Tehnologie DAF-MBBR integrată

De: Kate Chen
E-mail: [email protected]
Date: Mar 13th, 2025

Tehnologia DAF-MBBR integrată realizează purificarea eficientă a apelor uzate complexe prin efectele sinergice ale „tratamentului biologic de pretratare fizico-chimică”.

I. Principii tehnice și mecanisme sinergice

Separarea fizică de DAF

Funcție de bază: microbubble (<10 μm) adsorb solide suspendate, uleiuri, coloizi și alți poluanți pentru separarea rapidă a flotării (eliminarea SS> 95%, eliminarea uleiului> 90%).

Aplicații cheie: ideale pentru solidele susținătoare și apele uzate cu ulei ridicat (de exemplu, rafinărie, prelucrarea alimentelor, apele uzate de abator), reducând încărcarea biologică în aval.

Degradarea biologică de MBBR

Rolul purtătorului de biofilm: transportatorii suspendați de înaltă suprafață (2.000–3.000 m²/m³) susțin creșterea biofilmului (300–500 μm grosime), îmbunătățind toleranța la încărcarea de șoc cu 50%.

Îndepărtarea eficientă a carbonului/azotului: reactoarele cu mai multe etape (de exemplu, A/O-MBBR) Activați dedenițiarea simultană a nitrificării (eliminarea COD> 90%, eliminarea amoniacului> 85%).

Efecte sinergice

Îndepărtarea cascadei poluante: DAF elimină mai întâi solidele și uleiurile suspendate, împiedicând înfundarea biofilmului; MBBR degradează organice dizolvate și amoniac.

Optimizarea energiei: pretratarea DAF reduce consumul de energie de aerare MBBR (~ 20-30%), scăzând emisiile totale de carbon cu> 15%.

Ii. Parametrii operaționali cheie și datele de performanță

Etapa de proces	Parametri optimizați	Eficiența de îndepărtare (tipică)	Sursa de date
Unitatea DAF	Timp de flotare: 10 min, flux de aer: 72 L/min	COD: 61,3%, ulei: 97,6%, TSS: 76%	Studii de caz din industrie
Unitatea MBBR	HRT: 23,5 h, Timp de amestecare: 13–23 min	COD: 47–73%, amoniac: 94,9–97,9%	Încercări de laborator
Proces integrat	Intensitate de aerare: 4,5–6,0 m³/(m² · h)	Cod efluent <30 mg/l, NH3-N <5 mg/L	Teste de câmp

Iii. Scenarii de aplicare și studii de caz

Rafinăria de petrol și apele uzate petrochimice

Caz: O rafinărie a adoptat DAF-MBBR pentru tratamentul cu ape uzate uleioase. După ce DAF a eliminat 97% din petrol, MBBR a redus COD de la 1.500 mg/L la <50 mg/L, cu 40% mai puțin producție de nămol.

Încadrare tehnică: DAF separă picăturile de ulei (> 10 μm), în timp ce MBBR degradează hidrocarburile dizolvate (de exemplu, derivate de benzen).

Apele uzate de prelucrare a alimentelor

Cazul: o instalație de prelucrare a cărnii a folosit DAF (cu o dozare PAC de 30 mg/L) pentru pretratarea apelor uzate TS-uri ridicate. MBBR a obținut o îndepărtare a codului de 93% la 6 ore HRT, cu o amprentă cu 60% mai mică decât sistemele convenționale.

Economii de costuri: 25% mai scăzute costuri de exploatare datorită utilizării chimice reduse și eliminării nămolurilor.

Actualizarea apelor uzate municipale

Rezultate pilot: DAF-MBBR a obținut cod efluent <20 mg/L și TP <0,3 mg/L (respectarea standardelor de gradul 1 al Chinei) fără a extinde rezervoarele existente.

Scalabilitate: Proiectarea modulară permite implementarea rapidă pentru tratamentul rural descentralizat.

Iv. Inovații tehnologice

Sisteme de control inteligent

Integrare IoT: Reglarea microbubble DAF în timp real (prin senzori de presiune și AI) și monitorizarea activității biofilmului MBBR (de exemplu, senzori ATP) pentru optimizare dinamică.

Cazul: un proiect a redus consumul de energie cu 18% prin legătura DAF-MBBR controlată de PLC.

Avansuri materiale

Nanotech DAF: Difuzoarele nano-ceramice stimulează eficiența generarii cu bule cu 30% și durata de viață la 8 ani.

Modificări ale purtătorului MBBR: Nanoparticule magnetice (FE3O4) transportatori acoperiți accelerează formarea biofilmului cu 50% și îmbunătățesc rezistența la toxină.

Funcționare fără substanțe chimice

Modul Zero PAC/PAM: Separarea DAF modificată cu bule micro-nano (de exemplu, dizolvarea ciclonului) combinată cu denitrificarea endogenă în MBBR elimină dozarea chimică.

V. Beneficii economici și aliniere a politicilor

Compararea costurilor

Proces	CAPEX (USD/10k tone)	OPEX (USD/ton)	Aplicabilitate
Nămolul activat convențional	110K - 140K	0,17–0,21	Pe scară largă centralizată
DAF-MBBR	85K - 110K	0.11–0.14	Mic/mediu descentralizat

Drivere de politici

Cel de-al 14-lea plan de cinci ani al Chinei: ținte> 45% reutilizare a apelor uzate până în 2030; Efluentul DAF-MBBR se potrivește răcirii industriale sau reutilizării municipale.

Inițiativa orașelor cu deșeuri zero: reducerea nămolului (30–50% mai puțin nămol) se aliniază cu obiectivele de gestionare a deșeurilor solide.

VI Provocări și tendințe viitoare

Limitări tehnice

Apa uzată cu salinitate ridicată: activitatea biofilmului MBBR scade la salinitate> 3%, necesitând tulpini tolerante la sare sau acoperiri de purtătoare.

Control microplastic: DAF elimină <50% din microplastice (<1 μm), necesitând ultrafiltrare pentru lustruire.

Tendințele industriei

Soluții cu conținut scăzut de carbon: recuperarea biogazului (din zonele anaerobe MBBR) și sistemele DAF cu energie solară permit operațiunile neutre de carbon.

Extinderea globală: Creșterea cererii în Asia de Sud-Est și Africa pentru sistemele DAF-MBBR compacte determină creșterea pieței EPC.