Czy bio-wypełniacze powinny być używane w zbiornikach beztlenowych?

Decyzja o użyciu bio-blenerów w zbiornikach beztlenowych zależy od konkretne projektowanie procesu, cele leczenia i warunki pracy.

I. Funkcja zbiorników beztlenowych i rola bio-filerów

1. Podstawowe funkcje zbiorników beztlenowych
   Zbiorniki beztlenowe polegają na społecznościach drobnoustrojów (np. Bakterie hydrolityczne, kwasogenne i metanogenne) w celu degradacji materii organicznej poprzez hydrolizę, kwasogenezę i metanogenezę. Kluczowe role obejmują:

   • Awaria materii organicznej : Konwersja złożonych organicznych (białka, tłuszcze) w prostsze związki (octan, Co₂, CH₄).
   • Obsługa usuwania składników odżywczych : Uwalnianie fosforanu przez organizmy akumulujące polifosforan (PAO) w celu późniejszego wychwytu tlenowego; Częściowe wytwarzanie amoniaku.
   • Redukcja osadu : Trawienie osadu organicznego w celu zminimalizowania odpadów.

2. Rola wypełniaczy biologicznych
   Bio-wypełniacze zapewniają powierzchnie przywiązania do mikroorganizmów, zwiększając retencję biomasy i stabilność systemu:

   • Tworzenie biofilmu : Promuj kolonizację bakterii beztlenowych o wysokiej aktywności, poprawiając wydajność degradacji.
   • Odporność na obciążenie wstrząsu : Bufor przed wahaniami jakości wpływowej poprzez zatrzymanie zawieszonych ciał stałych.
   • Ulepszony transfer masy : Zoptymalizuj kontakt gazu-ciecz-stolid (za pomocą strukturalnych wypełniaczy, takich jak elastyczne media 3D), aby przyspieszyć uwalnianie metanu.

Ii. Scenariusze wymagające bio-wypełniaczy

1. Beztlenowe procesy biofiltera (AF) lub biofilmu

   • Filtry beztlenowe Upflow : Użyj porowatych mediów (poliuretan, polietylen) ze współczynnikiem wypełnienia ~ 30%; Zaprojektowany pod kątem wysokiej powierzchni i porowatości.
   • Elastyczne wypełniacze 3D : Nadaje się do ścieków o wysokiej wartości (4000–10 000 mg/l) z przedłużonym HRT (> 40 godzin).

2. Zwiększona hydroliza lub usuwanie składników odżywczych

   • Zmodyfikowane systemy AAO : Dodaj zawieszone wypełniacze (~ 30% wskaźnik wypełnienia), aby wzbogacić bakterie hydrolityczne, poprawiając biodegradowalność i podaż węgla w celu denitryfikacji.
   • Dwustopniowe zbiorniki beztlenowe : Swade wypełniacze rozciągają HRT (np. 60 godzin), aby zdegradować oporne organiczne.

3. Zastosowania przemysłowe na dużą skalę
   W przypadku systemów o dużej pojemności (> 10 000 m³/d) wypełniacze obniżają koszty długoterminowe (vs. suplementy mikrobiologiczne) i minimalizują wymywanie osadu.

Iii. Scenariusze, w których bio-wypełniacze są niepotrzebne

1. Konwencjonalne procesy osadu aktywowanego (CAS)

   • Systemy A²/O. : Wypełniacze mogą utrudniać jeździe na szlamie między strefami beztlenowymi, anoksycznymi i tlenowymi, zakłócając dynamikę PAO.
   • Uproszczone projekty : Systemy na małą lub wiejskie ustalone priorytetyzują minimalne konserwację przed złożonością biofilmu.

2. Wysokie wysuwane lub osadne ścieki

   • Solidne stałe (np. Poprzez sedymentację), aby uniknąć zatkania wypełniacza (np. W ściekach rzeźni).
   • Odpowiednie mieszanie (agitatory zanurzające) może utrzymać aktywność drobnoustrojów bez wypełniaczy.

Iv. Wybór wypełnienia i względy projektowe

1. Rodzaje wypełniaczy

   • Elastic 3D Media : Wysoka powierzchnia, odporna na korozję obciążeń wstrząsu.
   • Naprawiono wypełniacze strukturalne : Gąbki poliuretanowe lub faliste płytki o> 80% porowatości.
   • Zawieszone pływające media : Bliskie neutralne pływalność (np. Nośniki MBBR) w celu o niskiej energii fluidyzacji.

2. Kluczowe parametry

   • Współczynnik wypełnienia : 10–30% w celu zrównoważenia zatrzymywania biomasy i wydajności hydraulicznej.
   • Instalacja : Podniesione wypełniacze> 0,7 m nad podłogą zbiornika, aby zapobiec gromadzeniu się osadu.
   • Sprzęt pomocniczy : Ekrany, śmigła lub siatki, aby zapewnić jednolity rozkład.

3. Koszty i konserwacja

   • Koszty kapitałowe : Wyższe inwestycje początkowe, ale niższe długoterminowe wydatki operacyjne.
   • Długość życia : Wysokiej jakości wypełniacze> 10 lat; Monitoruj grubość biofilmu i zanieczyszczenie.

Zastosowanie bio-wypełniarek w zbiornikach beztlenowych zależy od:

1. Typ procesu : Obowiązkowe dla systemów biofilmu (np. AF), opcjonalne dla projektów opartych na CA.
2. Cele leczenia : Krytyczne dla zwiększonej hydrolizy, usuwania składników odżywczych lub redukcji szlamu.
3. Skala i ekonomia : Faworyzowany w systemach na dużą skalę dla efektywności kosztowej.
4. Charakterystyka ścieków : Unikaj wysokich solidów lub łatwo degradowalnych strumieni.

Bio-wypełniacze mogą znacznie zwiększyć wydajność zbiornika beztlenowego w ukierunkowanych zastosowaniach, ale wymagają starannej oceny technicznej i ekonomicznej.