațiu liber adecvat pentru a echilibra rezistența mecanică și spațiul de creștere microbiană.

Considerații de performanță:

Stabilitatea biofilmului: Asigurați-vă că suporturile asigură o suprafață stabilă pentru atașarea biofilmului și împiedică desprinderea în condiții de funcționare.

Caracteristici hidraulice: Luați în considerare impactul transportatorului asupra debitului hidraulic și asigurați-vă că nu împiedică eficiența tratamentului.

Cost-eficiență: Evaluați raportul cost-performanță al diferitelor opțiuni de transport pe baza cerințelor de tratament și a constrângerilor bugetare.

Optimizarea condițiilor de nutrienți pentru formarea de biofilm MBBR

Disponibilitatea nutrienților joacă un rol esențial în formarea biofilmului și creșterea microbiană în procesele MBBR. Asigurarea unui aport echilibrat de nutrienți esențiali (COD, N, P) este crucială pentru promovarea dezvoltării rapide și eficiente a biofilmului. Iată strategiile cheie pentru optimizarea condițiilor de nutrienți în sistemele MBBR:

Mențineți raportul COD/N/P optim: urmăriți un raport COD/N/P de 100:5:1 pentru a furniza suficient carbon, azot și fosfor pentru creșterea microbiană.

Monitorizați concentrațiile de nutrienți: Măsurați regulat nivelurile de nutrienți din influenți și efluenți pentru a evalua disponibilitatea nutrienților și potențialele dezechilibre.

Luați în considerare Suplimentarea cu nutrienți: Suplimentați apa uzată cu nutrienți suplimentari dacă concentrațiile influentelor sunt inadecvate.

Folosiți tehnici de ciclizare a nutrienților: utilizați tehnici precum reciclarea internă a carbonului sau recuperarea nutrienților din fluxul secundar pentru a optimiza utilizarea nutrienților.

Adaptați managementul nutrienților la caracteristicile apelor uzate: adaptați strategiile de management al nutrienților la apa uzată specifică tratată.

Monitorizați activitatea biofilmului și ajustați dozarea nutrienților: evaluați utilizarea nutrienților prin monitorizarea indicatorilor de activitate a biofilmului și ajustați dozarea nutrienților în consecință.

Luați în considerare procesele de îndepărtare a nutrienților: includeți procese de îndepărtare a nutrienților, cum ar fi denitrificarea biologică sau precipitarea chimică a fosforului, dacă nivelurile de nutrienți devin excesive.

Utilizați instrumente de modelare a nutrienților: Folosiți instrumente de modelare a nutrienților pentru a obține informații despre dinamica nutrienților și pentru a optimiza strategiile de gestionare a nutrienților.

Prin implementarea acestor strategii, stațiile de epurare a apelor uzate pot gestiona eficient condițiile de nutrienți, pot promova formarea biofilmului, pot îmbunătăți creșterea microbiană și pot optimiza performanța sistemelor lor MBBR, asigurând o tratare durabilă și eficientă a apelor uzate.

Contact Us

*We respect your confidentiality and all information are protected.

×
Parola
Ia parola
Introduceți parola pentru a descărca conținut relevant.
Trimite
submit
Vă rugăm să ne trimiteți un mesaj