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En primer lugar, la "transformación integrada" de MBBR puede integrar el sistema MBBR en el sistema de lodos activados original y combinarlo con el proceso existente para mejorar la piscina original sin aumentar la capacidad de la planta original. Ahorra espacio y tiene costos de inversión y operación relativamente pequeños. .
En segundo lugar, la mejora y renovación de MBBR también tiene las características de una mejora sostenible. Por ejemplo, una planta de tratamiento de aguas residuales en el norte experimentó una segunda actualización estándar al cambiar el proceso de tratamiento principal original A2/O MBBR a Bardenpho MBBR. El efluente se actualizó de Clase A al estándar de nivel superficial IV sin necesidad de nuevas instalaciones de tratamiento avanzadas. Es decir, el valor medio de TN del efluente es de 10 mg/L.
Junto con sus buenos efectos de eliminación de nitrógeno y fósforo, el proceso MBBR se ha convertido desde hace mucho tiempo en una de las tecnologías importantes para la mejora y transformación de los estándares nacionales.
Sin embargo, si queremos aplicar el proceso MBBR al proceso de mejora y transformación estándar y ejecutarlo con éxito, debemos resolver dos cuestiones clave que afectan el efecto del tratamiento del proceso MBBR durante la operación posterior:
¿Cómo elegir los medios adecuados para maximizar la eficiencia del reactor?
¿Cómo resolver el problema de acumulación y bloqueo de medios durante la operación MBBR?
Uno de los factores clave para la aplicación exitosa de MBBR es el medio de suspensión con una gravedad específica cercana al agua y una gran superficie específica. Su rendimiento está relacionado con la dificultad de colgar la película, la cantidad de biomasa en el reactor y el nivel de eficiencia del tratamiento.
La selección adecuada de medios puede hacer que el reactor sea más eficiente. En términos generales, la selección de medios MBBR debe seguir los siguientes cuatro principios:
La rugosidad de la superficie del medio debe ser grande, de modo que sea fácil que la materia orgánica permanezca y los microorganismos puedan reproducirse y formar películas fácilmente; debe ser hidrófilo, de modo que los microorganismos hidrófilos puedan adherirse fácilmente a su superficie; También debe tener un cierto efecto electrostático, porque en circunstancias normales, los microorganismos están cargados negativamente, el medio está cargado positivamente y es fácil de adherir a los microorganismos.
La gravedad específica es cercana a la del agua y es fácil moverse con el flujo de agua; tiene una gran superficie específica y puede mantener una alta concentración de biomasa; la forma y el tamaño del medio deben diseñarse para tener un buen patrón de flujo.
Los medios deben ser resistentes al desgaste y tener una larga vida útil; los medios no deben ser biodegradables y deben ser resistentes a la corrosión.
La inversión en medios representa una parte del costo de construcción del sistema, por lo que es particularmente importante elegir medios razonables y económicos.
Actualmente, existen muchos tipos de medios MBBR utilizados en el país y en el extranjero: según el material, incluyen principalmente plástico, poliuretano (PU), ceramsita y otros medios materiales nuevos; Según la configuración, incluyen principalmente medios cilíndricos, cúbicos, esféricos, de tubo corto, etc.
Las propiedades de los medios de diferentes materiales son bastante diferentes y los medios con el mismo material y diferentes configuraciones también tienen diferencias en varios parámetros. Por lo tanto, la eficiencia del tratamiento de agua de MBBR con diferentes medios es diferente. El medio determina en gran medida el efecto de procesamiento de MBBR, por lo que comprender el medio es crucial.
Como uno de los medios más comunes en MBBR, el medio PE tiene las ventajas de una alta eficiencia económica, un buen efecto de tratamiento y una fácil suspensión en el reactor. Se ha utilizado ampliamente para tratar aguas residuales domésticas, aguas residuales de catering, aguas residuales industriales y filtraciones de vertederos. Filtrado y otros proyectos prácticos.
MBBR con PE como medio tiene buenos efectos de eliminación de croma, demanda química de oxígeno, nitrógeno amoniacal, nitrógeno total, nitrógeno nitrato, carbono orgánico total, Mn2 y fenoles volátiles en aguas residuales y residuales.
Por ejemplo, si un investigador utiliza PE de tubo corto con una tasa de llenado del 50% y una especificación de φ10×0,7 mm como medio MBBR para tratar aguas residuales domésticas rurales a temperatura ambiente, el sistema tiene una tasa de eliminación promedio de DQO, NH 4-N, TN y TP respectivamente. Llegando al 85%, 85%, 60% y 70%.
Como fábrica OEM profesional y exportador de portadores MBBR, NIHAO Portadores de HDPE MBBR Son utilizados por muchas grandes empresas medioambientales, algunas de las cuales se encuentran entre las 500 principales del mundo. Es la base de la cooperación para proporcionar materiales excelentes. Además, como el material es más puro y tiene una alta resistencia al impacto, su vida útil puede alcanzar los 20 años y no es fácil que el mezclador lo rompa.
El medio PP se utiliza principalmente en procesos combinados MBBR, como procesos combinados MBBR y A/O, procesos combinados MBBR-MBR, procesos UASB-MBBR-RBBR, etc. Se utiliza principalmente para la desnitrificación y la eliminación de materia orgánica.
Si un investigador combina MBBR con el proceso tradicional de A/O para tratar las aguas residuales domésticas rurales, se utilizan medios PP tipo K1 de alta densidad tanto en la zona anóxica como en la zona aeróbica. Cuando la tasa de llenado es del 50%, DQO, NH 4-N y TN las tasas de eliminación promedio fueron del 92,4%, 93,8% y 73,4% respectivamente.
Vale la pena mencionar que la mayoría de los medios de PP rara vez se utilizan en proyectos reales debido a problemas como la densidad ligera, los materiales quebradizos y la corta vida útil.
También se pueden utilizar como medios en MBBR cloruro de polivinilo (PVC), fluoruro de polivinilideno (PVDF), etc.
Por ejemplo, una planta de tratamiento de aguas residuales en Shenyang utiliza medios cilíndricos de PVC MBBR para tratar las aguas residuales municipales en áreas de procesamiento de alimentos. Cuando la tasa de llenado es del 25% al 30% y el HRT es de 4,4 horas, la tasa de eliminación de DQO y partículas en suspensión (SS) alcanza más del 90%.
Aunque los medios de PVC y PVDF tienen una mejor eficiencia de eliminación de algunos contaminantes, son más caros que el PE, por lo que se utilizan principalmente en el tratamiento de aguas residuales industriales.
Los medios de espuma de PU tienen buena resistencia mecánica y alta porosidad, lo que puede proporcionar una gran área de unión para que los microorganismos crezcan de manera rápida y estable, y pueden eliminar eficazmente contaminantes orgánicos y diversos nutrientes en aguas residuales y residuales.
Al mismo tiempo, su precio es asequible y puede reducir los costes de tratamiento del agua. Es un medio de tratamiento de agua MBBR prometedor.
Cuando se utiliza espuma de PU como medio, MBBR tiene un buen efecto de eliminación de materia orgánica y contaminantes de nitrógeno en aguas residuales con baja proporción de carbono a nitrógeno (C/N), aguas residuales orgánicas y aguas residuales del procesamiento de petróleo.
Si los investigadores utilizan medios de PU para tratar aguas residuales con bajo contenido de C/N, cuando el HRT es de 14 horas, la tasa de eliminación de TOC y NH 4-N en el agua mediante MBBR alcanza el 90 % y el 65 % respectivamente.
La ceramsita es un portador biológico con arcilla como principal materia prima. Su apariencia es en su mayoría esferas redondas o elípticas, gravas irregulares y su superficie es rugosa y parecida a un panal, lo que puede proporcionar un entorno adecuado para que los microorganismos se adhieran, fijen y crezcan. , puede absorber elementos nocivos, bacterias y agua mineralizada en el agua, y se utiliza principalmente en filtros biológicos.
Vale la pena mencionar que actualmente hay pocos casos de uso de medios de ceramsita en MBBR, y los casos existentes se centran principalmente en el tratamiento de aguas residuales domésticas simuladas, de producción y hospitalarias.
Algunos investigadores utilizaron ceramsita liviana con una tasa de llenado del 50% como medio MBBR para tratar aguas residuales hospitalarias. Cuando la TRH fue de 42 horas y la concentración de sólidos suspendidos del líquido mixto fue de 5000 mg/L, la tasa de eliminación de DQO del sistema alcanzó el 83 %.
Por supuesto, además de varios plásticos, medios de espuma de PU y medios de ceramsita, en los últimos años han aparecido muchos medios MBBR nuevos, como polímeros biodegradables, materiales porosos activos inorgánicos de fabricación propia, materiales sintéticos de fibra, Arundoba, lufa, etc. Se lograron buenos resultados de procesamiento.
Entre ellos, los polímeros biodegradables no sólo sirven como portadores de unión para microorganismos, sino que también sirven como fuentes de carbono. Por ejemplo, si se usa el polímero biodegradable policaprolactona (PCL) como medio MBBR, cuando la HRT es de 18,5 h, la tasa promedio de eliminación de TN es del 74,6% y se logran nitrificación y desnitrificación simultáneas en condiciones bajas de C/N.
En resumen, los medios MBBR más adecuados para diferentes tipos de aguas residuales y residuales también son diferentes:
En comparación con el plástico, los medios de PU son porosos y pueden almacenar más microorganismos. Sin embargo, cuando se utiliza MBBR de desnitrificación para tratar el agua de cola de una planta de aguas residuales urbanas, MBBR con PE como medio tiene mejor efecto.
MBBR que utiliza PU como medio tiene un mejor efecto de eliminación de TOC y NH 4-N que los materiales poliméricos biodegradables, pero el efecto de eliminación de TN no es tan bueno como el de los materiales poliméricos biodegradables.
Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, los medios deben filtrarse y optimizarse. En los últimos años, la modificación de los medios MBBR para mejorar su hidrofilicidad y bioafinidad se ha convertido en un tema de investigación actual. Sin embargo, cabe señalar que la modificación de medios sigue siendo una categoría de investigación y aún no puede llegar a la categoría de ingeniería.
En términos generales, para evitar la pérdida de medios y tener en cuenta el tamaño de los medios, se instalarán rejillas con aberturas más pequeñas en los extremos de cruce y salida de agua de cada sección. Como resultado, es fácil quedar atrapado por lodos y medios suspendidos, lo que hace que el agua no fluya normalmente y provoca obstrucciones.
Una vez que la rejilla en el cruce de agua se obstruye y el nivel del agua sube hasta desbordarse, el medio se perderá y entrará en las tuberías posteriores.
Ya sea la tubería de retorno de lodo, la tubería de retorno de líquido mezclado o la tubería del tanque de sedimentación, etc., será bloqueada por los medios y todo el sistema tendrá que dejar de funcionar y estará al borde del colapso.
Instale un dispositivo de aireación o retrolavado: Instalar un dispositivo de aireación en la rejilla puede prevenir eficazmente que la rejilla se obstruya. De esta manera, cualquier lodo o medio suspendido en la rejilla será eliminado para evitar obstrucciones.
Instalar un dispositivo de retrolavado en el punto de retorno del líquido mezclado también es una medida eficaz para evitar la obstrucción de la red. En el funcionamiento real, la rejilla en el retorno del líquido mezclado suele estar bloqueada.
Por supuesto, si el diseño del dispositivo de retrolavado no se considera en la etapa inicial del diseño, el retrolavado se puede realizar manualmente. Aunque se debe realizar un retrolavado manual cada vez que hay un bloqueo, lo que supone una cierta carga de trabajo para el personal y es necesario desmontar la bomba cada vez. La instalación de la bomba también es un inconveniente, pero el problema se puede resolver de forma eficaz.
Configure dispositivos de limpieza automáticos: Los dispositivos de limpieza automáticos regulares también pueden evitar que las rejillas se obstruyan.
Agregue una valla de malla: cubra el medio en su totalidad con una malla. Incluso si está obstruido, no provocará pérdida de medios. No habrá problema de que el medio entre en la tubería y cause su bloqueo. El sistema se recuperará rápidamente siempre que se elimine el bloqueo. rejilla, el sistema puede funcionar normalmente.
Agregue un medidor de nivel de líquido: instale un medidor de nivel alto de líquido en cada piscina. Si la red está bloqueada, el nivel del agua inevitablemente aumentará. Cuando el nivel del agua sube al nivel alto de líquido, el sistema detendrá el flujo de agua, lo que puede evitar que el nivel del agua se desborde, se pierda el medio y se bloquee la tubería. De esta manera, después de limpiar manualmente la rejilla bloqueada, el sistema puede volver inmediatamente a su funcionamiento normal.
Entre las medidas anteriores, agregar vallas de malla e instalar medidores de nivel de líquido no puede resolver fundamentalmente el problema del bloqueo de la red. Solo pueden evitar la pérdida de medios y el bloqueo de tuberías causado por la pérdida de medios, reducir la carga de trabajo del personal y hacer que el sistema reanude su funcionamiento normal de inmediato.
Instalar dispositivos de aireación y retrolavado o limpieza automática en la rejilla puede reducir en gran medida la probabilidad de obstrucción de la rejilla. Por supuesto, podemos considerar combinarlos para asegurarnos de que nada salga mal.
En la operación real, si no se puede garantizar que el medio en el MBBR esté en un estado de fluidización uniforme, se producirá fácilmente la acumulación de medio.
Por tanto, la clave para solucionar este problema es optimizar la estructura y características hidráulicas del reactor y mejorar el trazado de la tubería de aireación para conseguir un estado de fluidización uniforme del medio con un menor consumo energético.
Por ejemplo, algunos investigadores han demostrado a través de estudios experimentales sobre las características hidráulicas y la actividad biológica del MBBR que cuando la relación longitud-profundidad del reactor es de aproximadamente 0,5, favorece un buen movimiento del medio y la mezcla en el El reactor es suficiente y no se generará una amplia gama de medios. Fenómeno de acumulación.
También se están investigando la introducción de deflectores en el MBBR para obligar al medio a circular y moverse, mejorar la estructura y el modo de funcionamiento del reactor para que tenga buenas características hidráulicas y rendimiento de aireación y oxigenación, y pueda arrancar con un pequeño volumen de gas. , ahorrar energía y mejorar la eficiencia del reactor.
La estructura del reactor determina en gran medida sus características hidráulicas. La acumulación de medios en las esquinas inferiores del reactor se evita diseñando las esquinas inferiores del reactor en pendiente.
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