MBBR vs MBR vs SBR vs SBBR vs ASP: un ghid cuprinzător pentru tehnologiile de tratare a apelor uzate

Introducere în tehnologiile de tratare a apelor uzate

Ape uzate , un produs secundar inevitabil al activităților umane și al proceselor industriale, prezintă provocări semnificative de sănătate și sănătate publică, dacă este lăsat netratat. Descărcarea apelor uzate netratate în corpuri de apă naturală poate duce la severă poluare , dăunând ecosistemelor acvatice, contaminarea surselor de apă potabilă și facilitarea răspândirii bolilor. În consecință, eficient Tratarea apelor uzate nu este doar o cerință de reglementare, ci un pilon fundamental al sustenabilității mediului și al protecției sănătății publice. Imperativul global de conservare a resurselor de apă și minimizare a poluării a stimulat inovația continuă în Tehnologii de tratare a apelor uzate , ceea ce duce la o gamă diversă de sisteme concepute pentru a aborda diferite tipuri și volume de ape uzate.

În ultimele decenii, s -au făcut progrese semnificative procese biologice de tratare a apelor uzate , care valorifică puterea microorganismelor de a descompune poluanții organici și de a elimina nutrienții. Printre cele mai proeminente și pe scară largă tehnologii se numără Proces de nămol activat (Asp) , Secvențiere reactor de lot (Sbr) , Bioreactor cu pat în mișcare (MBBR) , și Bioreactor cu membrană (Mbr) . În plus, Sisteme hibride ca Secvențiere reactor de biofilm lot (SBBR) au apărut, combinând punctele forte ale diferitelor abordări pentru a obține performanțe îmbunătățite.

Acest articol își propune să ofere un ghid cuprinzător pentru aceste cinci tehnologii critice de tratare a apelor uzate: MBBR, Mbr, Sbr, SBBR și Asp . Ne vom aprofunda în complexitatea fiecărui sistem, explorând mecanismele lor de bază, etapele operaționale cheie și avantajele și dezavantajele unice pe care le oferă. Comparându -le Eficiență în îndepărtarea poluanților , considerente economice (atât costurile de capital, cât și cele operaționale), Cerințe fizice ale amprentei , și Complexități operaționale , intenționăm să echipează cititorii cu cunoștințele necesare pentru a lua decizii în cunoștință de cauză atunci când selectăm cea mai potrivită soluție de tratare a apelor uzate pentru aplicații specifice. Înțelegerea acestor tehnologii este crucială pentru ingineri, manageri de mediu, factorii de decizie și oricine este implicat în proiectarea, funcționarea sau reglarea facilităților moderne de tratare a apelor uzate.

Proces de nămol activat (Asp)

Procesul de nămol activat (Asp) este unul dintre cele mai vechi, cele mai stabilite și utilizate pe scară largă tehnologii biologice de tratare a apelor uzate la nivel global. Dezvoltat la începutul secolului XX, principiul său fundamental se învârte în jurul utilizării unei comunități diverse de microorganisme aerobe, suspendată în apele uzate, pentru a metaboliza și elimina materia organică și nutrienții.

Descrierea procesului Asp

Asp implică de obicei mai multe componente cheie:

1. Rezervor de aerare (sau reactor): Aceasta este inima procesului. Apele uzate brute sau primare tratate intră într -un rezervor mare unde este amestecat continuu cu o populație suspendată de microorganisme, formând ceea ce este cunoscut sub numele de „nămol activat”. Aerul sau oxigenul pur sunt furnizate continuu acestui rezervor prin difuzoare sau aeratoare mecanice. Această aerare servește două scopuri cruciale:

   • Furnizarea de oxigen: Acesta furnizează oxigenul dizolvat necesar pentru microorganismele aerobe pentru a respira și oxida poluanții organici.
   • Amestecare: Menține FLOC de nămol activat (agregate microbiene) în suspensie și asigură un contact intim între microorganisme și poluanți. Microorganismele, în principal bacteriile și protozoarele, consumă compușii organici din apele uzate ca sursă de hrană, transformându -i în dioxid de carbon, apă și mai multe celule microbiene.

2. Clarifier secundar (sau rezervor de sedimentare): Din rezervorul de aerare, lichiorul mixt (nămol activat de ape uzate) curge într -un clarificator secundar. Acesta este un rezervor liniștit (încă) conceput pentru sedimentarea gravitațională. Flocurile de nămol activate, fiind mai dense decât apa, se așează în partea de jos a clarificatorului, care se separă de apa tratată.

3. Linie de întoarcere a nămolului: O porțiune semnificativă a nămolului activat stabilit, cunoscut sub numele de nămol activat de retur (RAS), este pompat continuu înapoi din partea de jos a clarificatorului până la rezervorul de aerare. Această recirculare este esențială, deoarece menține o concentrație mare de microorganisme active și viabile în rezervorul de aerare, asigurând o degradare eficientă a poluanților.

4. Linie de nămoluri deșeuri: Nămolul activat în exces, cunoscut sub numele de nămol activat de deșeuri (WAS), este eliminat periodic din sistem. Această „irosire” este necesară pentru a controla concentrația generală a microorganismelor din sistem, pentru a preveni acumularea de nămoluri și pentru a elimina biomasa îmbătrânită, mai puțin activă. Apoi a fost trimis de obicei pentru un tratament suplimentar cu nămol (de exemplu, deshidratare, digestie) și eliminare.

Mecanism: aerare și sedimentare

Mecanismul de bază al Asp se bazează pe o relație simbiotică între aerare și sedimentare. În rezervorul de aerare, microorganismele aerobe consumă rapid materii organice solubile și coloidale. Aceștia se aglomerează în flocuri vizibile, îmbunătățindu -și așezarea. Furnizarea continuă de oxigen asigură condiții optime pentru activitatea lor metabolică.

La intrarea în clarificator, viteza fluxului scade semnificativ, permițând să se stabilească flocile microbiene dens. Claritatea efluentului depinde în mare măsură de eficiența acestui proces de decontare. Nămolul activat bine performant produce flocuri densă, care se așează rapid, ceea ce duce la un supernatant de înaltă calitate (apă tratată), care este apoi descărcată sau supusă unui tratament terțiar suplimentar.

Avantaje și dezavantaje

Avantajele Asp:

• Tehnologie dovedită: Acesta a fost studiat pe scară largă și implementat pe scară largă de mai bine de un secol, cu un vast corp de experiență operațională și orientări de proiectare.
• Eficiență ridicată: Capabil să obțină eficiențe mari de îndepărtare pentru cererea biochimică de oxigen (BOD) și solide suspendate total (TSS). Cu un proiectare și funcționare adecvată, poate obține, de asemenea, o îndepărtare semnificativă a nutrienților (azot și fosfor).
• Flexibilitate: Poate fi proiectat și operat în diferite configurații (de exemplu, aerare convențională, extinsă, amestec complet, flux de dop) pentru a se potrivi diferitelor caracteristici ale apelor uzate și obiective de tratament.
• Rentabil (pentru scară largă): Pentru mari stații de tratament municipal, ASP poate fi o soluție rentabilă datorită componentelor sale mecanice relativ simple și economiilor de scară.

Dezavantaje ale ASP:

• Amprentă mare: Necesită o suprafață semnificativă de teren pentru rezervoarele de aerare și în special pentru clarificatoare secundare, ceea ce o face provocatoare pentru site -urile cu spațiu limitat.
• Producție de nămol: Generează o cantitate substanțială de nămoluri în exces, care necesită un tratament și eliminare suplimentară costisitoare. Gestionarea nămolurilor poate reprezenta o parte semnificativă din costul operațional general.
• Sensibilitate operațională: Sensibil la modificări bruște ale fluxului și compoziției apelor uzate (de exemplu, șocuri toxice). Condițiile de supărare pot duce la o stabilire slabă (volking, spumare) și o calitate redusă a efluenților.
• Consum de energie: Aerarea este un proces intensiv în energie, contribuind semnificativ la costurile operaționale.
• Limitări ale calității efluenților: Deși este bun pentru BOD/TSS, obținerea unei calități foarte ridicate a efluenților (de exemplu, pentru reutilizarea directă) ar putea necesita etape suplimentare de tratament terțiar.

Aplicații comune

Procesul de nămol activat este utilizat predominant pentru:

• Tratament municipal de ape uzate: Este cea mai frecventă etapă de tratament biologic în stațiile de tratare a apelor uzate municipale mari și mijlocii, manipulând apele uzate interne și comerciale.
• Tratament industrial de ape uzate: Se aplică unei game largi de ape uzate industriale, cu condiția ca apele uzate să fie biodegradabile și să nu fie de substanțe inhibitoare. Exemple includ industria de produse alimentare și băuturi, celuloză și hârtie și unele instalații de fabricație chimică.
• Pre-tratament pentru sisteme avansate: Uneori utilizat ca etapă de tratament biologic preliminar înaintea tehnologiilor mai avansate, cum ar fi MbrS sau pentru aplicații industriale specializate.

Secvențiere reactor de lot (Sbr)

Reactorul de lot de secvențiere (Sbr) reprezintă o evoluție semnificativă în tehnologia nămolului activat, distingându -se prin efectuarea tuturor etapelor majore de tratament (aerare, sedimentare și decantare) secvențial într -un singur rezervor, mai degrabă decât în ​​reactoare separate, continuu, care curg continuu. Această operație de lot simplifică aspectul procesului și oferă o flexibilitate operațională considerabilă.

Explicația tehnologiei Sbr

Spre deosebire de sistemele convenționale de flux continuu în care apele uzate curg prin diferite rezervoare pentru procese distincte, un Sbr funcționează într-un mod de umplere și desen. Un singur rezervor Sbr circulă printr-o serie de faze de funcționare discrete, ceea ce îl face un proces orientat spre timp, mai degrabă decât unul orientat spre spațiu. În timp ce un singur rezervor Sbr poate funcționa, majoritatea sistemelor SBR practice utilizează cel puțin două rezervoare care funcționează în paralel, dar cicluri eșalonate. Acest lucru asigură o flux continuu de ape uzate la stația de tratare, deoarece un rezervor se poate umple în timp ce altul reacționează, se instalează sau decanta.

Pași cheie: completați, reacționați, așezați -vă, desenați și ralanti

Un ciclu operațional tipic SBR este format din cinci faze distincte:

1. Umple:

   • Descriere: Apele uzate brute sau primare tratate intră în rezervorul SBR, amestecând cu nămolul activat rămas din ciclul anterior. Această fază poate fi operată în diferite condiții:
     • Completare statică: Fără aerare sau amestecare; promovează denitrificarea sau condițiile anaerobe.
     • Umplutură mixtă: Amestecarea fără aerare; promovează condiții anoxice (denitrificare) sau condiții anaerobe (absorbție de fosfat).
     • Umplutură aerată: Apare aerare și amestecare; promovează condițiile aerobe și îndepărtarea imediată a BOD.
   • Scop: Introduce apa uzată în biomasă și inițiază reacțiile biologice. Amestecarea asigură un contact bun între poluanți și microorganisme.

2. Reacționează (aerare):

   • Descriere: În urma sau în faza de umplere, rezervorul este intens aerat și amestecat. Condițiile aerobe sunt menținute pentru a permite microorganismelor să degradeze activ compuși organici (BOD/COD) și să nitrifieze amoniacul. Această fază poate fi proiectată pentru a include perioade de afecțiuni anoxice sau anaerobe pentru a facilita îndepărtarea nutrienților (denitrificare și îndepărtarea biologică a fosforului).
   • Scop: Faza principală pentru tratamentul biologic, unde se produce cea mai mare parte a îndepărtării poluanților.

3. Stabiliți -vă (sedimentarea):

   • Descriere: Aerarea și amestecarea sunt oprite, iar nămolul activat este lăsat să se stabilească în condiții de calmare (încă). Flocurile microbiene dense se așează în partea de jos a rezervorului, formând un strat de supernatant clar deasupra păturii de nămol.
   • Scop: Pentru a separa apa uzată tratată de biomasa de nămol activată prin gravitație. Acesta este un pas critic pentru realizarea unui efluent de înaltă calitate.

4. Desenați (decantare):

   • Descriere: Odată ce nămolul s -a instalat, supernatantul tratat este decantat (extras) din porțiunea superioară a rezervorului. Acest lucru este de obicei realizat folosind un weir mobil sau o pompă submersibilă concepută pentru a evita perturbarea nămolului așezat.
   • Scop: Pentru a descărca efluentul tratat din sistem.

5. Inactiv (sau deșeuri/odihnă):

   • Descriere: Această fază opțională are loc între etape și fazele de umplere ulterioare.
     • Nămolit deșeuri: Nămolul activat în exces (WAS) poate fi îndepărtat din rezervor în această fază pentru a menține vârsta și concentrația dorită de nămol.
     • Pregătirea odihnă/reumplere: Rezervorul poate rămâne inactiv pe scurt, pregătindu -se pentru următorul ciclu de umplere.
   • Scop: Pentru a gestiona inventarul nămolului și pentru a pregăti rezervorul pentru următorul ciclu de tratament.

Durata fiecărei faze este controlată cu atenție de un cronometru sau de un sistem de control al procesului, permițând o flexibilitate semnificativă în ajustarea la diferite condiții influente și cerințele de calitate ale efluenților.

Avantaje și dezavantaje

Avantajele SBR:

• Amprentă compactă: Deoarece toate procesele apar într -un singur rezervor, SBR -urile necesită, în general, o suprafață mai mică de teren în comparație cu sistemele ASP convenționale cu clarificatoare separate.
• Calitate ridicată a efluenților: Condițiile de decontare a unui SBR duc adesea la o calitate superioară a efluenților, în special în ceea ce privește solidele suspendate și îndepărtarea BOD. De asemenea, poate obține o eliminare excelentă a nutrienților (azot și fosfor) prin variații de faze aerobice, anoxice și anaerobe într -un singur ciclu.
• Flexibilitate operațională: Capacitatea de a ajusta duratele de fază permite o adaptare ușoară la fluxuri influente variate și încărcături poluante, precum și modificări ale calității efluenților dorite.
• Probleme reduse de volum de nămol: Faza de decontare controlată în SBRS are ca rezultat adesea o mai bună decontare a nămolului și mai puține probleme cu volumul nămolului în comparație cu sistemele de flux continuu.
• Fără clarificator secundar sau pompe de întoarcere a nămolului: Elimină necesitatea unor clarificatoare separate și capitalul asociat și costurile operaționale ale pompei de rentabilitate a nămolurilor, simplificând aspectul plantei și reducând întreținerea.

Dezavantaje ale SBR:

• Descărcare intermitentă: Efluentul tratat este evacuat în loturi, ceea ce ar putea necesita un rezervor de egalizare dacă este necesară o descărcare continuă a corpului receptor.
• Complexitate mai mare în controale: Necesită mai multe sisteme de control automatizate mai sofisticate pentru gestionarea fazelor secvențiale, inclusiv senzori de nivel, cronometre și supape automatizate. Acest lucru poate duce la costuri de capital inițiale mai mari pentru instrumente și controale.
• Potențial pentru probleme de miros: Dacă nu este gestionat în mod corespunzător, în special în timpul fazelor anaerobe sau anoxice, poate exista un potențial de generare a mirosurilor.
• Operațiune calificată: Necesită operatorii cu o bună înțelegere a procesului de lot și a sistemului de control pentru a optimiza performanța.
• Dimensiunea mai mare a rezervorului pentru o capacitate egală: Pentru un debit mediu dat, volumul rezervorului SBR ar putea fi mai mare decât un rezervor de aerare continuu datorită naturii lotului și necesității de a se adapta întregului volum al ciclului.

Aplicații și adecvarea

Tehnologia SBR este foarte potrivită pentru o gamă largă de aplicații, inclusiv:

• Municipalități mici până la mijlocii: În special în cazul în care disponibilitatea terenurilor este o constrângere sau în cazul în care este necesară o calitate mai mare a efluenților.
• Tratament descentralizat de ape uzate: Ideal pentru comunități, subdiviziuni, hoteluri, stațiuni, școli și complexe comerciale care nu sunt conectate la sistemele municipale centrale.
• Tratament industrial de ape uzate: Eficient pentru tratarea efluenților industriali cu debite și concentrații variabile, cum ar fi cele din prelucrarea alimentelor, lactate, textile și industrii farmaceutice. Flexibilitatea sa permite manipularea sarcinilor de șoc.
• Operații sezoniere: Bine potrivit pentru aplicații cu fluxuri fluctuante, cum ar fi campinguri sau facilități turistice.
• Modernizarea plantelor existente: Poate fi utilizat pentru a actualiza plantele de nămol activate convenționale prin transformarea rezervoarelor de aerare în SBRS, îmbunătățind adesea capacitățile de îndepărtare a nutrienților.

Înțeles. Să trecem la secțiunea „Bioreactor cu pat în mișcare (MBBR)”.

---

Bioreactor cu pat în mișcare (MBBR)

Bioreactorul cu pat în mișcare (MBBR) reprezintă un avans semnificativ în tratamentul apelor uzate pe bază de biofilm, oferind o alternativă compactă și extrem de eficientă la sistemele de creștere suspendate convenționale precum ASP sau SBR. Dezvoltată în Norvegia la sfârșitul anilor 1980, MBBR Tehnologie folosește mii de transportatori de plastic mici pentru a oferi o suprafață protejată pentru ca microorganismele să crească ca biofilm.

Descrierea tehnologiei MBBR

În centrul său, un sistem MBBR constă dintr -un rezervor de aerare (sau un rezervor anaerob/anoxic) umplut cu o cantitate mare de medii de plastic mici, special concepute (transportatori sau transportatori de biofilme). Acești transportatori sunt de obicei fabricate din polietilenă de înaltă densitate (HDPE) sau polipropilenă și vin în diferite forme și dimensiuni, fiecare proiectată pentru a maximiza suprafața protejată pentru atașarea biofilmului.

Transportatorii sunt păstrați în mișcare constantă în reactor, de obicei prin sistemul de aerare în rezervoarele aerobe sau prin mixere mecanice în rezervoare anaerobe/anoxice. Această mișcare continuă asigură un contact optim între apele uzate, biomasa și aerul (în sistemele aerobe). Spre deosebire de sistemele convenționale de nămol activate, MBBR nu necesită recircularea nămolului dintr -un clarificator secundar pentru a menține concentrația de biomasă. Biomasa crește ca un biofilm pe transportatori, iar această biofilm se strecoară în mod natural când devine prea groasă, menținând biomasa activă și eficientă.

În urma reactorului MBBR, este necesară o etapă de separare, de obicei un clarificator secundar sau un ecran fin, pentru a separa apa tratată de orice solide suspendate (inclusiv biofilm și particule inerte) înainte de descărcare sau tratament suplimentar.

Utilizarea transportatorilor de biofilm

Inovația MBBR constă în dependența sa Transportatori de biofilm . Acești transportatori servesc ca substrat pentru creșterea microbiană, permițând menținerea unei concentrații mari de biomasă activă într -un volum relativ mic. Caracteristicile cheie ale acestor transportatori includ:

• Suprafață specifică ridicată: Proiectarea complexă a transportatorilor oferă o suprafață mare protejată pe unitatea de unitate, ceea ce se traduce într -o concentrație ridicată de biomasă.
• Flotabilitate neutră: Transportatorii sunt proiectați să aibă o densitate aproape de cea a apei, permițându -le să fie suspendate și mutate liber în reactor atunci când sunt aerate sau amestecate.
• Durabilitate: Fabricate din materiale plastice robuste, acestea sunt rezistente la degradarea chimică și biologică, asigurând o durată de viață operațională lungă.
• Auto-curățare: Mișcarea continuă și coliziunile dintre transportatori, combinate cu forțele de forfecare de la aerare, ajută la menținerea biofilmului la o grosime optimă, prevenind creșterea excesivă și menținând transferul de masă eficient.

Pe măsură ce apele uzate curg prin reactor, poluanții organici și nutrienții difuzează în biofilm de pe transportatori, unde sunt consumați de microorganisme. Această abordare cu film fix permite rate de încărcare volumetrice mai mari în comparație cu sistemele de creștere suspendate.

Avantaje și dezavantaje

Avantajele MBBR:

• Dimensiune compactă / amprentă mică: Un avantaj major este volumul de reactor semnificativ mai mic necesar în comparație cu sistemele convenționale de nămol activate pentru aceeași capacitate de tratament. Acest lucru se datorează concentrației mari de biomasă activă asupra transportatorilor.
• Eficiență ridicată și robustete: Sistemele MBBR sunt foarte robuste și mai puțin sensibile la încărcările de șoc și la fluctuațiile fluxului influent sau al concentrației organice. Biofilmul oferă o comunitate microbiană stabilă și rezistentă. Sunt extrem de eficiente în eliminarea BOD și amoniac azot (nitrificare).
• Fără reciclare a nămolului: Spre deosebire de ASP, MBBR nu necesită pomparea nămolului activat de retur (RAS), simplificarea funcționării și reducerea consumului de energie.
• Fără spălare din spate: Spre deosebire de alte sisteme cu filme fixe (de exemplu, filtre de trântit sau filtre aerate scufundate), MBBR nu necesită spălarea periodică a mass-media.
• Ușor de actualizat: Rezervoarele de nămol activate convenționale existente pot fi adesea transformate în MBBRS prin simpla adăugare a transportatorilor și aerare, crescând semnificativ capacitatea și performanța lor, fără a necesita construcție de rezervoare noi. Acest lucru îl face o opțiune excelentă de reamenajare.
• Producție redusă de nămol (potențial): Sistemele de biofilm pot produce uneori mai puțin nămol în exces în comparație cu sistemele de creștere suspendate, deși acest lucru poate varia.

Dezavantaje și limitări ale MBBR:

• Necesită post-clarificare: În timp ce biofilmul crește pe transportatori, se mai produce în exces de biofilm și solide suspendate, necesitând încă un clarificator secundar sau o altă unitate de separare (de exemplu, DAF, ecran fin) în aval pentru a obține un efluent de înaltă calitate.
• Ecrane de retenție media: Necesită ecrane la ieșirea reactorului pentru a preveni pierderea transportatorilor din rezervor. Aceste ecrane pot deveni uneori înfundate, necesitând întreținere.
• Cost inițial mai mare pentru transportatori: Costul transportatorilor de plastic specializați poate contribui la o cheltuială inițială mai mare de capital în comparație cu sistemele convenționale.
• Potențial pentru uzura purtătorului: Pe perioade foarte lungi, mișcarea continuă poate duce la o anumită uzură asupra transportatorilor, deși sunt concepute pentru longevitate.
• Energie pentru amestecare/aerare: În timp ce nu pompează RAS, aerarea continuă sau amestecarea pentru a menține transportatorii suspendați încă necesită energie.

Aplicații în diverse industrii

Tehnologia MBBR este extrem de versatilă și găsește o aplicare pe scară largă în diverse sectoare:

• Tratament municipal de ape uzate: Folosit din ce în ce mai mult pentru noile fabrici municipale și pentru modernizarea celor existente pentru a respecta limite de descărcare mai stricte, în special pentru îndepărtarea azotului (nitrificare și denitrificare).
• Tratament industrial de ape uzate: Tratează eficient apele uzate industriale organice de înaltă rezistență din industrii precum:
  • Mâncare și băutură (de exemplu, fabrici de bere, lactate, distilerii, abatoare)
  • Pulpă și hârtie
  • Chimice și farmaceutice
  • Textil
  • Petrochimic
• Pre-tratament: Adesea utilizat ca un pas de pre-tratament robust înainte de procese mai sensibile sau avansate sau ca o soluție de sine stătătoare pentru realizarea parametrilor specifici de calitate a efluenților.
• Îndepărtarea azotului: În mod deosebit de eficient pentru nitrificare datorită biofilmului stabil, care protejează bacteriile nitrifiante de sarcinile de șoc și inhibitori. Poate fi, de asemenea, configurat pentru denitrificare.

Excelent! Să procedăm cu secțiunea „Membrană Bioreactor (Mbr)”.

---

Bioreactor cu membrană (Mbr)

Bioreactorul membranei (Mbr) reprezintă o evoluție de ultimă oră în tratamentul apelor uzate, integrând un proces de tratament biologic (nămol activ activ) cu filtrare a membranei. Această combinație inovatoare depășește multe dintre limitările sistemelor convenționale de nămol activate, în special în ceea ce privește calitatea și amprenta efluenților.

Explicația tehnologiei Mbr

În centrul său, un sistem Mbr îmbină degradarea biologică a poluanților de către microorganisme cu o barieră fizică - membrane - pentru a separa apa tratată de nămolul activat. Acest lucru elimină necesitatea unui clarificator secundar convențional și adesea, filtrarea terțiară.

Există două configurații primare pentru sistemele MBR:

1. MBR scufundat: Aceasta este cea mai frecventă configurație. Modulele de membrană (de exemplu, fibre goale sau membrane cu foi plate) sunt plasate direct în rezervorul de aerare (sau un rezervor de membrană separat adiacent acestuia). O aspirație de joasă presiune (vid) sau o gravitate este utilizată pentru a trage apa tratată prin porii membranei, lăsând în urmă biomasa și alte solide suspendate. Aerația cu bule grosiere este furnizată de obicei sub membrane pentru a scăpa suprafața membranei, prevenind murdărirea și furnizarea de oxigen pentru procesul biologic.

2. MBR extern (Sidestream): În această configurație, modulele de membrană sunt localizate în afara bioreactorului principal. Lichiorul mixt este pompat continuu din bioreactor prin modulele membranei, iar permeatul (apa tratată) este colectat în timp ce nămolul concentrat este returnat la bioreactor. Această configurație implică de obicei o energie de pompare mai mare datorită circulației externe și a presiunilor transmembranare potențial mai mari.

Indiferent de configurație, rămâne principiul cheie: membranele acționează ca o barieră absolută, păstrând practic toate solidele suspendate, bacteriile și chiar unele viruși și coloizi, producând un efluent de înaltă calitate. Retenția ridicată a biomasei în reactor permite concentrații de solide suspendate cu lichior mixt mult mai mari (MLSS) (de obicei 8.000-15.000 mg/L sau chiar mai mare) în comparație cu nămolurile activate convenționale (2.000-4.000 mg/L). Această concentrație ridicată de biomasă se traduce direct într -un volum de bioreactor mai mic pentru o sarcină dată.

Integrarea filtrării membranei

Integrarea membranelor schimbă fundamental etapa de separare în tratamentul biologic. În loc să se bazeze pe așezarea gravitației (ca în ASP sau SBR), MBR folosește o barieră fizică. Aceasta are mai multe implicații profunde:

• Separarea completă a solidelor: Membranele păstrează efectiv toate solidele suspendate, ceea ce duce la un efluent care este esențial lipsit de TSS. Acest lucru elimină problemele asociate cu volumul de nămol sau așezarea slabă care poate plaga sistemelor convenționale.
• Concentrație ridicată de biomasă (MLSS): Reținerea eficientă a solidelor permite menținerea concentrațiilor foarte mari de microorganisme în bioreactor. Aceasta înseamnă că un rezervor mai mic poate gestiona o sarcină organică mai mare, ceea ce duce la o amprentă redusă semnificativ.
• Timpul lung de retenție a nămolurilor (SRT) și timpul de retenție hidraulică scurtă (HRT): MBR-urile pot funcționa cu SRT-uri foarte lungi (zile până la luni), ceea ce este benefic pentru creșterea microorganismelor cu creștere lentă (cum ar fi bacteriile nitrifiante) și pentru obținerea unor grade ridicate de îndepărtare organică și nutritivă. Simultan, HRT poate fi relativ scurt din cauza MLS -urilor mari, contribuind în continuare la compactitate.
• Activitate biologică îmbunătățită: Mediul stabil și concentrația ridicată de biomasă duc adesea la procese biologice mai stabile și mai eficiente.

Avantaje și dezavantaje

Avantajele MBR:

• Efluent de înaltă calitate: Produce un penet de înaltă calitate adecvat pentru descărcarea directă la medii sensibile, irigare, reutilizare industrială sau chiar reutilizare potabilă după tratament suplimentar. Efluentul este practic lipsit de solide suspendate, bacterii și adesea viruși.
• Amprentă mică: Eliminarea nevoii de clarificatoare secundare și de multe ori filtrele terțiare reduce semnificativ suprafața generală de teren necesară, ceea ce face MBR ideal pentru site -uri cu spațiu limitat sau pentru îmbunătățiri de capacitate.
• Robustete și stabilitate: MLS -urile ridicate și SRT lung fac sistemele MBR mai rezistente la încărcările de șoc hidraulice și organice în comparație cu sistemele convenționale.
• Eliminarea îmbunătățită a nutrienților: SRT lung oferă condiții excelente pentru nitrificare, iar cu un design adecvat (zone anoxice), denitrificarea și îndepărtarea biologică a fosforului poate fi, de asemenea, foarte eficientă.
• Potențial de reamenajare: Poate fi utilizat pentru a actualiza plantele de nămol activate existente pentru a crește capacitatea sau pentru a îmbunătăți calitatea efluenților fără lucrări civile extinse.

Dezavantaje ale MBR:

• Îndepărtarea membranei: Aceasta este principala provocare operațională. Îndepărtarea (acumularea de materiale pe suprafața membranei sau în porii săi) reduce permeabilitatea membranei, crește presiunea transmembraniană și necesită o curățare frecventă. Acest lucru se adaugă complexității și costurilor operaționale.
• Cost de capital ridicat: Membranele și echipamentele specializate asociate (de exemplu, suflantele de aer pentru parcurgerea, sistemele de curățare) fac ca cheltuielile de capital inițiale să fie semnificativ mai mari decât sistemele ASP sau SBR convenționale.
• Cost operațional mai mare: Consumul de energie pentru aerare (pentru procesele biologice și parcurgerea membranei), pomparea (în special pentru MBR -urile externe) și agenții de curățare chimică contribuie la costuri operaționale mai mari.
• Durata de viață a membranei și înlocuirea: Membranele au o durată de viață finită (de obicei 5-10 ani, în funcție de funcționare și calitatea apei) și sunt costisitoare de înlocuit.
• Cerințe de pre-tratament: În timp ce MBR-urile sunt robuste, pre-tratamentul adecvat (screening, îndepărtarea granulației) este crucială pentru a proteja membranele împotriva deteriorării și murdăririi excesive.
• Operațiune calificată: Necesită operatori calificați să monitorizeze performanța membranei, să implementeze protocoale de curățare și să rezolve problemele problemelor.

Aplicații în tratarea apelor uzate municipale și industriale

Tehnologia MBR câștigă rapid tracțiune și este aplicată din ce în ce mai mult în diverse sectoare:

• Tratament municipal de ape uzate:
  • Pentru plantele noi în care se aplică terenul rar sau se aplică limite de descărcare stricte.
  • Modernizarea plantelor existente pentru a îndeplini stşiardele de calitate mai ridicate ale efluenților (de exemplu, pentru descărcarea directă în apele sensibile sau pentru proiectele de reutilizare a apei).
  • Tratamentul descentralizat pentru comunități, stațiuni și evoluții comerciale.
• Tratament industrial de ape uzate:
  • Tratarea apelor uzate industriale complexe, de înaltă rezistență, unde este necesară o calitate ridicată a efluenților pentru reutilizare sau descărcare strictă. Exemple includ farmaceutice, alimente și băuturi, textile și industrii chimice.
  • Apele uzate care conțin compuși biodegradabili lent.
• Reutilizarea și reciclarea apei: Datorită calității superioare a efluenților, Permeatul MBR este o materie primă excelentă pentru procese de tratament avansate suplimentare (de exemplu, osmoză inversă) pentru a produce apă pentru diverse aplicații de reutilizare (irigare, apă industrială, utilizări ne-potabile și chiar apă potabilă după purificare suplimentară).

Înțeles. Să trecem la secțiunea „Sisteme hibride: SBBR”.

---

Sisteme hibride: SBBR

Pe măsură ce tehnologiile de tratare a apelor uzate continuă să evolueze, există o tendință din ce în ce mai mare de a combina cele mai bune caracteristici ale diferitelor sisteme pentru a crea soluții mai eficiente, robuste și rentabile. Sistemele hibride își propun să utilizeze beneficiile sinergice ale proceselor integrate. Un astfel de hibrid promițător este reactorul de biofilm al lotului de secvențiere (SBBR), care combină ingenios principii atât din reactorul de lot de secvențiere (SBR), cât și din bioreactorul cu pat în mișcare (MBBR).

Descrierea tehnologiei SBBR

Reactorul de biofilm de secvențiere a lotului (SBBR) funcționează pe ciclurile de tratament secvențiale înțelese, caracteristice unui SBR, dar în reactorul său, acesta încorporează purtători de biofilm, similar cu cele utilizate într-un MBBR. Acest lucru înseamnă că sistemul beneficiază atât de creșterea suspendată (nămol activat), cât și de creșterea atașată (biofilm pe transportatori) populațiile de biomasă care coexistă în același rezervor.

Într -o configurație tipică SBBR, reactorul conține o cantitate de transportatori de biofilm în mișcare liberă, la fel ca un MBBR, care sunt păstrate în suspensie prin aerare sau amestecare în faza React. Ciclul operațional urmează fazele bine definite ale unui SBR stşiard: umplere, reacție (care include aerarea/amestecarea pentru a menține transportatorii suspendați), așezarea și desenarea. În faza de așezare, biomasa suspendată se instalează, dar biofilmul atașat de transportatori rămâne în rezervor. Prin urmare, efluentul decantat este separat în primul rând de nămolul suspendat așezat și nu direct de transportatori.

Combinație de principii SBR și MBBR

SBBR îmbină efectiv punctele forte ale două abordări distincte de tratament biologic:

• De la SBR: Acesta adoptă flexibilitatea operațională în legătură cu lotul, permițând un control precis asupra aerarii, amestecării și perioadelor anoxice/anaerobe într-un singur rezervor. Acest lucru îl face extrem de adaptabil la sarcini influente variate și ideal pentru realizarea îndepărtării avansate de nutrienți (azot și fosfor) prin programarea condițiilor specifice în diferite faze ale ciclului. Eliminarea clarificatorilor continue și a pompelor de întoarcere a nămolurilor (ca într -un sistem MBBR cu flux continuu) este, de asemenea, o caracteristică împrumutată de la SBR.
• De la MBBR: Acesta încorporează utilizarea transportatorilor de biofilm, oferind o platformă stabilă și rezistentă pentru creșterea microbiană atașată. Acest lucru crește semnificativ concentrația de biomasă și diversitatea din reactor, ceea ce duce la o capacitate de tratament volumetrică mai mare și la o rezistență îmbunătățită împotriva sarcinilor de șoc sau a compușilor inhibitori. Biofilmul oferă un mediu protejat pentru bacteriile cu creștere lentă (precum nitrifierii) și menține o populație stabilă, chiar dacă biomasa suspendată experimentează tulburări sau este parțial spălată.

Acest sistem dual-biomasă (suspendat și atașat) permite un proces de tratament mai cuprinzător și mai stabil.

Avantajele abordării hibride

Combinația principiilor SBR și MBBR într -un sistem SBBR produce mai multe avantaje convingătoare:

• Eficiență îmbunătățită a tratamentului: Prezența biomasei de creștere suspendate și atașate poate duce la eficiențe superioare de îndepărtare pentru BOD, COD și în special azot (nitrificare și denitrificare) și fosfor. Biofilmul robust acționează ca un „tampon” împotriva tulburărilor operaționale, menținând performanțe constante.
• Încărcare volumetrică crescută: Ca și MBBR, concentrația mare de biomasă activă pe transportatori permite SBBR să gestioneze sarcini organice și hidraulice mai mari într -un volum mai mic de reactor în comparație cu SBR sau ASP convențional, ceea ce duce la o amprentă mai compactă.
• Flexibilitate și control operațional: Păstrează flexibilitatea inerentă a SBR -urilor, permițând operatorilor să ajusteze cu ușurință timpii de ciclu, modelele de aerare și condițiile de umplere/reacție pentru a optimiza pentru variații de calitate influentă, debit și cerințe de efluenți. Acest lucru este deosebit de avantajos pentru îndepărtarea nutrienților.
• Caracteristici îmbunătățite ale nămolului: Biofilmul contribuie la o biomasă generală mai stabilă. În timp ce nămolul suspendat trebuie să se stabilească în continuare, prezența biofilmului poate duce uneori la caracteristici de decontare îmbunătățite ale flocurilor suspendate din cauza efectului de tamponare asupra comunității microbiene.
• Robustete la sarcini de șoc: Biofilmul rezistent oferă o populație stabilă de microorganisme care sunt mai puțin sensibile la spălare sau inhibare de la modificările bruște ale concentrației de poluanți sau la șocurile hidraulice, ceea ce face ca sistemul să fie foarte robust.
• Producție redusă de nămol (potențial): Sistemele de biofilm pot duce uneori la o producție de nămol net mai scăzută în comparație cu sistemele de creștere pur suspendate, deși acest lucru depinde de condițiile de operare specifice.

Aplicații și studii de caz

Tehnologia SBBR este potrivită pentru o varietate de aplicații în care sunt dorite performanțe ridicate, flexibilitate și o amprentă compactă, în special în cazul în care încărcările fluctuante sau stşiardele de efluenți stricte sunt o preocupare.

• Tratamentul de ape uzate municipale de dimensiuni mici și mijlocii: Ideal pentru comunitățile care necesită un tratament robust cu capacități de îndepărtare a nutrienților și pot avea constrângeri spațiale.
• Tratament industrial de ape uzate: Foarte eficient pentru industriile care produc ape uzate cu sarcini organice variabile sau compuși specifici care beneficiază de o comunitate stabilă de biofilm. Exemple includ:
  • Alimente și băuturi (de exemplu, vinării, fabrici de bere, producție de alimente pentru gustări)
  • Industrii textile (pentru îndepărtarea culorilor și a BOD)
  • Fabricare farmaceutică
  • Tratamentul de levigat de deșeuri (cunoscut pentru încărcături organice/azoturi ridicate și variabile)
• Actualizarea plantelor existente: SBR -urile existente sau rezervoarele de nămol activate convenționale pot fi reamenajate cu purtători MBBR pentru a îmbunătăți capacitatea, pentru a îmbunătăți îndepărtarea nutrienților și pentru a crește robustetea, transformându -le eficient în SBBR. Aceasta oferă o soluție rentabilă pentru extinderea plantelor sau îmbunătățiri de conformitate.
• Sisteme de tratament descentralizate: Potrivit pentru site-uri îndepărtate, stațiuni și evoluții în care este necesar un tratament de încredere și de înaltă calitate, fără o infrastructură extinsă.

Studiile de caz evidențiază adesea capacitatea SBBR de a atinge niveluri ridicate de BOD, TSS și îndepărtarea amoniacului în mod constant, chiar și în condiții provocatoare, ceea ce îl face o opțiune valoroasă în peisajul modern de tratare a apelor uzate.

Analiza comparativă

Alegerea tehnologiei optime de tratare a apelor uzate din gama de opțiuni disponibile - procesul de nămol activat (ASP), secvențarea reactorului lot (SBR), bioreactorul cu pat în mișcare (MBBR), bioreactorul cu membrană (MBR) și secvențarea reactorului de biofilm (SBBR) - necesită o înțelegere minuțioasă a performanței lor relative între metricii cheie. Această secțiune oferă o analiză comparativă, concentrându -se pe eficiență, cost, amprentă și complexitate operațională.

Comparația eficienței (BOD, îndepărtarea TSS)

Obiectivul principal al tratamentului biologic de ape uzate este eliminarea poluanților organici (măsurați ca cerere biochimică de oxigen sau BOD și cerere chimică de oxigen sau COD) și solide suspendate (TSS). Îndepărtarea nutrienților (azot și fosfor) este, de asemenea, din ce în ce mai critică.

Rezumatul eficienței:

• MBR Se remarcă pentru calitatea sa excepțională a efluenților, în special pentru TSS și eliminarea agentului patogen, datorită barierei membranei fizice. Adesea este alegerea atunci când este necesară reutilizarea directă sau descărcarea la apele sensibile.
• SBR and SBBR Oferiți sisteme extrem de flexibile și eficiente pentru realizarea BOD, TSS strictă și în special eliminarea nutrienților (azot și fosfor) prin operațiunile lor de lot programabile. SBBR adaugă robustete și o capacitate mai mare datorită biofilmului.
• MBBR Excels în eficiență volumetrică pentru eliminarea BOD și azot și este extrem de robustă, dar necesită totuși un clarificator convențional pentru separarea TSS, similar cu ASP.
• ASP Rămâne un interpret solid pentru îndepărtarea de bază BOD/TSS la scări mari, dar poate necesita configurații mai specializate și amprente mai mari pentru îndepărtarea avansată a nutrienților.

Analiza costurilor (CAPEX, OPEX)

Costul este un factor critic, care cuprinde atât cheltuielile de capital (CAPEX) pentru configurarea inițială, cât și cheltuielile operaționale (OPEX) pentru rularea și întreținerea continuă.

Rezumatul costurilor:

• MBR de obicei are CAPEX și OPEX Datorită costului membranelor, înlocuirii acestora, energiei pentru aerare (atât biologică, cât și parcurgerii membranei) și curățării chimice. Cu toate acestea, calitatea mai mare a efluenților și amprenta mai mică pot justifica acest cost în scenarii specifice.
• ASP Adesea are un capex inferior pentru sisteme de bază, dar OPEX poate fi semnificativ Datorită consumului ridicat de energie pentru aerare și costuri substanțiale de gestionare a nămolurilor.
• SBR are un capex moderat până la înalt Datorită necesității unor controale sofisticate și a volumelor de rezervor potențial mai mari decât un sistem continuu, dar OPEX -ul său poate fi moderat, mai ales dacă eliminarea nutrienților este optimizată.
• MBBR are un capex moderat până la înalt Datorită costului transportatorilor, dar OPEX -ul său este în general moderat, beneficiind de pomparea RAS.
• SBBR va avea un capex mai mare decât un SBR pur din cauza transportatorilor, iar OPEX -ul său va fi similar cu SBR sau MBBR, în funcție de amploarea aerarii și irosirea nămolului.

Comparație de amprentă

Cerințele zonei de teren sunt adesea o constrângere majoră, în special în zonele urbane sau dens populate.

Rezumatul amprentei:

• MBR este câștigătorul incontestabil în termeni de cea mai mică amprentă , făcându -l ideal pentru zonele urbane sau pentru reamenajarea unde spațiul este limitat.
• MBBR oferă, de asemenea, un lucru semnificativ Amprenta redusă Comparativ cu ASP, dar necesită totuși post-clarificare.
• SBR and SBBR sunt în general mai compacte decât ASP, deoarece integrează mai multe procese într -un singur rezervor. SBBR oferă potențial o amprentă mai mică decât un SBR pur datorită eficienței volumetrice mai mari din biofilm.
• ASP necesită cea mai mare amprentă datorită rezervoarelor sale multiple, mari și continue de funcționare.

Complexitate operațională

Ușorile de funcționare, nivelul de automatizare și abilitatea operatorului necesară sunt considerente importante.

Aplicații și studii de caz

Înțelegerea avantajelor și dezavantajelor teoretice ale fiecărei tehnologii de tratare a apelor uzate este esențială, dar la fel de importantă este să vedem cum funcționează în scenarii din lumea reală. Această secțiune explorează aplicații tipice pentru MBBR, MBR, SBR, ASP și SBBR, subliniind adecvarea acestora pentru diferite provocări cu studii de caz ilustrative.

Studii de caz MBBR

Aplicații: MBBR este adoptat pe scară largă atât pentru tratarea apelor uzate municipale, cât și industriale, în special în cazul în care plantele existente au nevoie de modernizări, trebuie să fie gestionate încărcături mai mari sau este necesară o soluție compactă pentru îndepărtarea azotului. Robustetea sa îl face potrivit pentru tratarea apelor uzate organice de înaltă rezistență.

Exemplu de studiu de caz: actualizare a uzinei municipale pentru nitrificare

• Provocare: O stație de tratare a apelor uzate municipale de dimensiuni medii s-a confruntat cu limite de efluenți mai stricte pentru azot de amoniac, iar sistemul său convențional de nămol activat s-a străduit să le îndeplinească constant, în special în lunile mai reci. Uzina avea, de asemenea, un spațiu limitat pentru extindere.
• Soluţie: Uzina a decis să implementeze o etapă MBBR ca etapă de pre-tratament pentru nitrificare. Bazinele de aerare existente au fost reamenajate prin adăugarea transportatorilor MBBR și menținerea aerării adecvate.
• Rezultat: Actualizarea MBBR a îmbunătățit semnificativ ratele de nitrificare, permițând plantei să îndeplinească constant noile limite de descărcare de amoniac. Natura compactă a MBBR a permis actualizarea în amprenta existentă, evitând construcția civilă costisitoare pentru noile rezervoare. Biofilmul stabil s -a dovedit rezistent la fluctuațiile temperaturii, asigurând performanțe fiabile.

Exemplu de studiu de caz: Tratarea apelor uzate industriale (procesarea alimentelor)

• Provocare: O mare instalație de prelucrare a alimentelor a generat ape uzate organice de înaltă rezistență cu sarcini BOD fluctuante, ceea ce face dificilă tratamentul anaerobic existent, urmat de un iaz de nămol activat pentru a obține o conformitate constantă.
• Soluţie: Un sistem Aerobic MBBR a fost instalat ca etapă primară de tratament biologic. MBBR a fost proiectat pentru a gestiona sarcina organică ridicată folosind un procent ridicat de umplere a transportatorilor.
• Rezultat: Sistemul MBBR a stabilizat efectiv procesul de tratament, obținând peste 90% eliminare BOD chiar și cu influență variabilă. Robustetea biofilmului a gestionat încărcăturile de șoc din schimbările de producție, ceea ce a dus la o calitate constantă a efluenților și la respectarea reglementării, necesitând în același timp o amprentă mai mică decât un sistem aerobic convențional comparabil.

Studii de caz MBR

Aplicații: Tehnologia MBR este din ce în ce mai mult aleasă pentru proiecte care solicită cea mai mare calitate a efluenților pentru reutilizarea apei, descărcarea în zone sensibile la mediu sau unde disponibilitatea terenurilor este grav restricționată. Este predominant atât în ​​scenarii industriale municipale, cât și complexe.

Exemplu de studiu de caz: Proiect municipal de reutilizare a apei

• Provocare: Un oraș de coastă în creștere rapidă s-a confruntat cu o deficiență de apă și a căutat să-și maximizeze resursele de apă prin tratarea apelor uzate municipale la un standard adecvat pentru irigații și utilizări industriale care nu sunt potabile. Terenurile pentru o mare expansiune a plantelor convenționale a fost rară și scumpă.
• Soluţie: A fost construită o plantă MBR. Sistemul a înlocuit clarificatorii secundari convenționali și filtrele terțiare, producând un permeat de înaltă calitate care ar putea fi tratat în continuare prin osmoză inversă pentru aplicații de reutilizare specifice.
• Rezultat: Sistemul MBR a livrat efluent cu TSS și turbiditate extrem de scăzute, practic fără bacterii, depășind cerințele pentru aplicațiile de reutilizare planificate. Amprenta plantei a fost semnificativ mai mică decât ceea ce ar fi cerut o plantă convențională cu capacitate echivalentă, economisind terenuri de coastă valoroase.

Exemplu de studiu de caz: Tratarea apelor uzate industriale farmaceutice

• Provocare: O companie farmaceutică necesară pentru a trata apele uzate complexe care conțin diverși compuși organici pentru a respecta limitele de descărcare stricte pentru un râu primitor și pentru a explora potențialul de reciclare internă a apei.
• Soluţie: Un sistem MBR a fost ales datorită capacității sale de a gestiona organice complexe și de a produce un efluent de înaltă calitate. MBR a permis un timp lung de retenție a nămolului (SRT), ceea ce este benefic pentru degradarea compușilor biodegradabili lent.
• Rezultat: Sistemul MBR a obținut în mod constant eficiențe de îndepărtare ridicate pentru COD și alți poluanți specifici, permițând respectarea reglementărilor stricte de descărcare de gestiune. Permeatul de înaltă calitate a deschis, de asemenea, posibilitățile de reciclare a apei în cadrul instalației, reducând consumul de apă dulce.

Studii de caz SBR

Aplicații: SBR-urile sunt extrem de versatile, potrivite pentru municipalități mici și mijlocii, sisteme de tratament descentralizate și aplicații industriale cu fluxuri și sarcini fluctuante, în special în cazul în care eliminarea avansată a nutrienților este o prioritate.

Exemplu de studiu de caz: Tratamentul descentralizat al apelor uzate ale comunității

• Provocare: O nouă dezvoltare rezidențială, situată departe de o stație de tratament municipal central, a necesitat o soluție independentă de tratare a apelor uzate care să poată îndeplini limite stricte de descărcare a nutrienților și să funcționeze cu rate diferite de ocupare.
• Soluţie: A fost implementat un sistem SBR cu două tank. Natura programabilă a SBR a permis optimizarea fazelor anaerobe, anoxice și aerobe pentru a obține nitrificare și denitrificare simultană, precum și eliminarea biologică a fosforului.
• Rezultat: Sistemul SBR a produs în mod constant un efluent de înaltă calitate cu BOD scăzut, TSS, azot și fosfor, potrivit pentru descărcare într-un pârâu local. Flexibilitatea operațională a permis sistemului să se adapteze eficient la fluxurile fluctuante caracteristice comunităților rezidențiale, reducând la minimum consumul de energie în perioadele cu flux mic.

Exemplu de studiu de caz: Tratarea apelor uzate din industria lactate

• Provocare: O instalație de procesare a lactatelor a cunoscut variații semnificative în fluxul de ape uzate și rezistența organică pe parcursul zilei și săptămânii, ceea ce face dificilă funcționarea stabilă a unui sistem de flux continuu. Au fost prezente încărcături organice și azot ridicate.
• Soluţie: A fost instalat un sistem SBR. Funcționarea lotului gestionează în mod inerent fluxurile variabile, iar capacitatea de a controla fazele de reacție a permis defalcarea eficientă a organicelor lactate și eliminarea eficientă a azotului.
• Rezultat: SBR a gestionat cu succes încărcăturile fluctuante, tratând în mod constant apele uzate ale lactatelor pentru a răspunde permiselelor de descărcare. Egalizarea încorporată în faza de umplere și fazele React/așezate controlate au asigurat performanțe fiabile chiar și în timpul timpului de producție de vârf.

Studii de caz ASP

Aplicații: Procesul de nămol activat rămâne calul de lucru pentru tratarea apelor uzate municipale la scară largă la nivel global. De asemenea, este aplicat în setări industriale, unde apele uzate sunt extrem de biodegradabile și sunt disponibile mari zone de teren.

Exemplu de studiu de caz: mare stație de tratare a apelor uzate municipale mari

• Provocare: O suprafață metropolitană majoră a necesitat un tratament continuu, cu volum ridicat al apelor uzate interne și comerciale pentru a îndeplini limitele standard de descărcare pentru BOD și TSS.
• Soluţie: A fost proiectată o fabrică convențională de nămol activată, cu mai multe bazine de aerare mari și clarificatoare secundare care funcționează în paralel.
• Rezultat: ASP a tratat cu succes milioane de galoane pe zi, obținând în mod fiabil peste 90% îndepărtarea BOD și TSS. Proiectarea sa robustă a permis manipularea fluxurilor mari de intrare și a oferit o soluție rentabilă pentru o capacitate foarte mare. Optimizarea continuă s -a concentrat pe eficiența aerației și gestionarea nămolurilor.

Exemplu de studiu de caz: Tratamentul cu efluenți cu pulpă și hârtie

• Provocare: O fabrică de pulpă și hârtie a generat un volum mare de ape uzate biodegradabile cu conținut organic ridicat. Preocuparea principală a fost reducerea eficientă a BOD înainte de externare.
• Soluţie: A fost implementat un proces de nămol activat de aerare extinsă. Timpul lung de retenție hidraulică oferit de proiectarea de aerare extinsă a permis degradarea minuțioasă a compușilor organici complexi prezenți în efluentul morii.
• Rezultat: ASP a redus efectiv concentrațiile BOD și TSS la niveluri conforme. În timp ce necesită o amprentă substanțială, fiabilitatea dovedită și o complexitate operațională relativ scăzută pentru această aplicație industrială specifică au făcut o alegere adecvată.

Studii de caz SBBR

Aplicații: SBBR -urile apar pentru situații care necesită tot ce este mai bun din ambele lumi: flexibilitatea și îndepărtarea nutrienților SBR -urilor combinate cu robustetea și eficiența volumetrică mai mare a sistemelor de biofilm. Acestea sunt deosebit de valoroase pentru deșeuri industriale de înaltă rezistență sau variabile și soluții municipale compacte care necesită un tratament avansat.

Exemplu de studiu de caz: Tratamentul de levigare de deșeuri

• Provocare: Tratarea levigatului de deșeuri este notoriu dificilă datorită compoziției sale extrem de variabile, concentrațiilor mari de amoniac și prezența compușilor organici recalcitrant.
• Soluţie: A fost proiectat un sistem SBBR. Operația de lot a SBR a oferit flexibilitatea de a se adapta la diferite caracteristici de levigat, în timp ce purtătorii MBBR au oferit un biofilm stabil pentru nitrificare/denitrificare consistentă și o defalcare îmbunătățită a organicelor dificile.
• Rezultat: SBBR a demonstrat performanțe superioare în eliminarea concentrațiilor mari de azot de amoniac și reducerea COD, chiar și cu influență fluctuantă. Biofilmul rezistent a rezistat compușii inhibitori care se găsesc adesea în levigat, ceea ce duce la un tratament mai stabil și mai fiabil în comparație cu sistemele de creștere pur suspendate.

Exemplu de studiu de caz: actualizarea unui SBR industrial pentru capacitate și robustete

• Provocare: Un sistem SBR existent la o fabrică de produse chimice s -a străduit să răspundă cerințelor crescute de capacitate și să mențină o calitate constantă a efluenților în timpul producției de vârf, din cauza încărcării organice sporite.
• Soluţie: Au fost adăugați purtători MBBR la rezervoarele SBR existente, transformându -le efectiv în SBBRs. Nu au fost necesare rezervoare noi.
• Rezultat: Adăugarea transportatorilor a crescut semnificativ capacitatea de tratament volumetrică a rezervoarelor existente, permițând plantei să se ocupe de sarcina crescută fără a -și extinde amprenta. Sistemul hibrid a prezentat, de asemenea, o rezistență mai mare la încărcările de șoc, ceea ce a dus la performanțe mai consistente și la reducerea unor tulburări operaționale.