MBBR-prosessin suunnittelu Laske ja yksityiskohtaisesti
Lähettäjä: Kate
Email:Kate@aquasust.com
Päivämäärä: 12.7.2021
Sisällysluettelo
1. Mikä on MBBR ja MBBR täysi lomake
2.2 Hiilipitoisten aineiden poisto
2.3 Suuren kuormituksen MBBR:n suunnittelu
2.4 Perinteisen kuorman MBBR suunnittelu
2.5 Pienen kuormituksen MBBR:n suunnittelu
2.6 MBBR-teknologian nitrifikaatio
2.7 MBBR-säiliön denitrifikaatio
2.7.1 Liikkuva petibiofilmireaktori esidenitrifikaatiolla
2.7.2 Liikkuva petibiofilmireaktori jälkidenitrifikaatiolla
2.7.3 Yhdistetty denitrifikaatiota edeltävä/jälkeinen biofilmireaktori
2.7.4 Denitrifikaation sekoitus
2.8 Esikäsittely
2.9MBBR:n erotus kiinteästä nesteestä
2.10 Huomioitavaa MBBR:tä suunniteltaessa
2.10.1MBBR Liikkuva virtausnopeus (vaakasuuntainen virtausnopeus)
2.10.2 MBBR Tank Foam -ongelmat
2.10.3 Kantoalustan tyhjennys ja väliaikainen varastointi
|
Jos tarvitset MBBR Process Excelin Ota yhteyttä nyt, miksi ei? Whatapp tai puhelin:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
1. Mikä on MBBR ja MBBR Full Form
Viimeisten 20 vuoden aikana Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) on kehittynyt yksinkertaiseksi, kestäväksi, joustavaksi ja kompaktiksi jätevedenkäsittelyprosessiksi. MBBR:n eri konfiguraatioita on käytetty menestyksekkäästi BOD:n poistamiseen, ammoniakin hapetukseen ja typen poistoon, ja ne voivat täyttää erilaiset jäteveden laatukriteerit, mukaan lukien tiukat ravinnerajoitukset.
Liikkuva petibiofilmireaktori käyttää biokalvon kantajana erityisesti suunniteltua muovia ja ilmastussekoituksella nestettä
Kantaja voidaan suspendoida reaktoriin palautusjäähdyttäen tai mekaanisesti sekoittamalla. Useimmissa tapauksissa kantoaine on täytetty 1/3 - 2/3 reaktorista. MBBR:n monipuolisuus antaa suunnittelijalle mahdollisuuden käyttää mielikuvitustaan täysillä. Suurin ero MBBR:n ja muiden biofilmireaktorien välillä on, että siinä yhdistyvät monet aktiiviliete- ja biofilmimenetelmien edut samalla kun vältetään mahdollisimman monet niiden haitat.
1) Kuten muutkin upotetut biofilmireaktorit, MBBR pystyy muodostamaan erittäin erikoistuneita aktiivisia biofilmejä, jotka voidaan mukauttaa reaktorin erityisiin olosuhteisiin. Pitkälle erikoistunut aktiivinen biokalvo johtaa korkeaan hyötysuhteeseen reaktorin tilavuusyksikköä kohti ja lisää prosessin stabiilisuutta, mikä pienentää reaktorin kokoa.
2) MBBR:n joustavuus ja prosessivirtaus on hyvin samanlainen kuin aktiivilietteen, mikä mahdollistaa useiden reaktorien järjestyksen peräkkäin virtaussuunnan mukaan useiden käsittelytavoitteiden saavuttamiseksi (esim. BOD-poisto, nitrifikaatio, esi- tai jälkidenitrifikaatio) ilman välipumpun tarve.
3) Suurin osa aktiivisesta biomassasta jää pysyvästi reaktoriin, joten toisin kuin aktiivilieteprosessissa, MBBR Kiintoainepitoisuus MBBR-jätevedessä on vähintään yhtä korkea kuin reaktorin kiintoainepitoisuus. MBBR on suuruusluokkaa pienempi kuin perinteinen sedimentointisäiliö, joten perinteisen sedimentointisäiliön lisäksi MBBR voi käyttää erilaisia kiintoaine-neste-erotusprosesseja.
4) MBBR on monipuolinen ja reaktorilla voi olla erilaisia geometrioita. Jälkiasennusprojekteihin MBBR soveltuu hyvin olemassa olevien lampien jälkiasennukseen.
2.MBBR-prosessin suunnittelu
MBBR:n suunnittelu perustuu ajatukseen, että useat MBBR:t muodostavat sarjan, joista jokaisella on tietty tehtävä, ja että nämä MBBR:t toimivat yhdessä jätevedenkäsittelytehtävän suorittamiseksi. Tämä ymmärrys on tarkoituksenmukaista, koska tarjotuissa ainutlaatuisissa olosuhteissa (esim. saatavilla olevat elektronidonorit ja elektronien vastaanottajat) jokainen reaktori pystyy viljelemään erikoistuneen biofilmin, jota voidaan käyttää tietyn käsittelytehtävän saavuttamiseen. Tätä modulaarista lähestymistapaa voidaan pitää yksinkertaisena ja suoraviivaisena suunnitteluna, joka koostuu useiden täysin sekoitettujen reaktorien sarjasta, joista jokaisella on ainutlaatuinen käsittelytarkoitus. Sitä vastoin aktiivilietejärjestelmien suunnittelu on hyvin monimutkainen: koska kilpailevia reaktioita tapahtuu aina, jotta haluttu käsittelytavoite saavutettaisiin säiliön kunkin osan (ilmastus- ja ei-ilmastusvyöhykkeet) rajoittaman viipymäajan sisällä, kokonaisbiokiinteiden aineiden viipymäaika (SRT) on pidettävä sopivalla tasolla, jotta bakteerit voivat sekoittua (suhteessa bakteerien kasvunopeuteen ja raakaveden ominaisuuksiin) ja kasvaa yhdessä.
Juuri MBBR:n yksinkertaisuus antaa meille mahdollisuuden ymmärtää MBBR:n biofilmiä hyvin käytännössä tutkijoiden, insinöörien ja jätevedenpuhdistamoiden käyttäjien havaintojen kautta. Suurin osa tästä artikkelista esittää esimerkkejä MBBR-havainnoista, mikä osoittaa ne, jotka ovat kriittisiä komponentteja ja tekijöitä, jotka on otettava huomioon MBBR:n suunnittelussa ja toiminnassa.
● AquasustMBBRProcessFmatalaDiagrammi
|
Jos tarvitset MBBR Process Excelin Ota yhteyttä nyt, miksi ei? Whatapp tai puhelin:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.1Biofilmikantajan esittely
Avain minkä tahansa biofilmireaktorin menestykseen on säilyttää korkea prosenttiosuus bioaktiivisesta tilavuudesta reaktorissa. Jos MBBR-kantaja-aineilla oleva biomassapitoisuus muunnetaan kiintoainepitoisuudeksi, arvot ovat yleensä noin 1000 - 5000 mg/l. Yksikkötilavuudella mitattuna MBBR:n poistonopeus on paljon korkeampi kuin aktiivilietejärjestelmien. Tämä voi johtua seuraavista.
1) Sekoitusenergian (esim. ilmastuksen) kantajaan kohdistama leikkausvoima säätelee tehokkaasti kantoaineella olevan biokalvon paksuutta, mikä ylläpitää korkeaa kokonaisbiologista aktiivisuutta.
2) Kyky ylläpitää korkeaa biomassaa tietyissä olosuhteissa kussakin reaktorissa riippumatta järjestelmän kokonaishormonikorvaushoidosta.
3) Turbulenttinen virtaustila reaktorissa ylläpitää vaadittua diffuusionopeutta.
Liikkuva petireaktoreita voidaan käyttää BOD-poistoon, nitrifikaatioon ja denitrifikaatioon, ja niitä voidaan siten yhdistää erilaisiksi prosesseiksi. Taulukossa 1-1 on yhteenveto MBBR:n eri prosesseista. Tehokkaimman prosessin määrittäminen liittyy seuraaviin tekijöihin.
1) Paikalliset olosuhteet, mukaan lukien jätevedenpuhdistamon sijoittelu ja hydraulinen poikkileikkaus (korkeus).
2) Olemassa olevat käsittelyprosessit ja mahdollisuus muuttaa olemassa olevia tiloja ja lampia.
3) Tavoiteveden laatu.
● Taulukko 1-1 MBBR-prosessin yhteenveto
|
Käsittelyn tarkoitus |
Käsitellä |
|
|
Yksittäinen MBBR Korkean kuormituksen MBBR sijoitettu ennen aktiivilieteprosessia |
|
Nitrifikaatio |
Yksittäinen MBBR MBBR asetettu toissijaisen käsittelyn jälkeen IFAS |
|
Denitrifikaatio denitrifikaatio |
MBBR yksinään ja denitrifikaation jälkeen, MBBR yksinään ja denitrifikaation jälkeen, MBBR yksinään ja ennen ja jälkeen denitrifikaatiota, Post-MBBR nitrifikaatiojätteen denitrifikaatioon. |
For moving bed reactors, the effective net biofilm area is the key design parameter, and the load and reaction rate can be expressed as a function of the carrier surface area, so the carrier surface area becomes a common and convenient parameter to express the performance of MBBR. the load of MBBR is often expressed as the carrier surface area removal rate (SAAR) or the carrier surface area loading (SALR). When the concentration of the host substrate is low (e.g., S>>K), the substrate removal rate of MBBR is zero-level response. When the main substrate concentration is low (e.g. S>>K), MBBR:n substraatin poistonopeus on ensimmäisen asteen reaktio. Valvotuissa olosuhteissa kantoaallon pinta-alan poistonopeus (SAAR) voidaan ilmaista kantajan pinta-alan kuormituksen (SALR) funktiona, kuten yhtälössä (1-1) esitetään.
r =rmax-[L/(K+L)] (1-1)
r - poistonopeus (g/(m2 -d));
rmax- suurin poistonopeus (g/(m2 -d)).
L - latausnopeus (g/(m2 -d)).
K - puolikyllästysvakio.
2.2 Hiilipitoisten aineiden poisto
Hiilenpoistoon tarvittava kantoaineen pinta-alakuormitus (SALR) riippuu sen tärkeimmästä käsittelytarkoituksesta ja lietteen Vedenerotusmenetelmistä.
Taulukossa 1-2 esitetään yleisesti käytetyt BOD-kuormitusalueet eri käyttötarkoituksiin. Alhaisempia kuormitusarvoja tulee käyttää, kun nitrifikaatio tapahtuu myötävirtaan. Suuria kuormia tulisi käyttää vain, kun harkitaan vain hiilen poistoa. Kokemus osoittaa, että hiilipitoisuuden poistamiseen riittää liuennut happi päänestefaasissa 2-3 mg/L, eikä liuenneen happipitoisuuden lisääminen ole mielekästä kantajan pinta-alan poistonopeuden (SARR) parantamiseksi.
● Taulukko 1-2 Tyypilliset BOD-latausarvot
|
Sovelluksen tarkoitus |
BOD per kantoaallon pinta-ala täyttää (SALR) (g/m2.d) |
|
Suuri kuormitus (75 %-80 % BOD-poisto) |
20 |
|
Suuri kuormitus (80 %-90 % BOD-poisto) |
5-15 |
|
Pieni kuormitus (ennen nitrifikaatiota) |
5 |
|
Jos tarvitset MBBR Process Excelin Ota yhteyttä nyt, miksi ei? Whatapp tai puhelin:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.3Suuren kuormituksen MBBR:n suunnittelu
Harkitse liikkuvan kerroksen reaktorin käyttöä, jotta se täyttää sekundaarikäsittelyn perusstandardit, mutta tarvitset kompaktin suuren kuormituksen järjestelmän
Kun MBBR toimii suurella kuormituksella, sen kantoaallon pinta-alan kuormitusarvo (SALR) on korkea. Käytettäessä MBBR:tä suurella kuormituksella SALR-arvo on korkea, ja päätavoitteena on poistaa liuennut ja helposti hajoava BOD tulovedestä. suurella kuormituksella irton biofilmi menettää laskeutumiskykynsä, joten kemiallista koagulaatiota, ilmavaahdotus- tai kiintoainekontaktiprosessia käytetään usein poistamaan suspendoituneita kiintoaineita korkean kuormituksen MBBR:n jätevedestä. Yleensä tämä prosessi on kuitenkin yksinkertainen prosessi, joka voi täyttää sekundaarihoidon perusvaatimukset lyhyellä hormonikorvaushoidolla. Korkean kuormituksen MBBR-tutkimuksen tulokset on esitetty kuvassa 1-3. Kuva 1-3(a) osoittaa, että MBBR poistaa erittäin tehokkaasti COD:n ja on olennaisesti lineaarinen laajalla kuormitusalueella. Kuva 1- 3 (b) havainnollistaa, että MBBR-jätteen laskeutuminen on erittäin huonoa, jopa erittäin alhaisilla pinnan ylivuotonopeuksilla, mikä viittaa siihen, että tehostettu kiintoaineen talteenottostrategia on todellakin tarpeen. MBBR/kiintoainekontaktiprosessia käytettiin Mao Pointin jätevedenkäsittelylaitoksessa Uudessa-Seelannissa. Kuvassa 1-4 näkyy liuenneen BOD:n poiston ja BOD:n kokonaiskuormituksen välinen suhde tässä laitoksessa. Kuva 1-4 osoittaa, että tyypilliset BOD-poistoarvot korkean kuormituksen MBBR:lle ovat 70–75 %. Bioflokkulaatio ja jatkokäsittely kiintoainekontaktiprosessilla mahdollistavat prosessin täyttämisen toissijaisen käsittelyn perusstandardit.
● Kuva 1-3
(a) COD:n poistumisnopeus suurella kuormituksella.
(b) Irronneen biofilmin huono sedimentaatio suurella kuormituksella
● Kuva 1-4 Liuenneen BOD:n poistonopeuden ja BOD:n kokonaiskuormituksen välinen suhde suuren kuormituksen MBBR:ssä
2.4 Perinteisen kuorman MBBR suunnittelu
Kun ajatellaan tavanomaista tavanomaista toisiokäsittelyprosessia, voidaan valita liikkuva petireaktori. Tässä tapauksessa peräkkäinen 2 MBBR rivillä voi täyttää hoitovaatimukset (toissijainen hoitotaso).
Taulukossa 1- 4 on yhteenveto BOD7:n poistosta neljässä jätevedenkäsittelylaitoksessa. Kaikissa neljässä jätevedenpuhdistajassa käytettiin tavanomaisesti ladattua MBBR:ää, jonka orgaaninen MBBR-kuorma oli 7-10 gBOD7 /( m2 - d) (10 asteessa); ennen MBBR:tä käytettiin kemikaaleja flokkulaatioon ja fosforinpoistoon ja toteutettiin myös tehostettu suspendoituneen aineen erotus.
● Perinteisen kuormituksen MBBR:n toimintatulokset kemiallisella fosforinpoistoprosessilla
|
Jos tarvitset MBBR Process Excelin Ota yhteyttä nyt, miksi ei? Whatapp tai puhelin:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.5Pienen kuormituksen MBBR:n suunnittelu
Kun MBBR sijoitetaan ennen nitrifikaatioreaktoria, edullisin suunnitteluvaihtoehto on harkita MBBR:n käyttöä orgaaniseen poistoon. Tämä mahdollistaa MBBR:n alavirran puolella olevan nitrifikaatiokerrosreaktorin korkean nitrifikaationopeuden saavuttamisen. Jos nitrifikaatio-MBBR:n BOD-kuormaa ei vähennetä riittävästi, nitrifikaationopeus laskee merkittävästi, jolloin reaktori jää tehottomaan tilaan.
Kuvassa {{0}} (a) näkyy lisääntyvän BOD-kuormituksen vaikutus kantoaineen nitrifikaationopeuteen. Tämä on esimerkki korkeasta BOD-kuormasta, joka johtaa liialliseen nitrifikaatiokuormaan myöhemmässä osassa, kun orgaaninen aines poistetaan etuosassa. Tässä esimerkissä nitrifikaationopeus oli 0,8 g/(m{3}}d). Kun BOD-kuorma oli 2 g/(m2 -d) ja päänesteen liuennut happi oli 6 mg/L. Kuitenkin, kun BOD-kuorma nousi arvoon 3 g/(m2 -d), nitrifikaationopeus oli 0,8 g/(m2 -d). Kuitenkin, kun BOD-kuorma nostettiin arvoon 3 g/(m{13}}d), nitrifikaationopeus laski noin 50 %. Tämän estämiseksi käyttäjä voi lisätä liuenneen hapen pitoisuutta päänestefaasissa tai lisätä täyttösuhdetta pintakuormituksen vähentämiseksi. On kuitenkin tärkeää huomata, että tällaista lähestymistapaa ei tulisi käyttää suunnittelussa taloudellisuuden ja tehokkuuden puutteen vuoksi. Lisäksi suunniteltaessa MBBR:tä BOD-poistoa varten tulisi käyttää konservatiivista lähestymistapaa ja valita alhainen kuormitusaste mitoitukseen, jotta saavutettaisiin maksimaalinen tehokkuus alavirran nitrifikaatiossa MBBR.
Kuvassa 1-6(b) esitetään sekvenssin kolmen aerobisen MBBR:n nitrifikaationopeudet. Kuvassa 6(b) kunkin MBBR:n sisällä oleva kantaja poistettiin pientä nitrifikaationopeuden koetta varten. Osatestit kestivät 6 viikkoa ja ne suoritettiin kahdesti. Jokaisessa osatestissä kolmen osatestireaktorin olosuhteet olivat lähes identtiset (esim. liuennut happi, lämpötila, pH ja ammoniakkitypen alkupitoisuus). Testitulokset osoittivat, että ensimmäisellä reaktorilla oli suurin liuennut COD-kuorma (5,6 g/(m{5}}d)) eikä nitrifikaatiovaikutus ollut juuri lainkaan, mutta se onnistui poistamaan COD-kuorman erittäin hyvin. Tämän osoittavat seuraavat kaksi näkökohtaa.
(1) Toisen vaiheen reaktorin nitrifikaationopeus on korkea ja lähellä kolmannen vaiheen vastaavaa.
(2) Toisen ja kolmannen vaiheen liuenneet COD-kuormitukset eivät eronneet merkittävästi.
Pienitehoisten reaktorien suunnittelussa on tärkeää valita kantoaallon pintakuormitus (SALR) konservatiivisesti. On mahdollista
Seuraavaa yhtälöä käytettiin korjaamaan kantoaineen (SALR) pinta-alakuormitusta jäteveden lämpötilan mukaan: LT=L101.06(T-10)
LT - kuorma lämpötilassa T.
L10 -10 astetta kuormituksella 4,5 g/(m{3}}d).
● Kuva 1-6
(a) BOD-kuormituksen ja liuenneen hapen vaikutus nitrifikaationopeuteen 15 asteessa.
(b) Erot eri MBBR:n nitrifikaationopeuksissa MBBR-sarjassa
|
Jos tarvitset MBBR Process Excelin Ota yhteyttä nyt, miksi ei? Whatapp tai puhelin:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.6NitrifikaatioMBBR-teknologiasta
Jotkut tekijät vaikuttavat merkittävästi nitro-MBBR:n suorituskykyyn, ja ne on otettava huomioon suunniteltaessa nitro-MBBR:ää. Raskain
Tekijät ovat.
(1) Orgaaninen kuormitus.
(2) Liuenneen hapen pitoisuus.
(3) Ammoniakkipitoisuus.
(4) Jäteveden pitoisuus.
(5) pH tai alkalisuus.
Kuvio 1- 6 havainnollistaa, että tyydyttävien nitrifikaationopeuksien saavuttamiseksi nitrifikoivassa MBBR:ssä, joka on alavirtaan, on tärkeää poistaa orgaaninen aines jätevedestä ylävirran MBBR:ssä; muuten heteroksinen biokalvo kilpailee sen kanssa tilasta ja hapesta, mikä vähentää (sammuttaa) biokalvon nitrifikaatioaktiivisuutta. Nitrifikaationopeus kasvaa orgaanisen kuormituksen pienentyessä, kunnes liuenneesta hapesta tulee rajoittava tekijä. Vain erittäin alhaisilla ammoniakkipitoisuuksilla (<2 mgN/l) does the available substrate (ammonia) become the limiting factor. It is thus the concentration of ammonia that is an issue when complete nitrification is required. In this case, 2 sequential reactors can be considered, with the first stage being limited by oxygen and the second by ammonia. As with all biological treatment processes, temperature has a significant effect on nitrification rates, but this can be mitigated by increasing the dissolved oxygen within the MBBR. As alkalinity decreases to very low levels, nitrification rates within the biofilm begin to be limited. Each of the important factors that affect nitrification are discussed below.
Riittävällä emäksisyys- ja ammoniakkipitoisuuksilla (ainakin aluksi) nitrifikaationopeudet laskevat orgaanisen kuormituksen myötä
lisääntyy, kunnes liuenneesta hapesta tulee rajoittava tekijä. Hyvin kasvaneessa nitrifioivassa biokalvossa liuenneen hapen pitoisuus rajoittaa kantoaineen nitrifikaationopeutta vain, jos O2:n ja NH4+-N:n suhde on alle 2.0. Toisin kuin aktiivilietejärjestelmissä, happirajoitetuissa olosuhteissa reaktionopeudella liikkuvapetireaktoreissa on lineaarinen tai suunnilleen lineaarinen suhde nestefaasikappaleen liuenneen hapen pitoisuuteen. Tämä voi johtua siitä, että hapen kulkeutuminen paikallaan pysyvän nestekalvon läpi biofilmiin voi olla kriittinen vaihe hapensiirron rajoittamisessa. Liuenneen hapen pitoisuuden lisääminen päänestefaasissa lisää liuenneen hapen pitoisuusgradienttia biofilmissä. Suuremmilla ilmastusnopeuksilla lisääntynyt sekoitusenergia edistää myös hapen siirtymistä päänestefaasista biofilmiin. Kuten kuvasta 1- 6(a) voidaan nähdä, jos orgaaninen kuormitus pidetään vakiona (esim. vakio biokalvon paksuus ja koostumus), voidaan odottaa lineaarista suhdetta nitrifikaationopeuden ja liuenneen happipitoisuuden välillä. Kuva 1-7 selittää, että liuenneen hapen määrän lisääminen päänestefaasissa edistää nitrifikaationopeutta, kunnes ammoniakkipitoisuus päänestefaasissa on laskenut hyvin alhaiselle tasolle.
● Kuva 1-7 Liuenneen hapen vaikutus alhaisella ammoniakkipitoisuudella
Hyvin kasvaneen "puhtaan" nitrifioivan biokalvon tapauksessa ammoniakkipitoisuus päänestefaasissa ei vaikuta reaktionopeuteen ennen kuin O2:NH4+- N saavuttaa arvon 2 - 5. Esimerkkejä O2:NH{{6} } N on annettu taulukossa 1-5.
● Taulukko 1-5 Esimerkkejä O:sta2:NH4+- N
|
Viitteet |
O2:NH4+- N |
|
Helma (1994) |
＜2 (happirajoitus) 2,7 (kriittinen O2 pitoisuus =9-20mg/l) 3.2 (kriittinen O2 pitoisuus =6mg/l) ＞5 (ammoniakkirajoitus) |
|
Bonomo (2000) |
＞3-4 (Ammoniakkirajoitus) ＜1-2 (happirajoitus) |
MBBR:n suunnittelu alkaa usein kynnysarvolla 3,2. Kynnysarvo on säädettävissä. Yhtälön (1-3) avulla ammoniakkipitoisuutta tällä kynnysarvolla voidaan käyttää sopivan nitrifikaationopeuden arvioimiseen ja sitä voidaan käyttää suunnittelun perustana.
rNH3-N= k × (SNH3-N) (n) (1-3)
rNH3-N-nitrifikaationopeus (g rNH3-N /(m{2}}d)
k - reaktionopeusvakio (paikasta ja lämpötilasta riippuvainen).
SNH3-N - substraattipitoisuus, joka rajoittaa reaktionopeutta.
n - reaktiovaiheiden lukumäärä (paikasta ja lämpötilasta riippuvainen).
Reaktionopeusvakio (k) biokalvon paksuudella ja rajoittavan substraatin diffuusiolla tietyllä liuenneen happipitoisuudella. Kerroin liittyy reaktiotasojen lukumäärään (n) liittyy biofilmin vieressä olevaan nestekalvoon. Kun pyörteinen virtaus on voimakas ja paikallaan pysynyt nestekalvokerros on ohut, reaktiotasolla on taipumus olla {{0}},5; kun pyörteinen virtaus on hidasta ja paikallaan pysyvä nestekalvo on paksu, reaktiotaso pyrkii arvoon 1,0. Tässä vaiheessa diffuusiosta tulee nopeutta rajoittava tekijä.
Ammoniakkipitoisuus kriittisellä arvolla (SNH3-N) voidaan arvioida kriittisen suhteen ja päänestefaasin liuenneen happipitoisuuden suunnittelusta, kuten alla on esitetty. Liuenneen hapen pitoisuuden lisääminen päänestefaasissa voi auttaa vähentämään kriittistä suhdetta, mutta huonolla menestyksellä. Harkitse myös tapausta, jossa heterotrofiset bakteerit kilpailevat tilasta tietyissä reaktorikuormituksissa ja sekoitusolosuhteissa, mikä vähentää hapen kulkua biofilmin heterotrofisen kerroksen läpi.
(SNH3-N)=1.72mg-N/L=(6mgO2/L - 0.5O2/L)/3.2
Ottamalla SNH{0}}N arvoksi 1,72, olettaen reaktionopeusvakion k=0,5 ja reaktioasteen 0,7, yhtälö (1- 3) voidaan laskea seuraavasti.
rNH3-N=0,73 g/(m2 -d)=0,5 × 1,720,7
Kun tarkastellaan lämpötilan vaikutusta nitrifioivaan MBBR:ään, useat tekijät ovat tärkeitä. On otettava huomioon, että jäteveden lämpötila MBBR:n sisällä voi vaikuttaa olennaisesti biologisen nitrifikaation kineettiseen prosessiin; substraatin diffuusionopeus biomassaan ja siitä ulos; ja nesteen viskositeetti, jolla vuorostaan voi olla aaltoiluvaikutus biokalvon paksuuden leikkausenergiaan. Lämpötilan vaikutus edellä kuvattuihin makroskooppisiin reaktionopeuksiin voidaan ilmaista seuraavalla suhteella.
kT2= kT1-θ(T2-T1) (1-4)
kT1 - reaktionopeusvakio lämpötilassa T1.
kT2 - reaktionopeusvakio lämpötilassa T2.
θ - lämpötilakerroin.
Vaikka nitrifikaatiokinetiikan lämpötilariippuvuus talven suunnittelulämpötilassa vähentää MBBR:n nitrifikaationopeutta, alhaisissa lämpötiloissa voidaan havaita biofilmin pitoisuuden kasvua kantajalla ja lisäksi reaktorissa liuenneen hapen pitoisuutta voidaan lisätä, mikä lieventää molempia. lämpötilan negatiivinen vaikutus nitrifikaationopeuteen. Alemmissa jäteveden lämpötiloissa biomassa (g/m2) havaittiin korkeammaksi. Lisäksi liuenneen hapen pitoisuutta päänestefaasissa voidaan nostaa ilman ilmastusnopeutta lisäämättä, koska tässä oleva happi johtuu matalalämpöisten nesteiden paremmasta liukoisuudesta. Tämä johtaa lopputulokseen, että vaikka biofilmin aktiivisuus on suurempi kuin biofilmin aktiivisuus (g NH3-N/(m2 -d) ÷ g SS/m2) vähenee, mutta nitrifikaatioaktiivisuus yksikköä kohti kantajapinta-ala voidaan silti pitää korkealla tasolla. Biomassan kausittainen vaihtelu jäteveden lämpötilan kanssa tertiääriselle nitrifikaatiolle MBBR on esitetty kuvassa 1- 8(a). Kun jäteveden lämpötila nousi 〈15 astetta〉15 asteeseen touko-kesäkuussa, biomassapitoisuus laski jyrkästi. Kuva 1- 8 (b) jakaa tiedot kahteen vyöhykkeeseen jäteveden lämpötilan mukaan (〈15 astetta ja 〉15 astetta). Vaikka biofilmin spesifinen aktiivisuus laskee 〈15 asteen alueella, reaktorin makroskooppinen suorituskyky säilyy korkeana korkeamman kokonaisbiomassapitoisuuden ja korkeamman liuenneen hapen pitoisuuden vuoksi (johtuen kaasun lisääntyneestä liukoisuudesta matalissa lämpötiloissa). Tämä havaittu ilmiö viittaa siihen, että kantoaineen makroskooppinen pintareaktionopeus voidaan pitää korkealla tasolla matalan lämpötilan olosuhteissa huolimatta nitrifioivien bakteerien vähentyneestä kasvunopeudesta biofilmin mukautumisesta johtuen.
● Kuva 1-8 (a) Biomassapitoisuuden ja lämpötilan kausivaihtelu MBBR:ssä tertiäärisellä nitrifikaatiolla.
(b) Suhde nitrifikaatioaktiivisuuden ja liuenneen happipitoisuuden välillä eri lämpötilaolosuhteissa
|
Jos tarvitset MBBR Process Excelin Ota yhteyttä nyt, miksi ei? Whatapp tai puhelin:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.7 DenitrifikaatioMBBR-säiliöstä
Liikkuva petireaktoreita on käytetty menestyksekkäästi esi-, jälki- ja yhdistetyissä denitrifikaatioprosesseissa. Toisin kuin muu bio, joka on sama kuin materiaalin denitrifikaatioprosessi, suunnittelussa on otettava huomioon tekijät.
1) Sopiva hiilen lähde ja sopiva hiilen ja typen suhde reaktorissa.
2) Haluttu denitrifikaatioaste.
3) Jäteveden lämpötila.
4) Liuennut happi paluu- tai ylävirran veteen.
2.7.1 Liikkuva kerros biofilmireaktori esidenitrifikaatiolla
Kun tarvitaan BOD-poistoa, nitrifikaatiota ja kohtalaista typenpoistoa, etudenitrifikaatiolla varustettu MBBR soveltuu hyvin. Jotta hapettoman reaktorin tilavuus voitaisiin hyödyntää täysimääräisesti, syöttövedessä tulee olla sopiva suhde helposti biohajoavaa COD:tä ja ammoniakkityppeä (C /N). Koska MBBR:n nitrifikaatiovaihe vaatii kohonnutta liuennutta happea, palautusjäähdytyksessä liuenneella hapella on merkittävä vaikutus MBBR:n suorituskykyyn. Tämä johtaa tuotannon taloudellisimman refluksisuhteen ylärajaan (Q refluksi/Q sisäänvirtaus). Tämän arvon yläpuolella denitrifikaation kokonaistehokkuus laskee, kun paluuvirtausta lisätään edelleen. Jos jäteveden luonne soveltuu etupään denitrifikaatioon, typenpoistonopeus on yleensä 50-70 % paluusuhteella (1:1) - (3:1). Tuotantokäytännössä denitrifikaationopeuksiin voivat vaikuttaa mm. sijainti, kausivaihtelut jäteveden ominaisuuksissa (esim. C/N), reaktoriin tuotu liuenneen hapen pitoisuus ja jäteveden lämpötila.
|
Jos tarvitset MBBR Process Excelin Ota yhteyttä nyt, miksi ei? Whatapp tai puhelin:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.7.2 Liikkuva petibiofilmireaktori jälkidenitrifikaatiollan
When the degradable carbon in the wastewater is naturally insufficient, or has been consumed by upstream processes, or when the wastewater treatment plant occupies an area subject to when the need for concise and high-speed denitrification is limited, MBBR with posterior denitrification can be considered. because the denitrification performance is not affected by internal circulation or carbon source, the posterior denitrification process can achieve high denitrification rates (>80 %) lyhyellä hormonikorvaushoidolla.
Jos jäteveden BOD- ja nitraattivaatimukset ovat tiukemmat, voidaan tarvita jälkidenitrifikaatiota pienen ilmastuksen MBBR jälkeen. Käyttökokemukset osoittavat, että jos ylävirtaan tapahtuu sedimentaatioprosessi, denitrifikaation jälkeisessä fosforipitoisuudessa voi olla riittämättömiä solujen synteesiä, ja denitrifikaatiokyky voi olla estynyt siinä vaiheessa.
Kun hiiltä on liikaa, käytetyn hiilen lähteen suurin nitraattikantajapinta-alan poistonopeus (SARR) voi olla suurempi kuin 2g/(m{1}}d). Nitraattien pinta-alan poistumisnopeudet eri hiilenlähteillä ja eri lämpötiloissa on esitetty kuvissa 2-9.
● Kuva 1-9 Eri hiililähteitä sisältävien kantoaineiden pinta-alan poistonopeus lämpötilan funktiona
2.7.3 Yhdistetty denitrifikaatiota edeltävä/jälkeinen biofilmireaktori
Liikkuva petireaktorit, joissa on etu- ja takadenitrifikaatio, voidaan yhdistää, jolloin voidaan hyödyntää etudenitrifikaation taloudellisuutta. Etumaisen denitrifikaatioreaktorin suunnittelua voidaan pitää ilmastussäiliönä talvella. Suunnittelussa voidaan harkita etuosan denitrifikaatioreaktorin käyttöä ilmastussäiliönä talvella. Tämä johtuu siitä.
1) Ilmastusreaktiosäiliön tilavuuden lisääminen parantaa nitrifikaatiota.
2) Alhaisemmat veden lämpötilat voivat lisätä liuenneen hapen pitoisuuksia ja vähentää liuenneen COD:n määrää, mikä voi vaikuttaa etupään denitrifikaation tehokkuuteen.
3) Talvella jälkidenitrifikaatioreaktori voi suorittaa kaikki denitrifikaatiotehtävät.
|
Jos tarvitset MBBR Process Excelin Ota yhteyttä nyt, miksi ei? Whatapp tai puhelin:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |
2.7.4 Denitrifikaation sekoitus
Denitrifikaatiossa MBBR:ssä on käytetty kiskoon asennettua upotettavaa mekaanista sekoitinta nesteen kierrättämiseen ja sekoittamiseen reaktorissa.
runko ja kantaja. Seuraavat näkökohdat tulisi ottaa erityisesti huomioon sekoitinta suunniteltaessa: (1) sekoittimen sijainti ja suunta; (3) sekoittimen tyyppi; (3) sekoitusenergia.
Biofilmikantajan suhteellinen tiheys on noin 0,96, joten se kelluu vedessä ilman energiaa, mikä eroaa aktiivilieteprosessista. Kun aktiivilieteprosessissa ei käytetä energiaa, kiinteät aineet (liete) laskeutuvat pois.
Tämän seurauksena MBBR:ssä sekoitin tulee sijoittaa lähelle veden pintaa, mutta ei liian lähelle veden pintaa, muuten se luo pyörteen uudelleenveden pinnalle ja tuo siten ilmaa reaktoriin. Kuten kuvasta 1-10 näkyy, sekoitinta tulee kallistaa hieman alaspäin, jotta alusta voidaan työntää syvemmälle reaktoriin. Yleensä ilmastamaton MBBR vaatii 25-35 w/m3 energiaa koko kantajan sekoittamiseen. Denitrifioivan MBBR:n sekoittamista tulee erityisesti harkita. Kaikki sekoittimet eivät sovellu käytettäväksi MBBR:ssä pitkään. Sekoittimen valmistaja (ABS) on kehittänyt useita MBBR-yksiköitä käyttäen ABS123K-sekoittimen, joka sopii erityisesti liikkuvapetireaktoreihin. Tämä sekoitin on valmistettu ruostumattomasta teräksestä ja siinä on taaksepäin kaareva sekoitin, joka kestää kantoaineen aiheuttaman sekoittimen hankauksen. Kantimen vaurioitumisen ja sekoittimen kulumisen estämiseksi ABS123K-sekoittimessa on 12 mm:n pyöreät tangot, jotka on hitsattu potkurin siipiä pitkin. Liikkuva petireaktorissa käytettynä ABS123K-sekoittimen nopeus on melko alhainen (90 rpm 50 Hz:llä ja 105 rpm 60 Hz:llä). Denitrifioivan MBBR:n sekoittamiseen tarvittava sekoitusenergia liittyy kantoaineen täyttösuhteeseen ja odotettuun biokalvon kasvuun. Käytännön kokemus osoittaa, että sekoitus on tehokkaampaa matalilla kantoaineen täyttösuhteilla (esim<55%). At higher fill ratios, it is difficult for the agitator to circulate the carriers and therefore high carrier fill ratios should be avoided. Low filling ratios and correspondingly high carrier surface loadings increase the biofilm concentration and thus sink the carrier, making it easier for the stirrer to stir the carrier and circulate it in the reactor. From this point of view, it is important to choose the appropriate denitrification reactor size, as a proper reactor size allows for a filling ratio and mechanical stirring to be compatible.
● Kuva 10
(a) ABS123K-sekoitin veden pintaa päin ja kallistettu 30 astetta alaspäin kantoaineen työntämiseksi syvemmälle reaktoriin;
b) denitrifikaatio MBBR käytössä jätevedenkäsittelylaitoksessa
2.8 Esikäsittely
Kuten muissakin upotetuissa biofilmitekniikoissa, MBBR:n syöttövesi vaatii asianmukaista esikäsittelyä. Jotta arina ja sedimentaatio olisi hyvä, on vältettävä ikävien inerttien materiaalien, kuten roskien, muovien ja hiekan, pitkäaikaista kertymistä MBBR:ään. Koska MBBR on osittain täytetty kantoaineilla, näitä inerttejä materiaaleja on vaikea poistaa, kun ne tulevat MBBR:ään. Kun primäärikäsittely on saatavilla, MBBR-valmistajat suosittelevat yleensä, että arinarako ei saa olla suurempi kuin 6 mm, ja jos ensisijaista käsittelyä ei ole saatavilla, on asennettava 3 mm tai vähemmän ohut arina. Lisäksi jos MBBR lisätään olemassa olevaan prosessiin, ritilöitä ei tarvitse lisätä, jos olemassa oleva käsittelytaso on jo korkea.
2.9 MBBR:n erotus kiinteästä nesteestä
Verrattuna aktiivilieteprosessiin, liikkuva kerrosprosessi on erittäin joustava myöhemmän kiinteän nesteen erotuksen kannalta. Liikkuvan kerroksen prosessin biologinen käsittelyvaikutus on riippumaton kiinteä-neste-erotusvaiheesta, joten sen kiinteä-neste-erotusyksiköitä voidaan vaihdella. Lisäksi MBBR-jätteen kiintoainepitoisuus on vähintään yhden suuruusluokan pienempi kuin aktiivilieteprosessin. Siksi MBBR:ssä on menestyksekkäästi sovellettu erilaisia kiintoaine-neste-erotustekniikoita, jotka voidaan yhdistää yksinkertaisiin ja tehokkaisiin kiintoaine-neste-erotustekniikoihin, kuten ilmaflotaatioon tai suuritiheyksisiin sedimentointisäiliöihin, joissa maa on arvokasta. Olemassa olevien jätevedenpuhdistamoiden jälkiasennuksessa olemassa olevia selkeytyssäiliöitä voidaan käyttää kiintoaineen erottamiseen MBBR:ssä.
2.10 Huomioitavaa MBBR:tä suunniteltaessa
Seuraava on erittäin tärkeää MBBR:n suunnittelun kannalta.
2.10.1MBBRLiikkuva virtausnopeus (vaakasuuntainen virtausnopeus)
The peak flow rate (flow divided by reactor cross-sectional area) at peak flow through the MBBR must be considered in the design with a small flow rate (e.g. 20m/h), the carriers can be evenly distributed in the reactor. Too high travel flow rate (e.g. >35 m/h), kantoaaltoja kerääntyy sieppaajaverkkoon ja tuottaa suuria painehäviöitä. Joskus hydrauliset olosuhteet huippuvirtausnopeudella määräävät MBBR:n geometrian ja sarjan lukumäärän. Valmistajan kuuleminen ja sopivan liikevirtausnopeuden määrittäminen on tärkeää MBBR-suunnittelun kannalta. Myös reaktorin kuvasuhde on tekijä. Yleensä pieni sivusuhde (esim. 1:1 tai vähemmän) auttaa vähentämään kantoaallon ajautumista kohti sieppaajaverkkoa huippuvirtausnopeuksilla ja mahdollistaa kantoaaltojen tasaisemman jakautumisen reaktorissa.
2.10.2MBBR Tank Foam -ongelmat
Vaahtoongelmat eivät ole yleisiä MBBR:ssä, mutta niitä esiintyy herkästi huonon käynnistyksen tai käytön aikana. Kahden väliseinän vuoksi jatkuvan altaan keskellä on korkeampi kuin veden pinta, joten vaahto rajoittuu MBBR:ään. Jos vaahtoa on valvottava, suositellaan vaahtoamisenestoaineiden käyttöä. Vaahdonestoaineiden käyttö peittää kantajan ja estää substraatin diffuusiota biofilmiin, mikä voi vaikuttaa MBBR:n suorituskykyyn. Silicide vaahdonestoaineita ei tule käyttää, koska ne eivät ole yhteensopivia muovisten kantoaineiden kanssa.
2.10.3Kantoalustan tyhjennys ja väliaikainen varastointi
Hyvin suunnitelluissa ja rakennetuissa liikkuvapetireaktoreissa, vaikka viat ovat harvinaisia, on silti järkevää selvittää, kuinka kantoaine siirretään pois reaktorista ja säilytetään, kun reaktori suljetaan huollon jne. vuoksi. . Kaikki reaktorissa olevat nesteet, mukaan lukien kantajat, voidaan tyhjentää 10 cm:n koveralla pyöräpyörepumpulla. Jos suunniteltu täyttösuhde on sopiva, voidaan yhden reaktorin kantoaine siirtää tilapäisesti toiseen reaktoriin. Tämän menetelmän haittana on kuitenkin se, että molempia reaktoreita on vaikea palauttaa alkuperäisiin täyttösuhteisiin siirrettäessä kantolaitteita takaisin. Kun kantoaineet on pumpattu takaisin reaktoriin, ainoa järkevä tapa mitata kantoaineen täyttösuhde tarkasti on tyhjentää reaktori ja mitata kantoaineen korkeus molemmissa reaktoreissa. Ihannetapauksessa olisi toinen allas tai muu käyttämätön yksikkö, jota voitaisiin käyttää väliaikaisena varastosäiliönä kantoaineille, jotta reaktorin alkuperäinen täyttökantavuussuhde voitaisiin helposti varmistaa.
HANGZHOU Aquasust PLASTIC PRODUCTS CO., LTD
Pääkonttori: #907, Building 1, XIC International, Linping, Hangzhou, Zhejiang, Kiina
Num0086-152-67462807
Verkko:WWW.Chinambbr.com
|
Jos tarvitset MBBR Process Excelin Ota yhteyttä nyt, miksi ei? Whatapp tai puhelin:0086-15267462807 Email:Kate@aquasust.com |