Í uppfærslu sveitarfélaga, endurnýjun iðnaðar frárennslisvatns og stækkunarverkefnum gamalla vatnsverksmiðja hefur MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) lengi verið almennt og æskilegt ferli.
Í samanburði við hefðbundið virkjað seyruferlið treystir MBBR á sviflausnarefni til að auðga há-þéttni líffilmu, sem býður upp á sjálfstætt stjórnanlegan aldur seyru, sterka mótstöðu gegn höggálagi, lítið fótspor, þægilega stækkun og endurnýjun og framúrskarandi stöðugleika í nitrification og denitrification.
Hins vegar, í fjölmörgum verkfræðiútfærslum, falla margir tæknimenn í misskilning: einblína alfarið á loftun í lífræna meðhöndlunartankinum, pökkunarfyllingarhlutfalli og álagsstýringu, en vanrækja endanlegt flöskuháls sem ákvarðar samræmi við frárennsli-fasta-vökvaskiljunareiningarinnar.
Almennt viðurkennt orðatiltæki í iðnaðinum er: MBBR lífefnafræðilegir ferlar eru ábyrgir fyrir "niðurbroti mengunarefna," en aðskilnaður fasta-vökva er ábyrgur fyrir "viðhalda frárennslisstöðlum."
Hvort hrein himnu MBBR getur stöðugt náð ofur-lágri losun SS og TP fer ekki eftir líffræðilegu meðhöndlunarstigi, heldur af vali á niðurstreymis fast-vökvaskilunarferli.
I. Að skýra grunnatriðin: Fullkomið MBBR ferliflæði og aðskilnaðarrökfræði
Hefðbundið eins- MBBR nítrunarkerfi er dæmigerð tveggja-þrepa uppbygging „líffræðileg viðbrögð + eftir-aðskilnað,“ ekki samþætt ferli að fullu frárennsli.
Heill flæði:
Innstreymi → MBBR líffræðilegur reactor → fastur-vökvaskilunareining → frárennslislosun/háþróuð meðferð
1. Kjarnaaðgerðir MBBR líffræðilegs stigs
Líffræðilegri sviflausn með mikilli-þéttleika er bætt við tankinn. Stöðug loftun nær að vökva umbúðirnar, sem leiðir til þess að stöðug líffilma festist við yfirborð hennar.
Líffilmu örverusamfélagið lýkur: ammoníak nitrification, niðurbroti lífrænna efna og að hluta samtímis denitrification.
Eiginleikar: Mikill lífmassi, langur seyrualdur, mikil höggþol, engin hætta á að seyru stækki, sem gerir það tilvalið fyrir-uppfærslu á eldri vatnshreinsistöðvum.
2. Kjarnaaðgerðir póst-fastrar-vökvaskilunareiningarinnar
MBBR líffræðilegt frárennsli ber aðskilin líffilmubrot, gamaldags líffræðilegar leifar og snefilkvoðaagnir.
Þessar fínu sviflausnir (SS) agnir eru litlar að stærð og hafa lélega seignandi eiginleika, sem gerir sjálf-hreinsun með líffræðilegu meðhöndlunarstigi ómöguleg. Þeir þurfa sérstaka aðskilnaðareiningu til að: stöðva fínt svifefni; fjarlægja samtímis tengdan heildarfosfór; og hreinsa vatnið til að tryggja að endanlegt frárennsli sé tært og uppfylli staðla. Í stuttu máli: MBBR framkvæmir „líffræðilegt niðurbrot,“ á meðan efri botnfallsgeymirinn/mikill-hreinsirinn framkvæmir "eyru-vatnshreinsun."
II. Blindur blettur í lykiliðnaði: eðlislægir gallar á hreinu himnu MBBR, sem treystir algjörlega á aðskilnaðareiningar
Mörg verkefni upplifa óstöðuga gangsetningu, sveiflukenndar SS stig frárennslis og erfiðleika við að ná TP stöðlum. Orsökin er bilun í að þekkja eðlislæga galla í hreinu himnu MBBR ferlinu:
1. Hrein himna MBBR skortir hefðbundið seyruflokkunarkerfi. Hefðbundin AO og AAO kerfi treysta á virkjaða seyruflokka til að gleypa og sópa burt fínum ögnum, sem hafa í eðli sínu storknunar- og botnfallskosti.
Hrein himnu MBBR skortir sviflausn virka seyru og flókandi bakteríur. Svifefnin í frárennslinu eru aðallega fínbrotin aðskilin líffilma og létt kvoða, sem leiðir til afar lélegrar náttúrulegs setnunar.
2. Hefðbundin set- og flotferli hafa takmarkanir.
Umfangsmiklar verkfræðilegar prófanir hafa sannreynt að venjulegir efri botnfallsgeymar, há-nýtni botnfallsgeymar og hefðbundið flot ein og sér ásamt hreinni himnu MBBR eiga í erfiðleikum með að stjórna frárennsli SS undir 10 mg/L.
Þegar lendir í sveiflum í vatnsrennsli, álagsáföllum eða tímabilum sem skipta um líffilmu, er mjög líklegt að SS yfirstig sé yfirstig, grugg í frárennsli og flutning seyru.
3. Hrein himna MBBR hefur afar veika líffræðilega fosfórfjarlægingargetu. Hrein himna MBBR skortir sérstakt loftfirrt fosfórlosunarsvæði, sem treystir eingöngu á aðlögun örvera til að ná mjög litlum fosfórfjarlægingu (0,5%–1%). Það að ná heildarfosfórstaðlum er algjörlega háð efnastorknun og setmyndun í eftirstreymi.
Þetta þýðir líka að MBBR niðurstreymis aðskilnaðareiningin verður samtímis að sjá um bæði SS og TP flutning; Venjulegt setmyndunarferli getur einfaldlega ekki uppfyllt hærri kröfur sem krafist er eftir uppfærslur.
III. Ákjósanlegasta lausnin: Hvers vegna er segulstorknun setmyndun gullna viðbótarferlið fyrir MBBR?
Meðal þroskaðra ferla sem fyrir eru, er segulstorknunarsetmyndun ákjósanlegasta fasta-vökvaskiljunarlausnin sem er aðlöguð að hreinu himnu MBBR kerfinu, sem tekur á eðlislægum göllum þess. Það er einnig almennt sameinað ferli til að uppfæra vatnsplöntur: MBBR + segulstorknun set.
Í samanburði við hefðbundin setmyndunarferli, bæta kjarnakostir þess fullkomlega upp galla MBBR:
1. Framúrskarandi fínagnafangageta, stöðugt ofur-lágt SS: Með því að nota háþéttni, mikla aðsog og mikla flókþéttleika segulmagnaðir dufts, getur það fljótt fanga létt líffræðilegt rusl og ofurfín kvoða í MBBR frárennsli, leyst vandamálið við fínt SS sem hefðbundin setlos ræður ekki við.
Verkfræðiprófanir hafa sýnt að það getur stöðugt náð frárennsli SS minna en eða jafnt og 5–10 mg/L, með mjög sterkri viðnám gegn vökvalosi og álagshöggi. Jafnvel við viðhald á einni-einingu búnaðar og ofhleðsluskilyrði getur það samt haldið lágmarksframmistöðuvísum.
2. Sethraði og flóðflæði er umfram hefðbundna ferla: Hinn mikli þéttleiki segulmagnaðir flokka leiðir til mjög hröðrar þéttingar, þar sem flæðihleðsla föstra efna er langt umfram það sem er í venjulegum botnfallsgeymum, en tekur aðeins um 1/4 af því plássi sem þarf til hefðbundinna ferla.
Það hentar fullkomlega þeim áskorunum sem fylgja því að uppfæra eldri vatnshreinsistöðvar með takmarkað landsvæði og ekkert viðbótarbyggingarrými, það er ákjósanlegur kostur fyrir uppfærslur á-stað.
3. Hár storknun fosfór flutningur skilvirkni, takast á við galla MBBR fosfór flutningur. Segulstorknun gerir ráð fyrir skilvirkri skömmtun efna til að ná djúpri efnafræðilegri fosfórfjarlægingu, sem bælir stöðugt heildarfosfór í frárennslinu niður í ofur-lágt magn. Þetta bætir fullkomlega upp fyrir skort á líffræðilegri fosfórfjarlægingu í hreinu himnu MBBR, sem nær samtímis samræmi við SS og TP staðla.
4. Seiglu, hraður bati og meiri rekstrarstöðugleiki. Vegna sveiflna í vatnsmagni, skyndilegra breytinga á vatnsgæði innstreymis, og rekja höggálagi þungmálma, býður MBBR líffilmukerfið + segulmagnaðir storkuaðskilnaðarkerfi upp á tvöfalt bilunarþol. Endurheimtarhraði kerfisins er mun betri en hefðbundin virkjuð seyruferli, sem leiðir til hærra bilanaþols í rekstri.
IV. Víðtækur misskilningur fyrir-iðnaðinn: MBBR ≠ MBR, tvær grundvallaratriði aðskilnaðarrökfræði
Tveir ferlar sem auðvelt er að rugla saman í vatnsmeðferðariðnaðinum, og þeir nýliðar sem eru mest viðkvæmir fyrir villum, eru MBBR og MBR. Föst -fljótandi aðskilnaðarrökfræði þeirra er algjörlega andstæða og ætti aldrei að rugla saman.
1. MBR (Membrane Bioreactor)
Fast-vökvaaðskilnaðaraðferð: Líkamleg sigtun með himnueiningum
Enginn annar settankur eða settankur er nauðsynlegur
Treystir á holur trefjahimnur til að grípa alveg til seyru og vatns, sem leiðir til afar mikils frárennslisgæða.
Ókostir: Mikil fjárfesting, hár rekstrarkostnaður, viðkvæmt fyrir himnustíflu, flókið rekstur og viðhald, tíð þrif.
2. MBBR (Moving Bed Bioreactor)
Aðskilnaðaraðferð með fastri-vökva: Eftir-set-/skýrunarferli (annar botnfallsgeymir, há-skilvirkni botnfall, segulstorknun setmyndun)
Engar himnueiningar, engin líkamleg sigtibygging
Líffræðilega stigið ber aðeins ábyrgð á niðurbroti; seyru-aðskilnaður vatns byggir 100% á niðurstreymis mannvirkjagerð.
Í stuttu máli:
MBR er "himnuaðskilnaður sem kemur í stað efri botnfallsgeymis";
MBBR er "líffræðileg aukahlutur + eftir-seti sem varabúnaður."
Margar verkhönnunarvillur og ferlivalsmistök stafa af því að rugla saman aðskilnaðarreglum þessara tveggja aðferða, sem leiðir til kerfismisræmis og ófullnægjandi frárennslis.
V. Verkefnayfirlit: Lykillinn að velgengni eða mistökum MBBR ferlisins
Með því að draga saman alla innleiðingarreynslu er hægt að draga mjög lærdómsríka ályktun:
Líffræðilega meðhöndlunarstig MBBR ákvarðar meðhöndlunargetu kerfisins og höggþol, en fasta-vökvaskilnaðarþrepið ákvarðar stöðugleika kerfisins við að uppfylla staðla og efri mörk frárennslis.
Að hagræða aðeins líffræðilegu meðferðina án þess að uppfæra aðskilnaðarferlið er aðeins að meðhöndla einkennin, ekki undirrót; Hrein himnu MBBR án viðbótar aukins setmyndunarferlis mun alltaf hafa möguleika á of miklum SS og TP stigum í frárennsli;
Í sviðsmyndum sem fela í sér uppfærslur á háum stöðlum, takmarkaðri landnotkun og umtalsverðum sveiflum í vatnsgæðum, er MBBR + segulmagnaðir storknunarseti sem stendur -hagkvæmasta, stöðugasta og framkvæmanlegasta ferlisamsetningin.
Kjarnalógík framtíðaruppfærslu skólphreinsistöðva hefur þegar breyst: Þetta snýst ekki lengur um hver getur náð hæsta líffræðilegu álagi heldur frekar um samhæfni líffræðilegu hreinsiunar- og aðskilnaðareininga, varagetu kerfisins og langtíma rekstrarstöðugleika.
Að skilja fasta-vökvaaðskilnað er hinn sanni skilningur á MBBR ferlinu.