Tecnología DAF-MBBR integrada

Author: admin / 2025-03-13

La tecnología DAF-MBBR integrada logra una purificación eficiente de aguas residuales complejas a través de los efectos sinérgicos del "tratamiento biológico de pretratamiento fisicoquímico".

I. Principios técnicos y mecanismos sinérgicos

Separación física por DAF

Función del núcleo: microburbujas (<10 μm) ADSORB Sólidos suspendidos, aceites, coloides y otros contaminantes para la separación de flotación rápida (eliminación de SS> 95%, eliminación de aceite> 90%).

Aplicaciones clave: ideal para sólidos de alto suspensión y aguas residuales de alto aceite (por ejemplo, refinería, procesamiento de alimentos, aguas residuales de matadero), reduciendo la carga de tratamiento biológico aguas abajo.

Degradación biológica por MBBR

Biofilm portador Role: los transportistas suspendidos del área de superficie alta (2,000–3,000 m²/m³) soportan el crecimiento de biopelículas (300–500 μm de espesor), mejorando la tolerancia a la carga de choque en un 50%.

Eliminación eficiente de carbono/nitrógeno: reactores de múltiples etapas (por ejemplo, A/O-MBBR) permiten la denitrificación de nitrificación simultánea (eliminación de bacalao> 90%, eliminación de amoníaco> 85%).

Efectos sinérgicos

Extracción de la cascada de contaminantes: DAF elimina los sólidos y los aceites suspendidos primero, evitando la obstrucción de la biopelícula; MBBR degrada los orgánicos disueltos y el amoníaco.

Optimización de energía: el pretratamiento DAF reduce el consumo de energía de aireación de MBBR (~ 20–30%), reduciendo las emisiones generales de carbono en> 15%.

II. Parámetros operativos clave y datos de rendimiento

Etapa de proceso	Parámetros optimizados	Eficiencia de eliminación (típica)	Fuente de datos
Unidad	Tiempo de flotación: 10 min, flujo de aire: 72 l/min	COD: 61.3%, Aceite: 97.6%, TSS: 76%	Estudios de casos de la industria
Unidad MBBR	HRT: 23.5 h, tiempo de mezcla: 13–23 min	COD: 47–73%, amoníaco: 94.9–97.9%	Pruebas de laboratorio
Proceso integrado	Intensidad de aireación: 4.5–6.0 m³/(m² · h)	Cod de efluentes <30 mg/L, NH3-N <5 mg/L	Pruebas de campo

Iii. Escenarios de aplicación y estudios de casos

Refinería de petróleo y aguas residuales petroquímicas

Caso: una refinería adoptada DAF-MBBR para el tratamiento de aguas residuales oleosas. Después de que DAF eliminó el 97% del petróleo, MBBR redujo el bacalao de 1,500 mg/L a <50 mg/L, con un 40% menos de producción de lodo.

Ajuste técnico: DAF separa las gotas de aceite (> 10 μM), mientras que MBBR degrada los hidrocarburos disueltos (por ejemplo, derivados de benceno).

Aguas residuales de procesamiento de alimentos

Caso: una planta de procesamiento de carne usó DAF (con dosis de PAC de 30 mg/L) para el pretratamiento de aguas residuales de alto TSS. MBBR alcanzó el 93% de la eliminación de bacalao a HRT 6 h, con una huella 60% menor que los sistemas convencionales.

Ahorro de costos: 25% más bajos de costos operativos debido al uso de productos químicos reducidos y la eliminación de lodo.

Actualización de aguas residuales municipales

Resultados del piloto: DAF-MBBR logró COD de efluentes <20 mg/L y TP <0.3 mg/L (cumpliendo con los estándares de Grado 1A de China) sin expandir los tanques existentes.

Escalabilidad: el diseño modular permite un despliegue rápido para el tratamiento rural descentralizado.

IV. Innovaciones tecnológicas

Sistemas de control inteligentes

Integración de IoT: ajuste de microburbujas DAF en tiempo real (a través de sensores de presión e IA) y monitoreo de la actividad de biopelícula MBBR (por ejemplo, sensores ATP) para la optimización dinámica.

Caso: un proyecto redujo el uso de energía en un 18% a través de un enlace DAF-MBBR controlado por PLC.

Avances materiales

DAF Nanotech: los difusores nano-cerámicos aumentan la eficiencia de la generación de burbujas en un 30% y la vida útil de los 8 años.

Modificaciones del portador MBBR: los portadores recubiertos de nanopartículas magnéticas (Fe3o4) aceleran la formación de biopelículas en un 50% y mejoran la resistencia a la toxina.

Operación sin productos químicos

Modo PAC/PAM cero: la separación DAF mejorada con burbujas de micro-nano (por ejemplo, disolución del ciclón) combinada con la desnitrificación endógena en MBBR elimina la dosificación química.

V. Beneficios económicos y alineación de políticas

Comparación de costos

Proceso	Capex (USD/10K toneladas)	OPEX (USD/TON)	Aplicabilidad
Lodo activado convencional	110k - 140k	0.17–0.21	Centralizado a gran escala
DAF-MBBR	85k - 1110k	0.11–0.14	Pequeño/medio descentralizado

Conductores de políticas

El 14 ° plan quinquenal de China: objetivos> 45% de reutilización de aguas residuales para 2030; El efluente DAF-MBBR se adapta a enfriamiento industrial o reutilización municipal.

Iniciativa de las ciudades de desechos cero: la reducción de lodo (30–50% menos de lodo) se alinea con los objetivos de gestión de residuos sólidos.

VI. Desafíos y tendencias futuras

Limitaciones técnicas

Aguas residuales de alta salinidad: la actividad de biopelícula MBBR disminuye a la salinidad> 3%, lo que requiere cepas tolerantes a sal o recubrimientos portadores.

Control microplástico: DAF elimina <50% de los microplásticos (<1 μm), lo que requiere la ultrafiltración para el pulido.

Tendencias de la industria

Soluciones de baja carbono: la recuperación de biogás (de las zonas anaeróbicas MBBR) y los sistemas DAF con energía solar permiten operaciones neutrales en carbono.

Expansión global: creciente demanda en el sudeste asiático y África para los sistemas DAF-MBBR compactos impulsa el crecimiento del mercado de EPC.