Introduzione al processo MBBR

MovingBed Biofilm Reactor (MBBR) ha avuto origine nella Norvegia alla fine degli anni '80, è attualmente una tecnologia di trattamento biochimico delle acque reflue maturata a livello internazionale, progettata per rafforzare la denitrogenazione profonda del fosforo della piscina biochimica, per raggiungere una stabilità economica e sostenibile. Dalla prima applicazione della MBBR nel 1989 nel progetto norvegese STENSHOLT Municipal Wastewater Plant, migliaia di impianti di trattamento delle acque reflue comunali e industriali sono stati costruiti in oltre 50 paesi con buoni risultati. Il processo fornisce un vettore di crescita per i microbi con un riempimento in sospensione per un trattamento efficiente delle acque reflue attraverso un flusso adeguato del riempimento in sospensione. Il processo ha sfruttato pienamente i vantaggi dell'ossidazione a contatto biologico e del letto di fluido biologico, superando i suoi svantaggi di bassa efficienza di trasmissione di massa, scarsa efficienza di trattamento e alta dinamica di fluido, utilizzando il principio di base del metodo di biofilm, sfruttando appieno i vantaggi del metodo di fango attivo per realizzare il funzionamento del metodo di fango attivo del processo di biofilm. Il processo MBBR, suddiviso in base alla presenza microbica, è suddiviso in processo di riempimento in sospensione (MBBR) e processo composto fango attivo-riempimento in sospensione. La scala di trattamento delle acque reflue municipali di MBBR nel paese supera i 20 milioni di tonnellate al giorno, ed è un processo tipico di riformazione con elevati standard di emissione.

Il processo MBBR è un processo di biofilm eseguito con fanghi attivi, il principio di base è quello di aggiungere una certa quantità di riempimento sospeso vicino all'acqua nella piscina di aria, quando le acque reflue scorrono attraverso il riempimento, formando gradualmente una biofilm nella superficie interna ed esterna del riempimento, migliorando la varietà e la quantità di microbi all'interno del reattore per purificare le acque reflue.

Il processo MBBR è generalmente diviso in MBBR a membrana pura e MBBR a membrana di fango. I primi MBBR si riferiscono al processo MBBR a membrana pura, che è il miglioramento del processo a letto fluido convettivo, utilizzando un riempimento in sospensione vicino all'acqua per sostituire il riempimento pesante tradizionale, risparmiando il consumo energetico della fluidizzazione del riempimento. MBBR a membrana pura, il sistema non imposta il reflusso dei fanghi, i microbi sono presenti principalmente sotto forma di adesione sul riempimento in sospensione.

Il processo di miscelazione di fango a membrana MBBR è la combinazione del metodo di fango attivo con il metodo di biomembrana, progettato per rafforzare in situ l'effetto di trattamento del sistema di fango attivo, la miscelazione di fango a membrana MBBR ha sia microbi in sospensione che microbi adesivi e richiede il reflusso del fango. L'aggiornamento delle centrali reflue nazionali, più in combinazione con i processi esistenti, utilizzando MBBR a membrana di fango. Il processo MBBR è una tecnologia di trattamento delle acque reflue a doppia età di fango, che combina il processo MBBR con il processo di fango attivo, che ha i vantaggi di fango attivo e biofilm, affidandosi all'aria o all'effetto di mescolazione per mantenere il riempimento nello stato fluido, formando quindi fango attivo in sospensione e biofilm di crescita aderente, in modo che l'intero spazio del reattore sia pienamente utilizzato, sfruttando appieno la superiorità di entrambi gli stati aderenti e gli organismi in sospensione, sia con il carico di impatto resistente alla biofilm tradizionale, la lunghezza del fango, la quantità di fango rimanente è bassa, ma anche con le caratteristiche efficienti e flessibili di funzionamento del metodo di fango attivo, evitando la lunghezza e la brevezza, che si completano a vicenda.

Principio di processo MBBR

Il processo MBBR utilizza i principi di base del metodo di biomembrana, sfruttando appieno i vantaggi del metodo di fango attivo e superando gli svantaggi del metodo di fango attivo tradizionale e del metodo di biomembrana fissa.

La chiave della tecnologia è stata la ricerca e lo sviluppo di riempimenti biologici che si muovono liberamente con l'acqua in proporzioni vicine all'acqua, con leggera agitazione. I riempimenti biologici hanno una grande superficie effettiva, adatta alle caratteristiche della crescita di assorbimento microbico. La struttura del riempimento è caratterizzata da una superficie interna protetta che consente la crescita dei microbi. Lo schema del principio di processo MBBR è mostrato nella Figura 2-1, quando l'aria viene ossigenata, la flottabilità ascendente delle bolle d'aria spinge il riempimento e il corpo d'acqua circostante a scorrere, quando il flusso d'aria attraversa il flusso d'acqua e il vuoto del riempimento è bloccato dal riempimento e suddiviso in piccole bolle. In questo processo, il riempimento viene adeguatamente agitato e mescolato con il flusso d'acqua, mentre il flusso d'aria viene completamente diviso in piccole bolle, aumentando il contatto della biofilm con l'ossigeno e l'efficienza della trasmissione di ossigeno. In condizioni di anorexia / deficienza di ossigeno, il flusso d'acqua e il riempimento scorrono pienamente sotto l'effetto di un agitatore subacqueo per raggiungere lo scopo della biodegradazione del biofilm e degli inquinanti trattati. Pertanto, il processo MBBR rompe i limiti della metodologia di biofilm tradizionale (blocco e distribuzione ineguale del processo di biofilm a letto fisso e limitazioni di fluidità del processo di biofilm a letto fluido), gettando una migliore base per un'applicazione più ampia della metodologia di biofilm nel trattamento biologico delle acque reflue.

(a) Reattore aerossico (b) Reattore di ossigeno

Figura 2-1 Schema dei principi del processo MBBR

Il nucleo del processo MBBR è la ricerca e lo sviluppo di un riempimento in sospensione che può muoversi liberamente sotto una leggera agitazione, con una superficie più grande, una velocità di pendenza più veloce, una migliore bioaffinità, un'alta attività biologica, una lunga vita utile, una capacità di rimozione efficiente dell'azoto di ammoniaco, una capacità di denitrificazione sincronizzata e una capacità di rimozione di sostanze organiche.

L'aggiunta di riempimento in sospensione può migliorare notevolmente la biomassa e la biodiversità nel reattore, poiché la densità del riempimento è vicina all'acqua, quindi durante l'aria o la mescolazione, è completamente misto con l'acqua, mentre il riempimento si muove liberamente nella piscina, accelera l'efficienza di trasmissione di massa tra microbi e inquinanti, ossigeno, migliorando così l'efficienza di trattamento del reattore. L'impatto e il taglio dell'imballaggio nell'acqua rendono le bolle d'aria più piccole e aumentano l'utilizzo dell'ossigeno.

Pertanto, il processo MBBR include l'imballaggio biologico sospeso efficiente, la progettazione del serbatoio, il sistema di intercettazione dell'imballaggio, il sistema di aerazione, il sistema di deviazione dell'imballaggio, il sistema di autopulente della rete di intercettazione, l'aggiunta dell'imballaggio e il sistema di controllo intelligente, nonché le misure di emergenza di manutenzione e altri processi sistematici. Configurare ragionevolmente i parametri delle varie apparecchiature nel sistema in base alla natura delle acque reflue e alla situazione del progetto e massimizzare la loro efficacia per ottenere effluenti stabili e standard. Questa tecnologia ha una forte applicabilità e una vasta gamma di applicazioni e può essere utilizzata sia per la rimozione della materia organica che per la rimozione dell'azoto e del fosforo; Può operare in ambienti aerobici, così come in ambienti anaerobici e ipossici.

La fluidizzazione dei riempitivi biologici sospesi nella zona di aerazione dipende principalmente dal sistema di aerazione. Nella zona aerobica, un sistema di aerazione appropriato è utilizzato per garantire l'effetto di fluidizzazione del materiale d'imballaggio fluido vettore biologico, assicurando che il materiale d'imballaggio fluidizzato fluisca su e giù, avanti e indietro nel corpo idrico e assicurando la miscelazione, la collisione e il contatto sufficiente tra il materiale d'imballaggio e le acque reflue, completando efficacemente il contatto, lo scambio, l'adsorbimento e altri processi di inquinanti, acqua e gas in tre direzioni. L'uso di tubi perforati per l'aerazione può garantire il movimento di fluidizzazione su e giù dell'imballaggio fluido biologico e promuovere il processo di separazione e deposizione della membrana dell'imballaggio. Il peso specifico del materiale d'imballaggio è selezionato come 0,94-0,97g/cm3. Durante il periodo di coltivazione, una grande quantità di biofilm aderisce gradualmente alla superficie del materiale d'imballaggio. Maggiore è la quantità di adesione, maggiore è il peso specifico. Quando il biofilm sul materiale d'imballaggio raggiunge un certo spessore, il suo peso specifico è superiore a 1. Il materiale d'imballaggio affonda dalla zona di non aerazione al fondo del serbatoio d'acqua e la forza d'impatto sul fondo della zona di aerazione è la più forte, che può rapidamente lavare via il biofilm residuo sul materiale d'imballaggio. Dopo la rimozione della membrana, anche il peso specifico del materiale d'imballaggio diminuisce a sotto di 1 e aumenta nella zona di aerazione. Secondo le caratteristiche dei cambiamenti di gravità specifica prima e dopo l'attaccatura della membrana, il riempitore può essere agitato nella zona di aerazione e nella zona di non aerazione con il flusso d'acqua, completando così alternativamente il processo di crescita e spargimento del biofilm, garantendo la stabilità e l'attività della quantità di biofilm e rendendo l'operazione di processo più stabile. Per evitare che l'imballaggio sospeso fluidizzato entri nella fase successiva con il liquido misto, è progettato un setaccio in una posizione appropriata nella zona aerobica per l'intercettazione e la separazione. Il materiale dello schermo è realizzato in acciaio inossidabile 304 e il tipo è abbinato all'imballaggio sospeso.

Il processo MBBR può essere utilizzato sia per impianti di trattamento delle acque reflue di nuova costruzione che per l'aggiornamento e l'espansione dei processi di impianti di trattamento delle acque reflue esistenti e può essere incorporato in processi esistenti come A2O, AO, fossa ossidativa e SBR.

Caratteristiche del processo MBBR

3.1 Denitrogenazione di fosforo potenziabile sincronicamente:

Utilizzando il processo composto fango attivo-sospensione di riempimento, è possibile ottenere la separazione dell'età del fango di diversi microbi funzionali nello stesso reattore. La flora denitrogenata (flora nitrica) è generalmente un batterio di lunga età del fango e richiede una lunga età del fango (15-25 giorni); La comunità di fosfori eliminati (polifosfori) sono generalmente batteri di breve età del fango e richiedono una breve età del fango (3-7d); L'età del fango è troppo lunga, che può portare a una scarsa attività microbica e a una riduzione del carico di trattamento, l'invecchiamento è difficile da aggregare e ridurre le prestazioni di deposito, ecc. Il processo di desnitrogenazione tradizionale esiste una contraddizione irreconciliabile sull'età del fango. Il processo composto, a causa dell'aggiunta di riempimenti biologici, fornisce un vettore per la crescita dei batteri nitrificati, prolunga l'età dei fanghi e migliora l'effetto di denitrogenazione; Allo stesso tempo il sistema di fango attivo di controllo è breve, può migliorare l'effetto di eliminazione del fosforo; La membrana di fango è pienamente fluida sotto l'aria e il flusso d'acqua, promuovendo l'aggiornamento della biofilm per prevenire l'invecchiamento eccessivo del fango e la diminuzione delle prestazioni di trattamento dell'invecchiamento del fango; Quando la temperatura dell'acqua invernale è bassa, il sistema di fango attivo non è favorevole alla crescita della flora nitrica, la biofilm che si abbassa svolge un effetto continuo di vaccinazione sul fango attivo, mantenendo le prestazioni di nitrificazione del sistema non diminuiscono. Il TP di uscita dell'acqua del segmento biochimico può essere < 1 mg / L, il tasso di rimozione del TP del segmento biochimico può essere superiore al 90%, il tasso di rimozione dell'azoto ammoniaco può essere superiore al 99%.

3.2 carico elevato, risparmio di area:

La ristrutturazione della piscina originale mediante l'aggiunta di riempimenti biologici alla piscina di reazione, senza l'aggiunta di terreni. Il metodo di fango attivo in confronto può migliorare significativamente la biomassa effettiva, il metodo di biofilm in confronto, la fluidità del riempimento migliora significativamente l'effetto di trasmissione della massa. Può realizzare l'offerta, la sollecitazione, l'offerta contemporanea, la sollecitazione può essere superiore al 100%; Il carico è 2-5 volte superiore al processo tradizionale. La superficie occupata può risparmiare il 30% -50% di terreno rispetto al metodo di fango attivo.

3.3 Modifiche minori:

L'uso di un sistema avanzato di intercettazione e scorrimento può essere realizzato senza modificare la struttura civile della piscina biochimica.

Forte capacità di carico di resistenza agli urti e risultati di trattamento migliori in condizioni di qualità dell'acqua difficili:

Il carico di impatto si manifesta principalmente come impatto sulla qualità dell'acqua degli inquinanti convenzionali, impatto sulla qualità dell'acqua degli inquinanti tossici e impatto sulla quantità di acqua. Essenzialmente, è l'impatto dei cambiamenti nella quantità di inquinanti trasportati dai microrganismi per unità di superficie per unità di tempo sull'effetto del trattamento. Il processo MBBR ha un'età dei fanghi più lunga nell'area di imballaggio, che aumenta l'abbondanza delle popolazioni microbiche ed è benefico per il trattamento della materia organica recalcitrante. In condizioni avverse di qualità dell'acqua quali bassa temperatura, alto sale e basso substrato, MBBR ha una lunga età di fango e localmente esistono microambienti aerobi e ipossici, che favorisce il suo adattamento allo screening microbico e all'arricchimento in condizioni avverse di qualità dell'acqua ed è favorevole all'addomesticamento di batteri amanti del freddo, batteri resistenti al sale e altri arricchimenti. Il trasferimento di massa del biofilm è più lento dei fanghi attivi e, allo stesso modo, il calore generato dalla biodegradazione si scambia più lentamente con l'acqua, aumentando la temperatura ambientale locale dei microrganismi e facilitando il mantenimento dell'attività batterica.

3.4 Tolleranza alla qualità estrema dell'acqua come bassa temperatura, cattiva alimentazione, alta tossicità e ioni clorurati elevati:

Il biofilm sul materiale di imballaggio ha una lunga età fangosa, generalmente superiore a 30 giorni, che è utile per l'arricchimento dei batteri nitrificanti, in particolare per lo screening di pertinenti specie batteriche efficienti in condizioni di qualità dell'acqua speciali; Gli impianti di trattamento delle acque reflue nel nord sono afflitti da basse temperature e MBBRzui può raggiungere il trattamento a bassa temperatura di 3 ℃; MBBR può essere utilizzato per il trattamento delle acque reflue con basso rapporto C/N o micro trattamento delle acque inquinate e può anche raggiungere il trattamento di denitrificazione con ioni cloruri di 5000-10000mg/L; Queste sono tutte situazioni difficili da trattare con la tecnologia dei fanghi attivi, e MBBR ha dimostrato eccellenti prestazioni in questo senso, risolvendo problemi correlati;

3.5 Potenziamento sostenibile:

Il processo ha una forte flessibilità e una buona scalabilità. A causa delle diverse superfici specifiche e dei tassi di riempimento delle riempitrici sospese, non è necessario apportare modifiche dopo il miglioramento degli indicatori di ingresso o uscita. Basta sostituire le riempitrici sospese o aumentare il dosaggio per ottenere un tasso di riempimento del 10-70%.

3.6 Provincia degli investimenti:

L'investimento principale nel processo MBBR proviene da riempitivi sospesi e la quantità di riempitivi sospesi utilizzati è correlata a vari fattori come quantità di acqua, qualità dell'acqua, standard di effluenti, temperatura, ecc. Le acque reflue municipali variano da 50-800 yuan / (m3 / d), con un valore tipico di 100-400 yuan / (m3 / d); E con una durata di oltre 20 anni, non è necessario sostituire o integrare riempitivi sospesi e non ci sono costi aggiuntivi in futuro.

3.7 Breve ciclo di attuazione dei progetti:

Generalmente, ogni gruppo di piscine dura 3-15 giorni, principalmente a causa di modifiche minime o nessuna ingegneria civile, e l'attrezzatura di supporto è prefabbricata, che può ottenere direttamente l'installazione modulare in loco.

3.8 Bassi costi operativi:

La fluidizzazione sospesa dell'imballaggio non richiede aerazione e agitazione aggiuntive e l'aerazione normale può soddisfare i requisiti della fluidizzazione sospesa dell'imballaggio. Il movimento continuo dell'imballaggio nel serbatoio migliora la velocità di trasferimento di massa e l'efficienza tra il biofilm sull'imballaggio e gli inquinanti e l'ossigeno nell'acqua, migliorando notevolmente l'efficienza del trattamento; Miglioramento simultaneo dell'efficienza di utilizzo dell'ossigeno e riduzione del consumo energetico. Il sistema di intercettazione e deviazione è realizzato in materiale di acciaio inossidabile con una durata di oltre 15 anni e la durata di imballaggio sospeso è di oltre 20 anni. Non ci sono quasi attrezzature che necessitano di manutenzione nel serbatoio biochimico, risparmiando i costi di manutenzione.

3.9 Bassa produzione di fanghi, buone prestazioni di decantamento e risparmio di costi nello smaltimento dei fanghi:

La comunità microbica biofilm sull'imballaggio sospeso è ricca, con un lungo ciclo di vita, lunga catena biologica e bassa produzione di fanghi. Utilizzando il processo MBBR a membrana pura, la produzione di fanghi è solo il 30% o meno del processo di fanghi attivi. Quando la biomassa microbica nel sistema di trattamento biologico è aumentata a oltre 10000mg/l durante il processo di aggiornamento, non aumenterà il carico solido del serbatoio secondario di sedimentazione. E a causa della bassa produzione di fanghi, può risparmiare sui costi di smaltimento dei fanghi.

3.10 Funzionamento e gestione convenienti e semplici:

Quando il processo MBBR viene utilizzato per la ristrutturazione degli impianti di trattamento delle acque reflue esistenti, la modalità operativa originale non viene cambiata, che può continuare l'esperienza di gestione operativa degli operatori esistenti. Dopo il debug e il funzionamento, il conteggio microbico sull'imballaggio cambierà con il cambiamento del carico in ingresso, senza necessità di regolazione manuale, garantendo la stabilità degli effluenti. E il processo non ha particolari requisiti di manutenzione e il funzionamento e la gestione sono semplici.

3.11 Il processo dei fanghi non attivati è soggetto a gonfiore dei fanghi e ad altri problemi:

Adottando un sistema MBBR puro, in quanto è un metodo a membrana pura, non c'è alcun problema di espansione dei fanghi; Quando si utilizza il processo composito di imballaggio sospeso dei fanghi attivi, la proporzione di materia inorganica nel biofilm che è invecchiato e caduto è alta e la densità è elevata, rendendo facile da depositare; Inoltre, ci sono più polimeri extracellulari nel biofilm rispetto ai fanghi attivi, che hanno un effetto di flocculazione a contatto, migliorano le prestazioni di aggregazione dei fanghi e migliorano le prestazioni di sedimentazione dei fanghi.

Il processo di biofilm a letto non fisso è soggetto a intasamento, richiede il controlavaggio e alleva vermi rossi

Il processo a letto fisso spesso presenta problemi di distribuzione ineguale dell'acqua che producono zone morte, richiedono un risciacquo regolare di energia supplementare e impianti di supporto, riducendo le prestazioni di nitrazione affette da vermi rossi. Poiché il riempimento e il flusso d'acqua possono essere mescolati all'interno dell'intero volume della piscina biologica, eliminando fondamentalmente la possibilità di blocco della piscina biologica, la capacità della piscina viene utilizzata completamente, senza la necessità di risciacquare. La larva della zanzara mossa, chiamata anche vermi rossi, animali post-vita, è facile produrre uova in una zona più lenta, più stabile della qualità dell'acqua, e la flora nitrica come cibo principale, non favorisce la sicurezza e la stabilità del sistema, è particolarmente comune nel processo di letto fisso, e il modo di funzionamento del fango attivo della biofilm, limita le condizioni di crescita dei vermi rossi dalle condizioni di sopravvivenza.

3.12 Longa durata del sistema:

Il riempimento è resistente all'usura, l'agitatore utilizza lame di miscelazione di tipo banana, le linee del contorno morbido e non danneggiano il riempimento; L'intero sistema di agitazione e di aria è facile da gestire e mantenere, poiché l'effetto di taglio del riempimento sulle bolle migliora l'efficienza del trasferimento di ossigeno, l'aria perforata può essere utilizzata per migliorare la sicurezza del sistema di aria e prolungare il ciclo di manutenzione.

3.13 Adatto per l'aggiornamento e l'espansione stereo degli impianti di trattamento delle acque reflue:

Alta flessibilità di funzionamento del processo, in primo luogo, può essere utilizzata una varietà di tipi di piscina (circoli profondi), senza influenzare l'effetto di trattamento del processo; In secondo luogo, è possibile scegliere molto flessibile il riempimento di superficie e il riempimento di riempimento differente. Quando la qualità dell'acqua o la quantità dell'acqua effettivamente in funzione cambia, solo aumentando il tasso di riempimento del riempimento, si può garantire che la capacità del bacino biologico progettato originalemente rimanga invariata, soddisfare gli standard di progettazione originale o di uscita dopo l'offerta, per raggiungere lo scopo di espansione fisica, per raggiungere il equilibrio tra il trattamento efficiente e l'espansione a lungo termine della scala di trattamento senza aumentare la capacità del bacino; Dopo zui, il processo di biofilm a letto mobile può essere facilmente combinato organicamente con il processo originale, formando un processo composto di fango attivo-biofilm, il sistema di fango attivo di controllo tradizionale e i metodi di controllo (ad esempio, il controllo del fango, l'aria, ecc.) possono essere utilizzati per la regolazione del processo composto, che può essere regolato flessibilmente in base alle funzioni del sistema e alle condizioni di funzionamento.

4 Introduzione del produttore

Dalian Yudu Ingegneria Ambientale Tecnologia Co., Ltd. è stata fondata nel 2002, si concentra sul processo MBBR aziende ambientali, una delle più grandi aziende nazionali di produzione di riempimento MBBR zui; Le esportazioni di riempimenti MBBR nazionali sono grandi.