Într-un reactor de biofilm cu pat mobil care funcționează corespunzător, purtătorii MBBR ar trebui să circule prin cea mai mare parte a volumului reactorului, mai degrabă decât să formeze un strat plutitor permanent, să se așeze pe podea sau să se adună într-un colț. Când mișcarea transportatorului devine neuniformă, problema este rareori cauzată de un singur factor. Densitatea mediului, creșterea biofilmului, gazul prins, aerarea, performanța mixerului, raportul de umplere, geometria reactorului, ecranele de reținere și chimia apei uzate pot schimba modul în care transportatorii se mișcă.
Cum ar trebui să se miște media MBBR într-un reactor sănătos
Mediul MBBR este proiectat să se deplaseze continuu prin reactorul biologic, astfel încât biofilmul atașat să intre în contact repetat cu apa reziduală, oxigenul dizolvat, nutrienții și substratul. În reactoarele aerobe, această mișcare este de obicei creată în principal prin aerare. În zonele anoxice sau de egalizare, poate fi necesară amestecarea mecanică.
Mișcarea sănătoasă nu înseamnă că fiecare transportator trebuie să rămână exact în aceeași stare hidraulică în orice moment. O anumită acumulare temporară lângă pereți sau suprafețe este normală. Ceea ce contează este dacă cea mai mare parte a mijloacelor de informare în masă continuă să circule și dacă se dezvoltă zone mari permanente de transportatori plutitori, așezați sau stagnanți.
Purtătorii rămân aproape de suprafața apei și nu recirculează eficient.
Purtătorii se deplasează prin cea mai mare parte a volumului reactorului cu energia de amestecare disponibilă.
Transportatorii se stabilesc sau rămân în zone cu viteză redusă în apropierea podelei rezervorului.
Densitatea purtătorului este importantă deoarece mediul MBBR este în mod normal proiectat să rămână aproape de densitatea apei. Cu toate acestea, densitatea unui suport de plastic curat este doar punctul de plecare. Odată ce reactorul funcționează, purtătorul efectiv devine o combinație de biofilm de plastic reținut de apă solide atașate bule de gaz .
O probă de mediu care se comportă corect în apă curată se poate mișca diferit după câteva săptămâni de creștere a biofilmului, acumulare de solide, detartrare sau modificări ale aerării.
De ce MBBR Media plutește la suprafață
Plutirea persistentă este adesea prima mișcare anormală observată de operatori. Un strat subțire de suprafață temporară nu este întotdeauna o problemă serioasă, dar un covor plutitor mare poate reduce contactul efectiv dintre biofilm și apa uzată și poate interfera cu ecranele, canalele sau echipamentele mecanice.
1. Densitatea purtătorului finit este prea scăzută
Dacă mediul finit este substanțial mai ușor decât lichidul din reactor, amestecarea insuficientă poate permite acestuia să rămână la suprafață. Diferențele de densitate pot rezulta din selecția rășinii, variația de fabricație, spumarea excesivă, materialele de umplutură neadecvate sau un model de purtător care nu este potrivit pentru procesul prevăzut.
Acesta este unul dintre motivele pentru care cumpărătorii ar trebui să compare densitatea purtătorului finită , nu doar densitatea nominală a rășinii HDPE utilizată la fabricarea acesteia.
2. Aerul este prins în transportatorii noi
Mediile noi pot pluti puternic atunci când sunt introduse pentru prima dată într-un rezervor. Aerul poate rămâne în interiorul camerelor interne sau a elementelor de suprafață înainte ca suportul să fie complet umezit.
În acest caz, plutirea poate scădea după înmuiere și circulație. Prin urmare, operatorii ar trebui să evite să ajungă imediat la concluzia că un nou lot de suporturi este defect pentru că inițial rămâne la suprafață.
3. Gazul biologic crește flotabilitatea temporară
Biofilmul matur poate prinde bule de gaz. În zonele în care are loc denitrificarea, azotul gazos poate fi generat în interiorul sau în jurul biofilmului. Dioxidul de carbon și alte gaze se pot atașa temporar de suprafața purtătorului.
Acest lucru poate face ca purtătorii maturi să devină mai puternici periodic, în special atunci când condițiile reactorului se schimbă între perioadele aerobe și cele cu oxigen scăzut.
4. Purtători de spumă, ulei și grăsime lângă suprafață
Apele uzate industriale care conțin agenți tensioactivi, grăsimi, uleiuri, grăsimi sau spumă stabilă pot crea un strat de suprafață care captează fizic mediul MBBR. În aceste cazuri, problema nu este doar densitatea purtătorului. Pretratarea, controlul spumei sau îndepărtarea uleiului și grăsimilor pot necesita atenție.
| Stare observată | Cauza probabilă | Ce trebuie verificat |
|---|---|---|
| Noile media plutesc imediat | Aer prins sau densitate redusă | Comportament la înmuiere, densitatea purtătorului, consistența de fabricație |
| Mass-media matur plutește periodic | Formarea de gaze în sau în jurul biofilmului | Profil DO, condiții de denitrificare, grosime biofilm |
| Suport media prins în spumă | Surfactanți, grăsimi sau spumă | Pretratare și starea suprafeței |
| Doar o parte a rezervorului plutește | Dezechilibru hidraulic sau de aerare | Distribuția aerului și modelul de circulație |
De ce MBBR Media se scufundă sau se acumulează în partea de jos
Acumularea pe fund nu înseamnă automat că suportul de plastic în sine este prea greu. În reactoarele în funcțiune, cauzele mai frecvente sunt biofilmul excesiv, depunerea de minerale, acumularea de solide, amestecarea insuficientă sau un raport de umplere excesiv.
1. Creșterea excesivă a biofilmului crește masa purtătorului
Biofilmul adaugă masă fiecărui purtător. În condiții normale, forfecarea creată de aerare și ciocnirile purtătorilor ajută la menținerea unui echilibru dinamic între creșterea biofilmului și desprinderea.
Dacă încărcarea organică este mare și forfecarea este prea scăzută, biofilmul poate deveni neobișnuit de gros. Purtătorul rezultat poate deveni mai greu și mai greu de suspendat.
2. Scalare anorganică face mediile mai grele
Apele uzate industriale pot conține minerale care precipită pe suprafața purtătoarei. Carbonatul de calciu, compușii de fier, struvita, silice sau alte depuneri pot crește greutatea purtătorului și pot reduce treptat suprafața internă deschisă.
Acest lucru este deosebit de important atunci când scufundarea se dezvoltă lent pe parcursul lunilor, mai degrabă decât imediat după pornire.
3. Solidele în suspensie devin prinse în interiorul suportului
Unele geometrii purtătoare conțin canale interne înguste sau camere protejate. Dacă apa uzată conține solide în suspensie și forfecarea hidraulică este insuficientă, în interiorul acestor structuri se pot acumula nămol și solide minerale.
Rezultatul poate fi atât o greutate crescută a purtătorului, cât și o suprafață eficientă redusă a biofilmului.
4. Energia de amestecare este prea mică
Chiar și mediile fabricate corect se pot depune dacă reactorul nu mai oferă suficientă energie de amestecare. Cauzele comune includ:
- flux de aer redus al suflantei;
- difuzoare murdare sau deteriorate;
- malaxoare submersibile subdimensionate;
- poziție proastă a mixerului;
- rata de umplere a mediului crescută;
- modificări ale nivelului apei din rezervor;
- aerare neuniformă pe podeaua reactorului.
Înainte de a înlocui purtătorii, verificați dacă reactorul oferă încă suficientă energie hidraulică pentru a muta stocul real de medii în condițiile actuale de biofilm și solide.
De ce MBBR Media se acumulează în zonele moarte
În multe reactoare la scară mare, cea mai comună problemă a purtătorului nu este simpla plutire sau scufundare. În schimb, mediile se mișcă bine prin cea mai mare parte a rezervorului, dar se acumulează în mod repetat în același colț, lângă perete, în spatele unui deflector sau în fața unui ecran de priză.
Acest model indică de obicei a problema circulatiei hidraulice .
Aerarea neuniformă creează zone de circulație puternice și slabe
Aerarea face mai mult decât să furnizeze oxigen. Bulele în creștere creează circulația lichidă în vrac. Dacă densitatea difuzorului sau fluxul de aer este mult mai mare într-o parte a reactorului, zona de circulație puternică poate împinge purtătorii într-o zonă mai slabă unde nu există suficientă energie pentru a le returna.
Dispunerea incorectă a difuzorului poate lăsa colțurile neamestecate
O grilă de difuzor concentrată doar în centrul unui rezervor dreptunghiular poate genera o bună circulație verticală în mijloc, dar o mișcare slabă în apropierea marginilor. Rezultatul poate fi o acumulare persistentă de suporturi de-a lungul pereților sau în colțuri.
Geometria rezervorului poate crea buzunare de recirculare
Rezervoarele lungi și înguste, bazinele neregulate, coloanele de susținere, pereții interiori, canalele și deflectoarele pot crea buzunare cu viteză redusă. Aceste zone pot să nu fie evidente în timpul punerii în funcțiune cu apă curată, dar pot deveni mai pronunțate odată ce reactorul conține un volum mare de mediu în mișcare.
Debitul de admisie poate împinge mediul într-o parte
Un jet de influent concentrat poate domina circulația locală. Dacă direcția de admisie este prost aliniată cu modelul principal de amestecare, purtătorii se pot deplasa în mod repetat spre o parte a rezervorului.
Ecranele de reținere pot crea covorașe media locale
Ecranele de reținere a ieșirii împiedică transportatorii să părăsească reactorul, dar sita în sine devine parte a sistemului hidraulic. Viteza excesivă a feței, blocarea parțială sau suprafața insuficientă a ecranului pot atrage cantități mari de suporturi pe ecran.
Odată ce se formează un covoraș media, acesta poate crește și mai mult rezistența hidraulică locală și poate înrăutăți acumularea.
| Model media | Problemă probabilă | Ce trebuie inspectat |
|---|---|---|
| Un colț plin de conținut media | Zona moartă locală | Geometrie rezervor, acoperire difuzor, poziție mixer |
| Media se acumulează lângă ecranul prizei | Viteză mare a ecranului sau blocaj | Zona deschisă a ecranului, murdărire și încărcare hidraulică |
| Centrul se mișcă, dar marginile rămân stagnate | Acoperire insuficientă de aerare | Distribuția prin grilă de difuzor |
| Inelul inferior al suporturilor | Circulație inferioară slabă | Debitul de aer, starea difuzorului sau împingerea mixerului |
| Strat de suprafață doar pe o parte | Circulație asimetrică a rezervorului | Direcția de admisie și echilibrul aerării |
Cum aerarea și amestecarea controlează mișcarea mediului
Într-un reactor aerob MBBR, sistemul de aerare are de obicei două sarcini simultane: furnizarea de oxigen şi menținând transportatorii în mișcare .
Aceste două cerințe sunt legate, dar nu sunt identice.
Transfer de oxigen
Determină dacă microorganismele primesc suficient oxigen pentru îndepărtarea carbonului, nitrificare și alte reacții aerobe.
Amestecare hidraulică
Determină dacă purtătorii circulă prin reactor și dacă se dezvoltă zone moarte.
Un reactor poate prezenta o concentrație de oxigen dizolvat de 2-3 mg/L și poate avea totuși o mișcare slabă a purtătorului într-o parte a bazinului. Acest lucru se poate întâmpla atunci când transferul de oxigen este suficient în general, dar distribuția fluxului de aer nu creează suficientă circulație locală.
Este posibil și inversul. Amestecarea puternică poate menține purtătorii în mișcare în timp ce transferul de oxigen rămâne insuficient pentru încărcătura biologică.
Semne că mișcarea mass-media este amestecată-limitată
Când apar aceste simptome, operatorii ar trebui să evalueze fluxul de aer, aspectul difuzorului, starea difuzorului, adâncimea apei, raportul de umplere, forța mixerului și modelul general de circulație, în loc să se bazeze doar pe o singură măsurare a DO.
Cum afectează raportul de umplere și geometria suportului circulația
Creșterea cantității de mediu crește suprafața biofilmului disponibil, dar modifică și comportamentul hidraulic al reactorului.
La un raport de umplere scăzut, suporturile individuale au, în general, mai mult spațiu pentru a se deplasa și necesită mai puțină energie de amestecare. Pe măsură ce raportul de umplere crește, masa totală a purtătorului crește, coliziunile devin mai frecvente, iar patul de mediu creează o rezistență mai mare la circulația lichidului și a aerului.
Acesta este motivul pentru care un reactor care funcționează cu succes la un raport de umplere de 20% nu poate fi crescut automat la 50% fără a verifica aerarea, amestecarea, capacitatea sită și volumul liber disponibil.
Geometria media contează și ea. Diametrul suportului, grosimea peretelui, camerele interne, zona deschisă, suprafața protejată și caracteristicile de ambalare în vrac afectează toate mișcarea.
Geometria internă extrem de complexă poate oferi o suprafață teoretică mare, dar poate crește, de asemenea, captarea solidelor, poate reduce transferul intern de masă sau poate face circulația mai dificilă în anumite condiții de apă uzată.
Prin urmare, un transportator practic are nevoie de un echilibru între zona de biofilm, deschidere hidraulică, durabilitate mecanică și ușurință în mișcare .
Creșterea biofilmului modifică comportamentul purtătorului în timpul pornirii și funcționării
Comportamentul media se poate schimba substanțial între prima zi de pornire și funcționarea matură. Acesta este unul dintre motivele pentru care testarea cu apă curată nu poate prezice pe deplin mișcarea pe termen lung.
Purtător curat
Densitatea plastică domină mișcarea. Aerul prins poate provoca plutirea temporară după instalare.
Biofilm timpuriu
Umiditatea suprafeței se îmbunătățește și masa purtătorului crește pe măsură ce microorganismele încep să colonizeze mediul.
Biofilm matur
Creșterea biomasei, formarea de gaze, desprinderea și coliziunile creează o stare de purtător mai dinamică.
Creștere excesivă sau murdărie
Biofilmul gros, solidele prinse sau detartrajul pot crește greutatea, pot înfunda spațiile interne și pot reduce mișcarea.
Prin urmare, operatorii ar trebui să evalueze circulația purtătorului după ce reactorul atinge maturitatea biologică. Dacă mișcarea se înrăutățește progresiv pe măsură ce biofilmul se dezvoltă, cauza poate fi forfecarea insuficientă, încărcarea excesivă, desprinderea slabă sau amestecarea inadecvată, mai degrabă decât densitatea purtătorului inițială.
Depanarea MBBR Media Movement pas cu pas
Cea mai eficientă modalitate de a rezolva problemele de mișcare a mass-media este de a le diagnostica sistematic. Înlocuirea suporturilor înainte de identificarea cauzei poate risipi bani și poate lăsa nerezolvată problema hidraulică inițială.
Observați modelul de mișcare
Determinați dacă problema este plutirea întregului rezervor, decantarea întregului rezervor, acumularea într-un colț, acumularea ecranului sau, în general, circulația slabă.
Inspectați mass-media
Verificați starea purtătorului, densitatea finită, grosimea biofilmului, scara, solidele prinse, deformarea, uzura și blocajul intern.
Verificați aerarea
Examinați debitul de aer al suflantei, scăderea presiunii difuzorului, murdărirea difuzorului, distribuția aerului și DO în mai multe locații, mai degrabă decât într-un singur punct de măsurare.
Verificați amestecarea hidraulică
Inspectați direcția de admisie, geometria rezervorului, deflectoarele, poziția mixerului submersibil, zonele slabe de circulație și mișcarea fundului.
Confirmați raportul de umplere real
Comparați volumul real al suportului instalat cu volumul efectiv al reactorului, mai ales dacă s-au adăugat mai mulți purtători după pornire.
Inspectați ecranele de reținere
Verificați blocajul, suprafața deschisă, viteza frontală, deteriorarea, formarea covorașului media și dacă hidraulica ecranului afectează circulația reactorului.
Recenzie chimia apelor uzate
Căutați grăsimi ridicate, agenți tensioactivi, calciu, fier, solide minerale în suspensie, salinitate neobișnuită, spumă sau formare de gaz biologic.
Când problema necesită schimbări de echipament
Ajustările operaționale pot rezolva multe probleme de mișcare, dar unele reactoare necesită modificări fizice.
Distribuție slabă a aerului
Modificați grila difuzorului, reechilibrați fluxul de aer, curățați difuzoarele sau înlocuiți unitățile deteriorate.
Amestecare mecanică slabă
Adăugați, redimensionați sau repoziționați un mixer submersibil pentru a îmbunătăți circulația în întregul rezervor.
Media nepotrivită
Evaluați un purtător cu densitate, geometrie sau structură deschisă mai adecvate.
Acumularea ecranului
Măriți suprafața ecranului de retenție sau reproiectați ecranul pentru a reduce viteza locală excesivă.
Raport de umplere excesiv
Reduceți volumul purtătorului sau creșteți capacitatea de amestecare disponibilă.
Detartrare minerală
Abordați chimia apelor uzate sau pretratarea, mai degrabă decât pur și simplu înlocuirea purtătorilor.
Mișcarea slabă a transportorului poate proveni din mediul în sine, dar poate proveni și din aerare, proiectare hidraulică, încărcare a ecranului, chimia apei uzate sau amestecare insuficientă.
MBBR Media nu se mișcă corect?
Dacă purtătorii plutesc, se depun sau se colectează într-o zonă a reactorului, soluția poate implica selecția mediului, aerarea, performanța mixerului, designul sităi de retenție sau raportul de umplere. NIHAO poate ajuta la revizuirea stării de funcționare și la identificarea părții sistemului care trebuie verificată mai întâi.
Pentru o revizuire inițială, furnizați dimensiunile reactorului, adâncimea apei, modelul media, volumul media instalat, raportul de umplere, debitul de aer al suflantei, tipul difuzorului, specificațiile mixerului, caracteristicile apei uzate și fotografii sau videoclipuri care arată mișcarea purtătorului.
Întrebări frecvente
Ar trebui să plutească sau să se scufunde media MBBR?
Mediile MBBR adecvate ar trebui, în general, să rămână suficient de aproape de flotabilitatea neutră, astfel încât aerarea sau amestecarea mecanică să o poată circula în tot reactorul. Nu trebuie să formeze un strat plutitor permanent sau să rămână așezat pe podeaua rezervorului.
De ce noile suporturi MBBR plutesc atunci când sunt adăugate pentru prima dată în apă?
Aerul poate fi prins în interiorul camerelor purtătoare înainte ca suportul să fie complet umezit. Acest lucru poate provoca plutire temporară și poate scădea după înmuiere și circulație continuă.
De ce se scufundă media MBBR după câteva luni de funcționare?
Cauzele posibile includ creșterea excesivă a biofilmului, încrustarea mineralelor, solidele prinse, amestecarea inadecvată, fluxul redus de aer, murdărirea difuzorului sau modificări ale caracteristicilor apei uzate.
Biofilmul excesiv poate determina scufundarea purtătorilor MBBR?
Da. Biofilmul gros adaugă masă purtătorului. Dacă forfecarea și amestecarea sunt insuficiente pentru a controla grosimea biofilmului, purtătorii maturi pot deveni mai dificil de suspendat.
De ce se acumulează media MBBR lângă ecranul prizei?
Viteza excesivă a ecranului, blocarea parțială, suprafața deschisă insuficientă sau circulația nefavorabilă a reactorului pot atrage purtătorii către ecran și pot crea un suport media persistent.
Aerarea scăzută poate face ca suportul MBBR să nu se mai miște?
Da. În reactoarele aerobe MBBR, aerarea furnizează de obicei atât oxigen, cât și amestecare. Fluxul de aer redus sau difuzoarele murdare pot lăsa unele părți ale reactorului fără circulație suficientă.
Un raport de umplere mai mare necesită mai multă energie de amestecare?
De obicei da. Un volum mai mare de purtător mărește masa totală a suportului, frecvența de coliziune și rezistența hidraulică. Aerarea sau capacitatea mixerului trebuie verificată înainte de a mări raportul de umplere.
Cum pot identifica zonele moarte într-un reactor MBBR?
Acumularea repetată a mediului, depunerile pe fund, purtătorii stagnanți, DO neuniform, aspectul diferit al biofilmului și circulația slabă în apropierea colțurilor sau pereților sunt semne comune ale zonelor moarte.
Scalingul anorganic poate face mediile MBBR mai grele?
Da. Carbonatul de calciu, compușii de fier, struvit și alte depozite minerale se pot acumula pe purtător și pot crește masa acestuia reducând în același timp suprafața internă deschisă.
Când ar trebui înlocuit mediul MBBR care se mișcă prost?
Înlocuirea ar trebui luată în considerare atunci când suportul în sine este deteriorat, puternic deformat, înfundat permanent, decalat excesiv sau în mod evident nepotrivit pentru aplicație. Dacă cauza reală este aerarea slabă, amestecarea sau sistemul hidraulic al ecranului, este posibil ca doar înlocuirea suportului să nu rezolve problema.
Engleză
عربي
spaniol
