MBBR vs MBR vs SBR vs SBBR vs ASP: Kompleksowy przewodnik po technologiach oczyszczania ścieków

Wprowadzenie do technologii oczyszczania ścieków

Ścieki W nieunikniony produkt uboczny działalności człowieka i procesów przemysłowychW stanowi znaczące wyzwania związane z zdrowia środowiskowym i publicznymW jeśli nie są leczone. Zwolnienie nietraktowanych ścieków do naturalnych zbiorników wodnych może prowadzić do silnego zanieczyszczenie , uszkodzenie ekosystemów wodnych, zanieczyszczenie źródeł wody pitnej i ułatwianie rozprzestrzeniania się chorób. W konsekwencji skuteczne Oczyszczanie ścieków jest nie tylko wymogiem regulacyjnym, ale fundamentalnym filarem zrównoważonego rozwoju środowiska i ochrony zdrowia publicznego. Globalny imperatyw oszczędzania zasobów wodnych i zminimalizowania zanieczyszczenia spowodował ciągłe innowacje w Technologie oczyszczania ścieków , co prowadzi do różnorodnej gamy systemów zaprojektowanych w celu rozwiązania różnych rodzajów i objętości ścieków.

W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci poczyniono znaczne postępy Biologiczne procesy oczyszczania ścieków , które wykorzystują moc mikroorganizmów do rozkładania zanieczyszczeń organicznych i usuwania składników odżywczych. Wśród najbardziej widocznych i powszechnie przyjętych technologii są Proces osadu aktywowanego (ŻMIJA) , Sekwencjonowanie reaktora wsadowego (Sbr) , Bioreaktor poruszającego się (MBBR) , I Bioreaktor błony (Mbr) . Ponadto, systemy hybrydowe jak Sekwencjonowanie reaktora biofilmu wsadowego (Sbbr) pojawiły się, łącząc mocne strony różnych podejść w celu osiągnięcia zwiększonej wydajności.

Ten artykuł ma na celu dostarczenie kompleksowego przewodnika po tych pięciu krytycznych technologiach oczyszczania ścieków: MBBR, Mbr, Sbr, Sbbr i ŻMIJA . Zagłębimy się w zawiłości każdego systemu, badając ich podstawowe mechanizmy, kluczowe kroki operacyjne oraz unikalne zalety i wady, które oferują. Porównując ich Wydajność usuwania zanieczyszczeń , względy gospodarcze (zarówno koszty kapitałowe, jak i operacyjne), Wymagania dotyczące śladu fizycznego , I Złożoności operacyjne , zamierzamy wyposażyć czytelników w wiedzę niezbędną do podejmowania świadomych decyzji przy wyborze najbardziej odpowiedniego rozwiązania oczyszczania ścieków dla określonych zastosowań. Zrozumienie tych technologii ma kluczowe znaczenie dla inżynierów, kierowników środowiska, decydentów i wszystkich zaangażowanych w projektowanie, działanie lub regulację nowoczesnych obiektów oczyszczania ścieków.

Proces osadu aktywowanego (ŻMIJA)

Proces osadu aktywowanego (ŻMIJA) stanowi jedną z najstarszych, najczęściej ustalonych i szeroko stosowanych technologii oczyszczania ścieków na całym świecie. Opracowana na początku XX wieku jego podstawowa zasada obraca się wokół wykorzystania różnorodnej społeczności mikroorganizmów aerobowych, zawieszonej w ściekach, w celu metabolizacji i usuwania materii organicznej i składników odżywczych.

Opis procesu ŻMIJA

ŻMIJA zazwyczaj obejmuje kilka kluczowych elementów:

1. Zbiornik napowietrzający (lub reaktor): To jest serce procesu. Surowe lub pierwotne oczyszczone ścieki wchodzą do dużego zbiornika, w którym są ciągle mieszane z zawieszoną populacją mikroorganizmów, tworząc tak zwaną „szlam aktywowany”. Powietrze lub czysty tlen jest stale dostarczany do tego zbiornika przez dyfuzory lub aerory mechaniczne. To napowietrzanie służy dwóm kluczowym celom:

   • Zapewnienie tlenu: Dostarcza rozpuszczony tlen niezbędny do aerobowych mikroorganizmów do oddychania i utleniania zanieczyszczeń organicznych.
   • Mieszanie: Utrzymuje flok osadu aktywowanego (agregaty drobnoustrojów) w zawiesinie i zapewnia intymny kontakt między mikroorganizmami a zanieczyszczeniami. Mikroorganizmy, przede wszystkim bakterie i pierwotniakowe, zużywają związki organiczne w ściekach jako źródło pokarmu, przekształcając je w dwutlenek węgla, wodę i więcej komórek drobnoustrojów.

2. Wtórny wyjaśnienie (lub zbiornik sedymentacyjny): Z zbiornika napowietrzania mieszany likier (szlam aktywowany ścieki) przepływa do wtórnego klarownika. Jest to spoczynkowy (wciąż) zbiornik zaprojektowany do sedymentacji grawitacyjnej. Aktywowane szlamki, które są gęstsze niż woda, osiedlają się na dnie klastra, oddzielając się od oczyszczonej wody.

3. Linia powrotu osadu: Znaczna część osadowanego osadu aktywowanego, znana jako szlam aktywowany przez powrót (RAS), jest stale pompowana z dołu od dna klarownika do zbiornika napowietrzania. Ta recyrkulacja ma kluczowe znaczenie, ponieważ utrzymuje wysokie stężenie aktywnych, żywych mikroorganizmów w zbiorniku napowietrzającym, zapewniając skuteczną degradację zanieczyszczeń.

4. Linia osadu odpadowego: Nadmiar szlamu aktywowanego, znany jako osad aktywowany odpadem (był), jest okresowo usuwany z systemu. To „marnowanie” jest niezbędne do kontrolowania ogólnego stężenia mikroorganizmów w systemie, zapobiegania gromadzeniu się osadu i usuwania starzejącej się, mniej aktywnej biomasy. Wysłany był następnie zwykle wysyłany do dalszego obróbki osadu (np. Odwastania, trawienia) i usuwania.

Mechanizm: napowietrzanie i sedymentacja

Podstawowy mechanizm ŻMIJA opiera się na symbiotycznym związku między napowietrzaniem a sedymentacją. W zbiorniku napowietrzającym mikroorganizmy aerobowe szybko zużywają rozpuszczalną i koloidalną materię organiczną. Agregują się w widoczne kłaczki, poprawiając ich osiedlenie. Ciągłe dostarczanie tlenu zapewnia optymalne warunki ich aktywności metabolicznej.

Po wejściu do klarowności prędkość przepływu znacznie maleje, umożliwiając osiedlenie się gęstych krzych drobnoustrojów. Przejrzystość ścieków w dużej mierze zależy od wydajności tego procesu osiadania. Osad aktywowany czynnikowy wytwarza gęste, szybko osiedlające się kłaczki, co prowadzi do wysokiej jakości supernatantu (woda oczyszczoną), która jest następnie wypisywana lub poddana dalszemu leczeniu trzeciorzędowym.

Zalety i wady

Zalety ŻMIJA:

• Sprawdzona technologia: Został szeroko badany i szeroko wdrażany od ponad wieku, z ogromnym doświadczeniem operacyjnym i wytycznymi projektowymi.
• Wysoka wydajność: Zdolne do osiągnięcia wysokiej wydajności usuwania w przypadku biochemicznego zapotrzebowania na tlen (BZT) i całkowitych zawiesin (TSS). Przy prawidłowym projektowaniu i eksploatacji może również osiągnąć znaczne usuwanie składników odżywczych (azot i fosfor).
• Elastyczność: Może być zaprojektowane i obsługiwane w różnych konfiguracjach (np. Konwencjonalne, rozszerzone napowietrzanie, kompletne mieszanie, przepływ wtyczki) w celu dopasowania do różnych cech ścieków i celów oczyszczania.
• Opłacalny (dla dużej skali): W przypadku dużych gminy miejskiej ASP może być opłacalnym rozwiązaniem ze względu na jego stosunkowo proste elementy mechaniczne i ekonomie skali.

Wady ASP:

• Duży ślad: Wymaga znacznego obszaru lądowego do zbiorników napowietrzania, a zwłaszcza do wtórnych klarowników, co stanowi wyzwanie dla miejsc o ograniczonej przestrzeni.
• Produkcja szlamu: Generuje znaczną ilość nadmiaru osadu, która wymaga dalszego kosztownego leczenia i usuwania. Zarządzanie osadem może stanowić znaczną część ogólnego kosztu operacyjnego.
• Wrażliwość operacyjna: Wrażliwy na nagłe zmiany przepływu i składu ścieków (np. Szoków toksycznych). Warunki denerwujące mogą prowadzić do słabego osiadania (łączenia, pienionego) i obniżonej jakości ścieków.
• Zużycie energii: Napowietrzanie jest energooszczędnym procesem, który znacząco przyczynia się do kosztów operacyjnych.
• Ograniczenia jakości ścieków: Chociaż dobre dla BZT/TSS, osiągnięcie bardzo wysokiej jakości ścieków (np. W przypadku bezpośredniego ponownego użycia) może wymagać dodatkowych etapów leczenia trzeciego.

Typowe zastosowania

Proces osadu aktywowanego jest głównie stosowany dla:

• Miejskie oczyszczanie ścieków: Jest to najczęstszy etap oczyszczania biologicznego w dużych i średnich miejskich oczyszczalniach ścieków, obsługi ścieków krajowych i komercyjnych.
• Przemysłowe oczyszczanie ścieków: Mającą zastosowanie do szerokiej gamy ścieków przemysłowych, pod warunkiem, że ścieki są biodegradowalne i wolne od substancji hamujących. Przykłady obejmują przemysł żywności i napojów, miazga i papier oraz niektóre obiekty produkujące chemiczne.
• Wstępne obróbka zaawansowanych systemów: Czasami stosowany jako wstępny etap leczenia biologicznego przed bardziej zaawansowanymi technologiami, takimi jak MbrS lub do wyspecjalizowanych zastosowań przemysłowych.

Sekwencjonowanie reaktora wsadowego (Sbr)

Reaktor okresowy sekwencjonowania (Sbr) reprezentuje znaczącą ewolucję w technologii osadu aktywowanego, rozróżniając się poprzez wykonanie wszystkich głównych etapów obróbki (napowietrzanie, sedymentacja i dekantowanie) sekwencyjnie w jednym zbiorniku, a nie w oddzielnych, ciągle przepływających reaktorach. Ta operacja partii upraszcza układ procesu i oferuje znaczną elastyczność operacyjną.

Wyjaśnienie technologii Sbr

W przeciwieństwie do konwencjonalnych systemów przepływu ciągłego, w których ścieki przepływają przez różne zbiorniki dla różnych procesów, Sbr działa w trybie wypełniania i rysowania. Pojedynczy zbiornik Sbr przechodzi przez szereg dyskretnych faz operacyjnych, co czyni go procesem zorientowanym na czas, a nie zorientowanym na kosmos. Podczas gdy pojedynczy zbiornik Sbr może działać, większość praktycznych systemów SBR wykorzystuje co najmniej dwa zbiorniki działające równolegle, ale rozłożone cykle. Zapewnia to ciągły napływ ścieków do oczyszczalni, ponieważ jeden zbiornik może wypełniać, podczas gdy inny reaguje, osiedla lub dekant.

Klucze

Typowy cykl operacyjny SBR składa się z pięciu różnych faz:

1. Wypełnić:

   • Opis: Surowe lub pierwotne oczyszczone ścieki wchodzą do zbiornika SBR, mieszając z szlamem aktywowanym pozostającym z poprzedniego cyklu. Ta faza może być obsługiwana w różnych warunkach:
     • Wypełnienie statyczne: Brak napowietrzania lub mieszania; promuje denitryfikację lub warunki beztlenowe.
     • Mieszane wypełnienie: Mieszanie bez napowietrzania; promuje warunki anoksyczne (denitryfikacja) lub warunki beztlenowe (pobieranie fosforanu).
     • Napełniane wypełnienie: Występują napowietrzanie i mieszanie; promuje warunki aerobowe i natychmiastowe usunięcie BZT.
   • Zamiar: Wprowadza ścieki do biomasy i inicjuje reakcje biologiczne. Mieszanie zapewnia dobry kontakt między zanieczyszczeniami i mikroorganizmami.

2. React (napowietrzanie):

   • Opis: Po fazie wypełnienia lub podczas fazy wypełnienia zbiornik jest intensywnie napowietrzony i mieszany. Warunki aerobowe są utrzymywane, aby umożliwić mikroorganizmom aktywne degradowanie związków organicznych (BZT/COD) i azotowania amoniaku. Fazę tę można zaprojektować tak, aby obejmowały okresy beztlenowych lub beztlenowych, aby ułatwić usuwanie składników odżywczych (denitryfikacja i usuwanie fosforu biologicznego).
   • Zamiar: Pierwotna faza leczenia biologicznego, w której występuje większość usuwania zanieczyszczeń.

3. Osiedlenie się (sedymentacja):

   • Opis: Napowietrzanie i mieszanie są zatrzymywane, a osad aktywowany może osiedlić się w warunkach spoczynku (wciąż). Gęste kory drobnoustrojowe osiedlają się na dnie zbiornika, tworząc przezroczystą warstwę supernatantową nad kocem osadu.
   • Zamiar: Oddzielić oczyszczone ścieki od biomasy szlamu aktywowanego od grawitacji. Jest to kluczowy krok dla osiągnięcia wysokiej jakości ścieków.

4. Draw (dekant):

   • Opis: Po osiedleniu się osad, traktowany supernatant jest zdekantowany (wyciągany) z górnej części zbiornika. Zazwyczaj odbywa się to za pomocą ruchomego jazu lub pompy zanurzalnej zaprojektowanej w celu uniknięcia zakłócania osadowanego osadu.
   • Zamiar: W celu zwolnienia oczyszczonych ścieków z układu.

5. Bezczynność (lub odpady/odpoczynek):

   • Opis: Ta faza opcjonalna występuje między fazami losowania a kolejnymi fazami wypełnienia.
     • Osad odpadowy: Nadmiar osadu aktywowanego (WAS) można usunąć ze zbiornika podczas tej fazy, aby utrzymać pożądany wiek i stężenie osadu.
     • Przygotowanie odpoczynku/uzupełnienia: Zbiornik może pozostać na krótko bezczynności, przygotowując się do następnego cyklu wypełnienia.
   • Zamiar: Aby zarządzać zapasami osadów i przygotować zbiornik do następnego cyklu obróbki.

Czas trwania każdej fazy jest starannie kontrolowany przez licznik lub system kontroli procesu, umożliwiając znaczną elastyczność w dostosowywaniu się do różnych wpływowych warunków i wymagań jakości ścieków.

Zalety i wady

Zalety SBR:

• Kompaktowy ślad: Ponieważ wszystkie procesy występują w jednym zbiorniku, SBR zwykle wymagają mniejszej powierzchni gruntów w porównaniu z konwencjonalnymi systemami ASP z oddzielnymi klarownikami.
• Wysoka jakość ścieków: Warunki spoczynkowe w SBR często prowadzą do najwyższej jakości ścieków, szczególnie pod względem zawieszonych ciał stałych i usuwania BZT. Może również osiągnąć doskonałe usuwanie składników odżywczych (azot i fosfor) poprzez zmieniającą się fazy tlenowe, beztlenowe i beztlenowe w jednym cyklu.
• Elastyczność operacyjna: Zdolność do dostosowania czasów fazowych pozwala na łatwą adaptację do różnych przepływów wpływowych i obciążeń zanieczyszczeń, a także zmian w pożądanej jakości ścieków.
• Zmniejszone problemy z łączeniem osadu: Kontrolowana faza osadnictwa w SBR często powoduje lepszą osadalność osadu i mniej problemów z łączeniem szlamu w porównaniu z systemami przepływu ciągłego.
• Żadnych wtórnych klastrających lub szlamu pompowe: Eliminuje potrzebę oddzielnych klarowników oraz powiązane koszty kapitałowe i operacyjne pompowania zwrotu szlamu, upraszczając układ zakładu i zmniejszając konserwację.

Wady SBR:

• Wyprowadzanie sporady: Przetwarzane ścieki są rozładowywane w partiach, co może wymagać zbiornika wyrównania, jeżeli konieczne jest ciągłe rozładowanie do ciała odbiorczego.
• Większa złożoność w kontrolach: Wymaga bardziej wyrafinowanych zautomatyzowanych systemów sterowania do zarządzania fazami sekwencyjnymi, w tym czujnikami poziomów, liczników i zautomatyzowanych zaworów. Może to prowadzić do wyższych początkowych kosztów kapitałowych oprzyrządowania i kontroli.
• Potencjał problemów z zapachem: Jeśli nie jest odpowiednio zarządzany, szczególnie podczas faz beztlenowych lub anoksycznych, może istnieć potencjał wytwarzania zapachu.
• Wykwalifikowana operacja: Wymaga operatorów z dobrym zrozumieniem procesu wsadowego i systemu sterowania, aby zoptymalizować wydajność.
• Większy rozmiar zbiornika dla równej pojemności: Dla danego średniego przepływu objętość zbiornika SBR może być większa niż zbiornik napowietrzający ciągły ze względu na naturę partii i potrzebę pomieszczeń całej objętości cyklu.

Zastosowania i przydatność

Technologia SBR jest bardzo odpowiednia do szerokiej gamy zastosowań, w tym:

• Małe i średnie gminy: Szczególnie tam, gdzie dostępność gruntów jest ograniczeniem lub w przypadku, gdy wymagana jest wyższa jakość ścieków.
• Zdecentralizowane oczyszczanie ścieków: Idealny dla społeczności, podziałów, hoteli, kurortów, szkół i kompleksów komercyjnych niezwiązanych z centralnymi systemami miejskimi.
• Przemysłowe oczyszczanie ścieków: Skuteczne w leczeniu ścieków przemysłowych o zmiennych prędkościach przepływu i stężeniach, takich jak przetwarzanie żywności, nabiału, tekstyliów i farmaceutycznych. Jego elastyczność pozwala na obsługę obciążeń wstrząsów.
• Operacje sezonowe: Dobrze nadawane do zastosowań z zmiennymi przepływami, takimi jak kemping lub obiekty turystyczne.
• Uaktualnianie istniejących roślin: Może być stosowany do ulepszenia konwencjonalnych roślin osadu aktywowanego poprzez przekształcenie zbiorników napowietrzających w SBR, często zwiększając możliwości usuwania składników odżywczych.

Zrozumiany. Przejdźmy do sekcji „Ruchowe łóżko bioreaktor (MBBR)”.

---

Bioreaktor poruszającego się (MBBR)

Bioreaktor poruszającego złoża (MBBR) stanowi znaczący postęp w oczyszczaniu ścieków na bazie biofilmu, oferując kompaktową i wysoce wydajną alternatywę dla konwencjonalnych systemów zawieszonych, takich jak ASP lub SBR. Opracowana w Norwegii pod koniec lat osiemdziesiątych technologia MBBR wykorzystuje tysiące małych plastikowych nośników, aby zapewnić chronioną powierzchnię mikroorganizmów do wzrostu jako biofilm.

Opis technologii MBBR

U podstaw systemu MBBR składa się z zbiornika napowietrzania (lub zbiornika beztlenowego/anoksycznego) wypełnionego dużą ilością małych, specjalnie zaprojektowanych mediów z tworzyw sztucznych (nośników lub nośników biofilmów). Te nośniki są zwykle wykonane z polietylenu o dużej gęstości (HDPE) lub polipropylenu i mają różne kształty i rozmiary, każda zaprojektowana w celu maksymalizacji chronionej powierzchni przyczepienia biofilmu.

Nośniki są utrzymywane w stałym ruchu w reaktorze, zwykle przez układ napowietrzający w zbiornikach tlenowych lub przez miksery mechaniczne w zbiornikach beztlenowych/anoksycznych. Ten ciągły ruch zapewnia optymalny kontakt między ściekami, biomasą i powietrzem (w systemach aerobowych). W przeciwieństwie do konwencjonalnych systemów osadów aktywowanych, MBBR nie wymaga recyrkulacji osadu z wtórnego klastrowania w celu utrzymania stężenia biomasy. Biomasa rośnie jako biofilm na nośnikach, a ten biofilm naturalnie odsuwa się, gdy staje się zbyt gruby, utrzymując aktywność biomasy i wydajność.

Po reaktorze MBBR etap rozdziału, zwykle wtórny wyjaśnienie lub drobny ekran, jest nadal wymagany do oddzielenia oczyszczonej wody od wszelkich zawieszonych substancji stałych (w tym zwolnionych biofilmu i cząstek obojętnych) przed wypisem lub dalszym leczeniem.

Stosowanie przewoźników biofilmu

Innowacja MBBR polega na jego zależności od przewoźnicy biofilmu . Nosiciele te służą jako podłoże do wzrostu drobnoustrojów, umożliwiając utrzymanie wysokiego stężenia aktywnej biomasy w stosunkowo niewielkiej objętości. Kluczowe cechy tych przewoźników obejmują:

• Wysoka powierzchnia właściwa: Skomplikowana konstrukcja nośników zapewnia dużą chronioną powierzchnię na jednostkę objętości, co przekłada się na wysokie stężenie biomasy.
• Neutralna pływalność: Nośniki są zaprojektowane tak, aby miały gęstość zbliżoną do wody, umożliwiając ich zawieszanie i swobodne przenoszenie w reaktorze po napowietrzaniu lub mieszaniu.
• Trwałość: Wykonane z solidnych materiałów z tworzyw sztucznych są odporne na degradację chemiczną i biologiczną, zapewniając długą żywotność operacyjną.
• Samoczyszczenie: Ciągły ruch i kolizje między nosicielami, w połączeniu z siłami ścinającymi z napowietrzania, pomagają utrzymać biofilm o optymalnej grubości, zapobiegając nadmiernemu wzrostowi i utrzymując wydajne przenoszenie masy.

Gdy ścieki przepływają przez reaktor, zanieczyszczenia organiczne i składniki odżywcze rozpowszechniają się w biofilmie na nośnikach, gdzie są spożywane przez mikroorganizmy. To podejście o stałym filmie pozwala na wyższe obciążenie objętościowe w porównaniu z zawieszonymi systemami wzrostu.

Zalety i wady

Zalety MBBR:

• Kompaktowy rozmiar / mały ślad: Główną zaletą jest znacznie mniejsza objętość reaktora w porównaniu z konwencjonalnymi systemami osadów aktywowanych dla tej samej zdolności leczenia. Wynika to z wysokiego stężenia aktywnej biomasy na nośnikach.
• Wysoka wydajność i solidność: Systemy MBBR są bardzo solidne i mniej wrażliwe na obciążenia wstrząsu i fluktuacje wpływowego przepływu lub stężenia organicznego. Biofilm zapewnia stabilną i odporną społeczność drobnoustrojów. Są wysoce wydajne w usuwaniu azotu BZT i amoniaku (nitryfikacja).
• Brak recyklingu osadu: W przeciwieństwie do ASP, MBBR nie wymaga pompowania szlamu aktywowanego przez powrót (RAS), uproszczenia działania i zmniejszania zużycia energii.
• Bez płukania wstecznego: W przeciwieństwie do niektórych innych systemów filmu o stałym filmie (np. Filtry lub zanurzone filtry napowietrzone), MBBR nie wymaga okresowego zmywania wstecznego mediów.
• Łatwy do aktualizacji: Istniejące konwencjonalne zbiorniki osadowe aktywowane można często przekształcić w MBBR, po prostu dodając przewoźniki i napowietrzanie, znacznie zwiększając ich pojemność i wydajność bez konieczności budowy nowej zbiornika. To sprawia, że ​​jest to doskonała opcja modernizacji.
• Zmniejszona produkcja szlamu (potencjalnie): Systemy biofilmu mogą czasem wytwarzać mniej nadmiaru szlamu w porównaniu z zawieszonymi systemami wzrostu, choć może to się różnić.

Wady i ograniczenia MBBR:

• Wymaga po klaryfikacji: Podczas gdy biofilm rośnie na nośnikach, nadal występuje z nadmiarem biofilmu i zawieszone ciałami stałych, wymagając wtórnego klarownika lub innej jednostki separacji (np. DAF, drobny ekran) poniżej, aby osiągnąć wysokiej jakości ścieki.
• Ekrany retencji mediów: Wymaga ekranów w ujściu reaktora, aby zapobiec utratę nośników z zbiornika. Ekrany te mogą czasem zostać zatkane, wymagając konserwacji.
• Wyższy początkowy koszt dla przewoźników: Koszt wyspecjalizowanych nośników tworzyw sztucznych może przyczynić się do wyższych początkowych nakładów inwestycyjnych w porównaniu z systemami konwencjonalnymi.
• Potencjał zużycia przewoźnika: Przez bardzo długie okresy ciągły ruch może prowadzić do pewnego zużycia przewoźników, choć są one zaprojektowane pod kątem długowieczności.
• Energia do mieszania/napowietrzania: Podczas gdy brak pompowania Ras, ciągłego napowietrzania lub mieszania, aby utrzymać zawieszone nośniki, nie wymaga energii.

Zastosowania w różnych branżach

Technologia MBBR jest wysoce wszechstronna i znajduje powszechne zastosowanie w różnych sektorach:

• Miejskie oczyszczanie ścieków: Coraz częściej stosowane w nowych roślinach miejskich i ulepszenia istniejących w celu spełnienia surowszych limitów rozładowania, szczególnie do usuwania azotu (nitryfikacja i denitryfikacja).
• Przemysłowe oczyszczanie ścieków: Skutecznie traktuje o wysokiej wytrzymałości ekologiczne ścieki przemysłowe z branż takich jak:
  • Żywność i napoje (np. Browary, nabiał, gorzelnie, rzeźnie)
  • Pulpa i papier
  • Chemiczne i farmaceutyczne
  • Włókienniczy
  • Petrochemiczny
• Obróbka wstępna: Często stosowane jako solidny etap wstępnego traktowania przed bardziej wrażliwymi lub zaawansowanymi procesami lub jako samodzielne rozwiązanie do osiągnięcia określonych parametrów jakości ścieków.
• Usuwanie azotu: Szczególnie skuteczny w nitryfikacji ze względu na stabilny biofilm, który chroni bakterie nitryfikujące przed obciążeniami wstrząsu i inhibitorów. Można również skonfigurować do denitryfikacji.

Doskonały! Przejdźmy do sekcji „Bioreaktor błony (Mbr)”.

---

Bioreaktor błony (Mbr)

Bioreaktor błony (Mbr) reprezentuje najnowocześniejszą ewolucję w oczyszczaniu ścieków, integrując proces oczyszczania biologicznego (zwykle aktywowany osad) z filtracją błonową. Ta innowacyjna kombinacja pokonuje wiele ograniczeń konwencjonalnych systemów osadów aktywowanych, szczególnie w zakresie jakości i śladu ścieków.

Wyjaśnienie technologii Mbr

U podstaw systemu Mbr łączy biologiczną degradację zanieczyszczeń przez mikroorganizmy z barierą fizyczną - błonami - w celu oddzielenia oczyszczonej wody od szlamu aktywowanego. Eliminuje to potrzebę konwencjonalnego wtórnego klarownika i często trzeciorzędowej filtracji.

Istnieją dwie podstawowe konfiguracje dla systemów MBR:

1. Zanurzony MBR: Jest to najczęstsza konfiguracja. Moduły membranowe (np. Pusty włókno lub płaskie membrany) są umieszczane bezpośrednio w zbiorniku napowietrzającym (lub osobnym zbiorniku membranowym przylegającym do niego). Ssanie niskociśnieniowe (próżniowe) lub grawitacja stosuje się do narysowania obróbki wody przez pory membranowe, pozostawiając biomasę i inne zawieszone substancje stałe. Grubne napowietrzanie bąbelkowe jest zwykle dostarczane pod membranami, aby przeszukiwać powierzchnię błony, zapobiegając zanieczyszczeniu i dostarczaniu tlenu do procesu biologicznego.

2. Zewnętrzny (sidestream) MBR: W tej konfiguracji moduły membranowe znajdują się poza głównym bioreaktorem. Mieszany alkohol jest stale pompowany z bioreaktoru przez moduły membranowe, a permeate (woda oczyszczona) jest zbierana, podczas gdy skoncentrowany osad jest zwracany do bioreaktora. Ta konfiguracja zwykle obejmuje wyższą energię pompową ze względu na krążenie zewnętrzne i potencjalnie wyższe ciśnienia transbłonowe.

Niezależnie od konfiguracji pozostaje kluczowa zasada: membrany działają jako bezwzględna bariera, zachowując praktycznie wszystkie zawieszone substancje stałe, bakterie, a nawet niektóre wirusy i koloidy, wytwarzając bardzo wysokiej jakości ścieki. Wysokie zatrzymywanie biomasy w reaktorze pozwala na znacznie wyższe stężenia likwilowane stałe (MLSS) (zwykle 8 000-15 000 mg/l lub nawet wyższe) w porównaniu z konwencjonalnym osadem aktywowanym (2000-4 000 mg/l). To wysokie stężenie biomasy bezpośrednio przekłada się na mniejszą objętość bioreaktora dla danego obciążenia.

Integracja filtracji błony

Integracja błon zasadniczo zmienia etap rozdziału w leczeniu biologicznym. Zamiast polegać na osadzaniu się grawitacji (jak w ASP lub SBR), MBR używa bariery fizycznej. Ma to kilka głębokich implikacji:

• Całkowicie separacja stałych: Membrany skutecznie zachowują wszystkie zawieszone substancje stałe, co prowadzi do ścieków, które są zasadniczo wolne od TSS. To eliminuje problemy związane z łączeniem szlamu lub złym osadnictwem, które mogą nękać konwencjonalne systemy.
• Wysokie stężenie biomasy (MLSS): Skuteczne retencję ciał stałych pozwala na utrzymanie bardzo wysokich stężeń mikroorganizmów w bioreaktorze. Oznacza to, że mniejszy zbiornik może poradzić sobie z większym obciążeniem organicznym, co prowadzi do znacznie zmniejszonego śladu.
• Długi czas retencji osadu (SRT) i krótki czas retencji hydraulicznej (HRT): MBR mogą działać z bardzo długimi SRT (dni lub miesiącem), co jest korzystne dla wzrostu wolno rosnących mikroorganizmów (takich jak bakterie nitryfikujące) oraz w celu uzyskania wysokiego stopnia usuwania organicznego i składników odżywczych. Jednocześnie HRT może być stosunkowo krótki ze względu na wysokie MLSS, co dodatkowo przyczynia się do zwartości.
• Zwiększona aktywność biologiczna: Stabilne środowisko i wysokie stężenie biomasy często prowadzą do bardziej stabilnych i wydajnych procesów biologicznych.

Zalety i wady

Zalety MBR:

• Wysokiej jakości ścieki: Produkuje wyjątkowo wysokiej jakości permeat odpowiedni do bezpośredniego rozładowania do wrażliwych środowisk, nawadniania, ponownego użycia przemysłowego, a nawet ponownego użycia pitnej po dalszym leczeniu. Ścieki są praktycznie wolne od zawieszonych ciał stałych, bakterii i często wirusów.
• Mały ślad: Wyeliminowanie potrzeby wtórnych klastrów i często trzeciorzędowych filtrów znacznie zmniejsza ogólny wymagany obszar gruntów, co czyni MBR idealnie dla miejsc o ograniczonej przestrzeni lub ulepszeniach pojemności.
• Solidność i stabilność: Wysokie MLS i długie SRT sprawiają, że systemy MBR są bardziej odporne na hydrauliczne i organiczne obciążenia wstrząsowe w porównaniu z systemami konwencjonalnymi.
• Ulepszone usuwanie składników odżywczych: Długi SRT zapewnia doskonałe warunki do nitryfikacji, a przy odpowiednim projekcie (strefy anoksyczne), denitryfikacja i biologiczne usuwanie fosforu mogą być również bardzo skuteczne.
• Potencjał modernizacji: Można użyć do aktualizacji istniejących roślin szlamu aktywowanego w celu zwiększenia pojemności lub poprawy jakości ścieków bez szeroko zakrojonych prac cywilnych.

Wady MBR:

• Zanieczyszczenie błony: To główne wyzwanie operacyjne. Zadaszanie (akumulacja materiałów na powierzchni membrany lub w jej porach) zmniejsza przepuszczalność membrany, zwiększa ciśnienie przezbłonowe i wymaga częstego czyszczenia. To zwiększa złożoność operacyjną i koszty.
• Wysoki koszt kapitału: Membrany i powiązane specjalistyczne sprzęt (np. Dmuchawy powietrza do szorowania, systemów czyszczenia) zwiększają początkowe nakłady inwestycyjne znacznie wyższe niż konwencjonalne systemy ASP lub SBR.
• Wyższy koszt operacyjny: Zużycie energii do napowietrzania (do szorowania procesu biologicznego i błony), pompowanie (szczególnie w przypadku zewnętrznych MBR) i chemiczne środki czyszczące przyczyniają się do wyższych kosztów operacyjnych.
• Żywotność membranowa i wymiana: Membrany mają skończoną żywotność (zazwyczaj 5-10 lat, w zależności od operacji i jakości wody) i są drogie do wymiany.
• Wymagania wstępne: Podczas gdy MBR są solidne, odpowiednie obróbkę wstępne (badanie przesiewowe, usuwanie piasku) ma kluczowe znaczenie dla ochrony błon przed uszkodzeniem i nadmiernym zanieczyszczeniem.
• Wykwalifikowana operacja: Wymaga od wykwalifikowanych operatorów monitorowania wydajności membrany, wdrażania protokołów czyszczenia i rozwiązywania problemów z zaniedbaniem.

Zastosowania w miejskim i przemysłowym oczyszczaniu ścieków

Technologia MBR szybko zyskuje przyczepność i jest coraz częściej stosowana w różnych sektorach:

• Miejskie oczyszczanie ścieków:
  • W przypadku nowych roślin, w których grunty są rzadkie lub obowiązują rygorystyczne limity rozładowania.
  • Uaktualnianie istniejących roślin w celu spełnienia wyższych stIardów jakości ścieków (np. W przypadku bezpośredniego rozładowania do wrażliwych wód lub dla projektów ponownego wykorzystania wody).
  • Zdecentralizowane leczenie społeczności, kurortów i rozwoju komercyjnego.
• Przemysłowe oczyszczanie ścieków:
  • Traktujące złożone, o wysokiej wytrzymałości ścieki przemysłowe, w których wymagana jest wysoka jakość ścieków do ponownego użycia lub ścisłego rozładowania. Przykłady obejmują farmaceutyki, żywność i napoje, tekstylne i chemiczne.
  • Ścieki zawierające powoli biodegradowalne związki.
• Ponowne użycie wody i recykling: Ze względu na najwyższą jakość ścieków permeat MBR jest doskonałym surowcem do dalszych zaawansowanych procesów uzdatniania (np. Odwróconej osmozy) w celu wytwarzania wody do różnych zastosowań ponownego użycia (nawadnianie, woda procesu przemysłowego, zastosowania bez możliwości, a nawet wodę pitną po dalszym oczyszczeniu).

Zrozumiany. Przejdźmy do sekcji „Systemy hybrydowe: Sbbr”.

---

Systemy hybrydowe: Sbbr

W miarę ewolucji technologii oczyszczania ścieków istnieje rosnąca tendencja do łączenia najlepszych cech różnych systemów w celu stworzenia bardziej wydajnych, solidnych i opłacalnych rozwiązań. Systemy hybrydowe mają na celu wykorzystanie synergicznych korzyści z zintegrowanych procesów. Jednym z takich obiecujących hybrydy jest sekwencjonujący reaktor biofilmu wsadowy (Sbbr), który pomysłowo łączy zasady zarówno z reaktora wsadowego sekwencjonowania (SBR), jak i ruchomego bioreaktoru złoża (MBBR).

Opis technologii Sbbr

Reaktor biofilmu wsadowego sekwencjonowania (Sbbr) działa na partii sekwencyjnych cykli leczenia charakterystycznego dla SBR, ale w jego reaktorze zawiera nośniki biofilmu, podobne do tych stosowanych w MBBR. Oznacza to, że system korzysta zarówno z zawieszonego wzrostu (osad aktywowany), jak i przywiązany wzrost (biofilm na nośnych) populacje biomasy współistniejące w tym samym zbiorniku.

W typowej konfiguracji Sbbr reaktor zawiera ilość swobodnie poruszających się nośników biofilmu, podobnie jak MBBR, które są przechowywane w zawieszeniu przez napowietrzanie lub mieszanie podczas fazy React. Cykl operacyjny jest zgodny z dobrze zdefiniowanymi fazami stIardowej SBR: wypełnij, reaguj (który obejmuje napowietrzanie/mieszanie, aby utrzymać nośniki zawieszone), osiedlić i narysować. W fazie osiedlenia zawieszona biomasa osiada, ale biofilm przymocowany do nośników pozostaje w zbiorniku. Zdekantowane ścieki są zatem oddzielone przede wszystkim od osiedlonego zawieszonego osadu, a nie bezpośrednio od przewoźników.

Połączenie zasad SBR i MBBR

SBBR skutecznie łączy siły dwóch różnych podejść do leczenia biologicznego:

• Od SBR: Przyjmuje partię elastyczności operacyjnej, umożliwiając precyzyjną kontrolę nad napowietrzaniem, miksowaniem i okresami beztlenowymi/beztlenowymi w jednym zbiorniku. Dzięki temu jest wysoce przystosowalny do różnych wpływowych obciążeń i idealny do osiągnięcia zaawansowanego usuwania składników odżywczych (azot i fosfor) poprzez zaprogramowanie określonych warunków w różnych fazach cyklu. Eliminacja ciągłych klarowników i pomp powrotnych osadów (jak w systemie ciągłego przepływu MBBR) jest również charakterystycznym zapożyczonym z SBR.
• Od MBBR: Obejmuje użycie nośników biofilmu, zapewniając stabilną i odporną platformę do załączonego wzrostu drobnoustrojów. Znacząco zwiększa stężenie i różnorodność biomasy w reaktorze, co prowadzi do wyższej pojemności objętościowej i poprawy odporności na obciążenia uderzeniowe lub związki hamujące. Biofilm oferuje chronione środowisko dla wolno rosnących bakterii (takich jak azotiery) i utrzymuje stabilną populację, nawet jeśli zawieszona biomasa doświadcza denerwów lub jest częściowo wypłukana.

Ten system podwójnej biomasy (zawieszony i dołączony) pozwala na bardziej kompleksowy i stabilny proces leczenia.

Zalety podejścia hybrydowego

Połączenie zasad SBR i MBBR w systemie SBBR daje kilka istotnych zalet:

• Zwiększona wydajność leczenia: Obecność zarówno zawieszonej, jak i przyczepionej biomasy wzrostu może prowadzić do doskonałej wydajności usuwania BZT, COD, a zwłaszcza azotu (nitryfikacja i denitryfikacja) i fosforu. Solidny biofilm działa jako „bufor” przeciwko denerwom operacyjnym, utrzymując spójną wydajność.
• Zwiększone obciążenie objętościowe: Podobnie jak MBBR, wysokie stężenie aktywnej biomasy na nośnikach pozwala SBBR obsługiwać wyższe obciążenia organiczne i hydrauliczne w mniejszej objętości reaktora w porównaniu z konwencjonalnym SBR lub ASP, co prowadzi do bardziej zwartego stopy.
• Elastyczność i kontrola operacyjna: Zachowuje nieodłączną elastyczność SBR, umożliwiając operatorom łatwą regulację czasów cyklu, wzorców napowietrzania oraz wypełnienie/reagowanie warunków w celu optymalizacji pod kątem różnej wpływowej jakości, prędkości przepływu i wymagań ścieków. Jest to szczególnie korzystne do usuwania składników odżywczych.
• Ulepszona charakterystyka osadu: Biofilm przyczynia się do bardziej stabilnej ogólnej biomasy. Podczas gdy zawieszony szlam nadal musi się uspokoić, obecność biofilmu może czasem prowadzić do poprawy charakterystyki rozliczania zawieszonych kadłubów ze względu na efekt buforowania na społeczność drobnoustrojów.
• Solidność do wstrząsów: Odporne biofilm zapewnia stabilną populację mikroorganizmów, które są mniej podatne na zmywanie lub hamowanie z nagłych zmian stężenia zanieczyszczeń lub wstrząsów hydraulicznych, co czyni system bardzo solidny.
• Zmniejszona produkcja szlamu (potencjalnie): Systemy biofilmu mogą czasem prowadzić do niższej produkcji osadów netto w porównaniu z systemami wzrostu czysto zawieszonego, choć zależy to od określonych warunków pracy.

Zastosowania i studia przypadków

Technologia SBBR jest odpowiednia do różnych zastosowań, w których pożądane są wysoka wydajność, elastyczność i kompaktowy ślad, szczególnie tam, gdzie obciążenia lub rygorystyczne stIardy ścieków są problemem.

• Małe i średniej wielkości gminy oczyszczanie ścieków: Idealny dla społeczności wymagających solidnego leczenia możliwościami usuwania składników odżywczych i mogą mieć ograniczenia przestrzeni.
• Przemysłowe oczyszczanie ścieków: Bardzo skuteczny w branżach produkujących ścieki ze zmiennymi obciążeniami organicznymi lub określonymi związkami, które korzystają ze stabilnej społeczności biofilmu. Przykłady obejmują:
  • Żywność i napoje (np. Winerie, browar, produkcja przekąsek)
  • Branże tekstylne (do usuwania kolorów i BOT)
  • Produkcja farmaceutyczna
  • Oczyszczanie odcieki składowiska (znane z wysokich i zmiennych obciążeń organicznych/azotowych)
• Ulepszenie istniejących roślin: Istniejące SBR lub konwencjonalne zbiorniki osadu aktywowanego mogą być zmodernizowane z nośnikami MBBR w celu zwiększenia pojemności, poprawy usuwania składników odżywczych i zwiększenia odporności, skutecznie przekształcając je w SBBR. Daje to opłacalne rozwiązanie ekspansji zakładu lub aktualizacji zgodności.
• Zdecentralizowane systemy obróbki: Nadaje się do odległych miejsc, kurortów i rozwoju, w których potrzebne jest niezawodne i wysokiej jakości leczenie bez obszernej infrastruktury.

Studia przypadków często podkreślają zdolność SBBR do konsekwentnego osiągania wysokiego poziomu BZT, TSS i amoniaku, nawet w trudnych warunkach, co czyni go cenną opcją we współczesnym krajobrazie oczyszczania ścieków.

Analiza porównawcza

Wybierając optymalną technologię oczyszczania ścieków z szeregu dostępnych opcji - proces osadu aktywowanego (ASP), reaktor wsadowy sekwencjonowania (SBR), ruchomie bioreaktor złoża (MBBR), bioreaktor błony (MBR) i reaktor biofilmu serwisowego sekwencjonowania (SBBR) - wymaga dokładnego zrozumienia ich religijnej wydajności. Ta sekcja zawiera analizę porównawczą, koncentrującą się na wydajności, kosztach, śladu i złożoności operacyjnej.

Porównanie wydajności (BZT, usuwanie TSS)

Głównym celem biologicznego oczyszczania ścieków jest usunięcie zanieczyszczeń organicznych (mierzonych jako biochemiczne zapotrzebowanie na tlen lub BZT, oraz chemiczne zapotrzebowanie na tlen lub COD) i zawieszone ciałę stałe (TSS). Usuwanie składników odżywczych (azot i fosfor) jest również coraz bardziej krytyczne.

Podsumowanie wydajności:

• MBR Wyróżnia się wyjątkową jakością ścieków, szczególnie w przypadku usuwania TSS i patogenu, ze względu na fizyczną barierę błony. Często jest to wybór, gdy wymagane jest bezpośrednie ponowne wykorzystanie lub rozładowanie na wrażliwych wodach.
• SBR and SBBR Oferuj wysoce elastyczne i wydajne systemy do osiągnięcia surowego BZT, TSS, a zwłaszcza usuwania składników odżywczych (azot i fosfor) poprzez ich programowalne operacje partii. SBBR zwiększa solidność i wyższą pojemność z powodu biofilmu.
• MBBR Exces w wydajności objętościowej do usuwania BZT i azotu i jest wysoce solidny, ale nadal wymaga konwencjonalnego klarownika do separacji TSS, podobnie jak ASP.
• ASP Pozostaje solidnym wykonawcą do usuwania podstawowego BZT/TSS w dużych skalach, ale może wymagać bardziej wyspecjalizowanych konfiguracji i większych śladów do zaawansowanego usuwania składników odżywczych.

Analiza kosztów (CAPEX, OPEX)

Koszt jest kluczowym czynnikiem, obejmującym zarówno nakłady inwestycyjne (CAPEX) na wstępną konfigurację, jak i wydatki operacyjne (OPEX) na ciągłe uruchomienie i utrzymanie.

Podsumowanie kosztów:

• MBR zazwyczaj ma Najwyższy Capex i OPEX Ze względu na koszt membran, ich wymiana, energia napowietrzania (zarówno biologiczna, jak i szorowanie błony) oraz czyszczenie chemiczne. Jednak wyższa jakość ścieków i mniejszy ślad mogą uzasadniać ten koszt w określonych scenariuszach.
• ASP często ma Dolny Capex dla systemów podstawowych, ale to OPEX może być znaczący ze względu na wysokie zużycie energii do napowietrzania i znaczne koszty zarządzania szlamem.
• SBR ma umiarkowany do wysokiego capex Ze względu na potrzebę wyrafinowanych elementów sterujących i potencjalnie większych objętości zbiorników niż system ciągły, ale jego OPEX może być umiarkowany, szczególnie jeśli usuwanie składników odżywczych jest zoptymalizowane.
• MBBR ma umiarkowany do wysokiego capex Ze względu na koszt przewoźników, ale jego OPEX jest ogólnie umiarkowany, korzystając z braku pompowania Ras.
• SBBR będzie miał Wyższy Capex niż czysty SBR z powodu przewoźników, a jego OPEX będzie podobny do SBR lub MBBR, w zależności od zakresu napowietrzania i wyniszczenia osadu.

Porównanie śladu

Wymagania obszaru gruntów są często głównym ograniczeniem, szczególnie na obszarach miejskich lub gęsto zaludnionych.

Podsumowanie śladu:

• MBR jest niekwestionowanym zwycięzcą pod względem najmniejszy ślad , czyniąc go idealnym dla obszarów miejskich lub modernizacji, w których przestrzeń jest ograniczona.
• MBBR oferuje również znacznie Zmniejszony ślad W porównaniu z ASP, ale nadal wymaga po klarifikacji.
• SBR and SBBR są ogólnie bardziej kompaktowe niż ASP, ponieważ integrują wiele procesów z pojedynczym zbiornikiem. SBBR potencjalnie oferuje mniejszy ślad niż czysty SBR ze względu na wyższą wydajność objętościową z biofilmu.
• ASP wymaga Największy ślad Ze względu na wielokrotne, duże i ciągle działające zbiorniki.

Złożoność operacyjna

Ważne są łatwość obsługi, poziom automatyzacji i wymagane umiejętności operatora.

Zastosowania i studia przypadków

Zrozumienie teoretycznych zalet i wad każdej technologii oczyszczania ścieków jest niezbędne, ale równie ważne jest zobaczenie, jak działają w scenariuszach w świecie rzeczywistym. W tej sekcji bada typowe zastosowania MBBR, MBR, SBR, ASP i SBBR, podkreślając ich przydatność do różnych wyzwań z ilustracyjnymi studiami przypadków.

Studia przypadków MBBR

Zastosowania: MBBR jest szeroko stosowany zarówno do oczyszczania ścieków komunalnych, jak i przemysłowych, szczególnie w przypadku, gdy istniejące rośliny wymagają ulepszeń, należy zarządzać wyższymi obciążeniami lub wymagane jest kompaktowe rozwiązanie do usuwania azotu. Jego odporność sprawia, że ​​nadaje się do obróbki ścieków organicznych o wysokiej wytrzymałości.

PRZYKŁAD STUDY PRZYPADKU: Uaktualnienie roślin miejskich do nitryfikacji

• Wyzwanie: Średniej wielkości miejskich oczyszczalni ścieków stawiało się na surowsze granice ścieków dla azotu amoniaku, a jego konwencjonalny system osadu aktywowanego walczył o konsekwentne spotykanie się, szczególnie w chłodniejszych miesiącach. Zakład miał również ograniczoną przestrzeń do ekspansji.
• Rozwiązanie: Zakład postanowił wdrożyć etap MBBR jako etap przed leczeniem do nitryfikacji. Istniejące baseny napowietrzania zostały zmodernizowane przez dodanie nośników MBBR i utrzymanie odpowiedniego napowietrzania.
• Wynik: Ulepszenie MBBR znacznie poprawiło szybkości nitryfikacji, umożliwiając roślinę konsekwentne spełnianie nowych limitów rozładowania amoniaku. Kompaktowy charakter MBBR pozwolił na aktualizację w ramach istniejącego śladu, unikając kosztownej budowy cywilnej nowych czołgów. Stabilny biofilm okazał się odporny na fluktuacje temperatury, zapewniając niezawodną wydajność.

Studium przypadku Przykład: Przemysłowe oczyszczanie ścieków (przetwarzanie żywności)

• Wyzwanie: Duży obiekt do przetwarzania żywności wytwarzał wysokiej wytrzymałości ścieki organiczne z wahającymi obciążeniami BZT, co utrudnia ich istniejące oczyszczanie beztlenowe, a następnie staw z osadem aktywowanym w celu osiągnięcia stałej zgodności.
• Rozwiązanie: Aerobowy system MBBR został zainstalowany jako główny etap obróbki biologicznej. MBBR został zaprojektowany do obsługi wysokiego obciążenia organicznego przy użyciu wysokiego procentu wypełnienia przewoźników.
• Wynik: System MBBR skutecznie ustabilizował proces leczenia, osiągając ponad 90% usunięcia BZT, nawet przy zmiennym wpływie. Solidność biofilmu poradziła sobie z obciążeniami uderzeniowymi ze zmian produkcji, co prowadzi do stałej jakości ścieków i zgodności regulacyjnej, wymagając mniejszego śladu niż porównywalny konwencjonalny układ tlenowy.

Studia przypadków MBR

Zastosowania: Technologia MBR jest coraz częściej wybierana do projektów wymagających najwyższej jakości ścieków do ponownego wykorzystania wody, rozładowania na obszarach wrażliwych na środowisko lub w przypadku, gdy dostępność gruntów jest poważnie ograniczona. Jest powszechny zarówno w miejskich, jak i złożonych scenariuszach przemysłowych.

Studium przypadku Przykład: Projekt ponownego wykorzystania wody miejskiej

• Wyzwanie: Szybko rosnące przybrzeżne miasto stanęło przed niedoborem wody i starało się zmaksymalizować swoje zasoby wodne poprzez obróbkę ścieków miejskich do standardu odpowiedniego do nawadniania i przemysłowych zastosowań nie do postuby. Ziemia dla dużej konwencjonalnej ekspansji roślin była rzadka i droga.
• Rozwiązanie: Zbudowano roślinę MBR. System zastąpił konwencjonalne wtórne klarmy i filtry trzeciorzędowe, wytwarzając wysokiej jakości permeat, który można dalej leczyć przez odwrotną osmozę w przypadku określonych zastosowań ponownego użycia.
• Wynik: System MBR dostarczył ścieki z wyjątkowo niskim TSS i zmętnieniem, praktycznie wolnym od bakterii, przekraczając wymagania dotyczące planowanych zastosowań ponownego użycia. Ślad rośliny był znacznie mniejszy niż wymagałaby konwencjonalna roślina o równoważnej pojemności, oszczędzając cenną ziemię przybrzeżną.

Studium przypadku Przykład: Farmaceutyczne przetwarzanie ścieków przemysłowych

• Wyzwanie: Firma farmaceutyczna potrzebowała leczenia złożonych ścieków zawierających różne związki organiczne, aby spełnić rygorystyczne limity rozładowania dla rzeki odbiorczej i zbadać potencjał recyklingu wody wewnętrznej.
• Rozwiązanie: System MBR został wybrany ze względu na jego zdolność do obsługi złożonych organicznych i wytwarzania wysokiej jakości ścieków. MBR dozwolony przez długi czas zatrzymywania osadu (SRT), co jest korzystne dla degradacji powoli biodegradowalnych związków.
• Wynik: System MBR konsekwentnie osiągał wysoką wydajność usuwania dla COD i innych specyficznych zanieczyszczeń, umożliwiając przestrzeganie ścisłych przepisów dotyczących rozładowania. Wysokiej jakości permeat otworzył również możliwości recyklingu wody w obiekcie, zmniejszając zużycie słodkiej wody.

Studia przypadków SBR

Zastosowania: SBR są wysoce wszechstronne, odpowiednie dla małych i średnich gmin, zdecentralizowanych systemów uzdatniania oraz zastosowania przemysłowe o wahających się przepływach i obciążeniach, szczególnie tam, gdzie zaawansowane usuwanie składników odżywczych jest priorytetem.

Studium przypadku Przykład: Zdecentralizowane środowiskowe oczyszczanie ścieków

• Wyzwanie: Nowy rozwój mieszkaniowy, zlokalizowany z dala od centralnej oczyszczalni miejskiej, wymagał niezależnego rozwiązania oczyszczania ścieków, które może spełnić ścisłe limity zrzutów składników odżywczych i działać z różnym wskaźnikiem obłożenia.
• Rozwiązanie: Zaimplementowano dwutorowy system SBR. Programowalny charakter SBR pozwolił na optymalizację faz beztlenowych, beztlenowych i aerobowych, aby osiągnąć jednoczesną nitryfikację i denitryfikację, a także biologiczne usuwanie fosforu.
• Wynik: System SBR konsekwentnie wytwarzał wysokiej jakości ścieki z niskim BZT, TSS, azotem i fosforem, odpowiednim do rozładowania do lokalnego potoku. Elastyczność operacyjna pozwoliła systemowi skutecznie dostosować się do wahań przepływów charakterystycznych dla społeczności mieszkalnych, minimalizując zużycie energii w okresach niskiego przepływu.

Studium przypadku Przykład: Oczyszczanie ścieków w przemyśle mlecznym

• Wyzwanie: Zakład przetwarzania mleczarskiego doświadczył znacznych różnic w przepływie ścieków i wytrzymałości organicznej przez cały dzień i tydzień, co utrudnia stabilne działanie systemu przepływu ciągłego. Występowały wysokie obciążenia organiczne i azotowe.
• Rozwiązanie: Zainstalowano system SBR. Działanie partii z natury obsługuje zmienne przepływy, a zdolność do kontrolowania faz reakcji pozwoliła na skuteczne rozkład organicznych środków mlecznych i skuteczne usuwanie azotu.
• Wynik: SBR z powodzeniem zarządzał wahaniami, konsekwentnie oczyszczając ścieki mleczne w celu spełnienia pozwoleń na zrzuty. Wbudowane wyrównanie w fazie wypełnienia i kontrolowane fazy reagowania/rozliczania zapewniły niezawodną wydajność nawet w szczytowych czasach produkcji.

Studia przypadków ASP

Zastosowania: Proces osadu aktywowanego pozostaje koniem roboczym do na całym świecie oczyszczania ścieków miejskich na dużą skalę. Jest również stosowany w ustawieniach przemysłowych, w których ścieki są wysoce biodegradowalne i dostępne są duże obszary lądowe.

Studium przypadku Przykład: Duża miejska oczyszczalnia ścieków

• Wyzwanie: Główny obszar metropolitalny wymagał ciągłego oczyszczania ścieków krajowych i komercyjnych w celu spełnienia standardowych limitów rozładowania dla BZT i TSS.
• Rozwiązanie: Zaprojektowano konwencjonalną instalację szlamu aktywowanego, zawierającą wiele dużych basenów napowietrzających i wtórne wyjaśniacze działające równolegle.
• Wynik: ASP z powodzeniem traktował miliony galonów dziennie, niezawodnie osiągając ponad 90% usunięcia BOD i TSS. Jego solidna konstrukcja pozwoliła na obsługę dużych przychodzących przepływów i stanowiło opłacalne rozwiązanie dla bardzo dużej pojemności. Ciągła optymalizacja koncentrowała się na wydajności napowietrzania i zarządzaniu osadem.

Studium przypadku Przykład: Pulp i młyn papierowy oczyszczanie ścieków

• Wyzwanie: Pulpa i młyn papierowy wygenerowały dużą objętość ścieków biodegradowalnych o wysokiej zawartości organicznej. Głównym problemem było skuteczne zmniejszenie BZT przed wypisem.
• Rozwiązanie: Wdrożono rozszerzony proces osadu aktywowanego napowietrzaniem. Długi czas retencji hydraulicznej zapewniony przez rozszerzony projekt napowietrzania pozwolił na dokładną degradację złożonych związków organicznych obecnych w ściekach młyna.
• Wynik: ASP skutecznie zmniejszył stężenie BOD i TSS do poziomów zgodnych. Wymagając znacznego śladu, sprawdzona niezawodność i stosunkowo niska złożoność operacyjna dla tego konkretnego zastosowania przemysłowego sprawiły, że był to odpowiedni wybór.

SBBR Studia przypadków

Zastosowania: SBBR pojawiają się w sytuacjach, które wymagają najlepszych z obu światów: elastyczności i usuwania składników odżywczych SBR w połączeniu z solidnością i wyższą wydajnością objętościową systemów biofilmu. Są one szczególnie cenne dla o wysokiej wytrzymałości lub zmiennych odpadów przemysłowych i kompaktowych rozwiązań komunalnych wymagających zaawansowanego leczenia.

Przykład studium przypadku: leczenie spłukania składowiska

• Wyzwanie: Traktowanie odcieki składowiska jest niezwykle trudne ze względu na jego wysoce zmienny skład, wysokie stężenie amoniaku i obecność opornych związków organicznych.
• Rozwiązanie: Zaprojektowano system SBBR. Działanie partii SBR zapewniło elastyczność dostosowania się do różnych cech odcieków, podczas gdy nośniki MBBR oferowały stabilny biofilm do spójnego nitryfikacji/denitryfikacji i zwiększonego rozkładu trudnych organicznych.
• Wynik: SBBR wykazał doskonałą wydajność w usuwaniu wysokich stężeń azotu amoniaku i zmniejszaniu ChZT, nawet przy wahaniu wpływu. Odporne biofilmy odporowane na biofilm związki hamujące często występujące w odcieku, prowadzące do bardziej stabilnego i niezawodnego obróbki w porównaniu z systemami wzrostu czysto zawieszonego.

Przykład studium przypadku: Uaktualnienie przemysłowego SBR dla pojemności i solidności

• Wyzwanie: Istniejący system SBR w zakładzie produkującej chemikalia walczył o zwiększone wymagania dotyczące wydajności i utrzymywał stałą jakość ścieków podczas szczytowej produkcji z powodu zwiększonego obciążenia organicznego.
• Rozwiązanie: Nośniki MBBR dodano do istniejących zbiorników SBR, skutecznie przekształcając je w SBBR. Nie było potrzebnych nowych czołgów.
• Wynik: Dodanie nośników znacznie zwiększyło pojemność objętościową istniejących zbiorników, umożliwiając roślinę obsługę zwiększonego obciążenia bez rozszerzenia śladu. System hybrydowy wykazywał również większą odporność na obciążenia wstrząsów, co prowadzi do bardziej spójnej wydajności i zmniejszenia wątpliwości operacyjnych.