Zintegrowana technologia DAF-MBBR

Autor: Kate Chen
E-mail: [email protected]
Date: Mar 13th, 2025

Zintegrowana technologia DAF-MBBR osiąga efektywne oczyszczenie złożonych ścieków poprzez synergistyczne skutki „fizykochemicznego obróbki biologicznej obróbki wstępnej”.

I. Zasady techniczne i mechanizmy synergistyczne

Fizyczna separacja przez DAF

Funkcja rdzenia: Mikrobubbles (<10 μm) Adsorb zawieszone stałe, oleje, koloidy i inne zanieczyszczenia do szybkiego rozdziału flotacyjnego (usunięcie SS> 95%, usuwanie oleju> 90%).

Kluczowe zastosowania: Idealne do wysoko zawieszonych substancji stałych i ścieków o wysokim oleju (np. Rafineria, przetwarzanie żywności, ścieki uboju), zmniejszając obciążenie oczyszczania biologiczne w dół.

Degradacja biologiczna przez MBBR

Rola nośnika biofilmu: obszar o wysokiej powierzchni (2000–3 000 m²/m³) zawieszone nośniki obsługują wzrost biofilmu (o grubości 300–500 μm), zwiększając tolerancję obciążenia wstrząsu o 50%.

Efektywne usuwanie węgla/azotu: wieloetapowe reaktory (np. A/O-MBBR) umożliwiają jednoczesną denitryfikację nitryfikacyjną (usuwanie ChZT> 90%, usuwanie amoniaku> 85%).

Efekty synergistyczne

Usuwanie kaskady zanieczyszczeń: DAF najpierw usuwa zawieszone ciałę stałych i olejów, zapobiegając zatkaniu biofilmu; MBBR degraduje rozpuszczone organiczne i amoniak.

Optymalizacja energii: wstępna obróbka DAF zmniejsza zużycie energii napowietrzania MBBR (~ 20–30%), obniżając ogólną emisję węgla o> 15%.

Ii. Kluczowe parametry operacyjne i dane dotyczące wydajności

Etap procesu	Zoptymalizowane parametry	Wydajność usuwania (typowa)	Źródło danych
Jednostka DAF	Czas flotacji: 10 minut, przepływ powietrza: 72 l/min	COD: 61,3%, olej: 97,6%, TSS: 76%	Studia przypadków branżowych
Jednostka MBBR	HRT: 23,5 H, czas mieszania: 13–23 min	COD: 47–73%, amoniak: 94,9–97,9%	Próby laboratoryjne
Zintegrowany proces	Intensywność napowietrzania: 4,5–6,0 m³/(m² · h)	Chod ścieków <30 mg/l, NH3-N <5 mg/l	Testy terenowe

Iii. Scenariusze aplikacji i studia przypadków

Rafineria ropy i ścieki petrochemiczne

Przypadek: Rafineria przyjęła DAF-MBBR do oczyszczania ścieków o tłustej. Po usunięciu DAF 97% oleju MBBR zmniejszył ChZT z 1500 mg/L do <50 mg/l, z 40% mniejszą produkcją szlamu.

Dopasowanie techniczne: DAF oddziela kropelki oleju (> 10 μm), podczas gdy MBBR degraduje rozpuszczone węglowodory (np. Pochodne benzenu).

Ścieki o przetwarzaniu spożywczym

Przypadek: Zakładanie przetwarzania mięsa zastosowano DAF (z dawkowaniem PAC 30 mg/L) do wstępnej obróbki ścieków High-TSS. MBBR osiągnął 93% usunięcie ChZT po 6 godzinach HRT, z 60% mniejszym śladem niż systemy konwencjonalne.

Oszczędności kosztów: 25% niższe koszty operacyjne z powodu zmniejszonego użycia chemicznego i usuwania osadu.

Miejscowa modernizacja ścieków

Wyniki pilota: DAF-MBBR osiągnął dorosy ścieków <20 mg/L i TP <0,3 mg/L (spełniające standardy klasy 1A w Chinach) bez rozszerzania istniejących zbiorników.

Skalowalność: Modułowa konstrukcja umożliwia szybkie wdrażanie w celu zdecentralizowanego leczenia na obszarach wiejskich.

Iv. Innowacje technologiczne

Inteligentne systemy sterowania

Integracja IoT: regulacja drobnoustrojów DAF w czasie rzeczywistym (przez czujniki ciśnienia i AI) i monitorowanie aktywności biofilmu MBBR (np. Czujniki ATP) do dynamicznej optymalizacji.

Przypadek: Projekt zmniejszył zużycie energii o 18% poprzez połączenie sterowane DAF-MBBR kontrolowane przez PLC.

Postępy materialne

DAF Nanotech: Nano-Ceramiczne dyfuzory zwiększają wydajność wytwarzania bańki o 30% i żywotność do 8 lat.

Modyfikacje nośnika MBBR: nośniki nanocząsteczkowe (Fe3O4) przyspieszają tworzenie biofilmu o 50% i zwiększają odporność na toksynę.

Operacja bez chemikalia

Tryb Zero PAC/PAM: Separacja DAF wzmocniona przez mikro-nano (np. Rozpuszczanie cyklonu) w połączeniu z endogennym denitryfikacją w MBBR eliminuje dawkowanie chemiczne.

V. Korzyści ekonomiczne i dostosowanie polityki

Porównanie kosztów

Proces	Capex (USD/10 000 ton)	Opex (USD/ton)	Zastosowanie
Konwencjonalny osad aktywowany	110K - 140K	0,17–0,21	Scentralizowane na dużą skalę
DAF-MBBR	85K - 110K	0,11–0,14	Mały/średni zdecentralizowany

Sterowniki polityki

14. pięcioletni plan Chin: cele> 45% ponowne wykorzystanie ścieków do 2030 r.; DAF-MBBR Posłupi chłodzenia przemysłowe lub ponowne wykorzystanie komunalne.

Inicjatywa miast o zerowej odpady: Redukcja osadu (o 30–50% mniej szlamu) jest zgodna z celami zarządzania odpadami stałymi.

Vi. Wyzwania i przyszłe trendy

Ograniczenia techniczne

Ścieki o wysokiej zawartości zasobów: aktywność biofilmu MBBR spadnie w zasoleniu> 3%, wymagając odporności na sól lub powłoków nośnych.

Kontrola mikroplastyczna: DAF usuwa <50% mikroplastików (<1 μm), co wymaga ultrafiltracji do polerowania.

Trendy branżowe

Roztwory o niskiej zawartości węgla: Odzyskiwanie biogazu (ze stref beztlenowych MBBR) i systemy DAF zasilane energią słoneczną umożliwiają operacje neutralne dla węgla.

Ekspansja globalna: rosnący popyt w Azji Południowo-Wschodniej i Afryce dla kompaktowych systemów DAF-MBBR napędza wzrost rynku EPC.