Διαδικασία αντιδραστήρα βιοφίλμ κινούμενης κλίνης (MBBR).

Η διαδικασία MBBR είναι ένας τύπος διαδικασίας συνδεδεμένης ανάπτυξης. Στους αντιδραστήρες MBBR, οι μικροοργανισμοί στερεώνονται σε κινούμενους φορείς για αφαίρεση άνθρακα και/ή νιτροποίηση. Οι πλαστικοί φορείς μέσων είναι ειδικά σχεδιασμένοι για να παρέχουν ένα ευνοϊκό περιβάλλον για διαρκή και σταθερή μικροβιακή ανάπτυξη, με πυκνότητα ελαφρώς μικρότερη από το νερό.

 

Η διαδικασία MBBR λειτουργεί με συνεχή αερισμό. Ο σκοπός της παροχής αέρα είναι η παροχή οξυγόνου που απαιτείται από τους μικροοργανισμούς και η διασφάλιση της ανάρτησης των φορέων μέσων.

 

Τα απόβλητα από τον αντιδραστήρα, μαζί με το μείγμα της λάσπης, αποστέλλονται σε μονάδες επεξεργασίας κατάντη ή δεξαμενές καθίζησης. Ένα ορισμένο ποσοστό της καθιζημένης λάσπης επιστρέφεται στην είσοδο της διεργασίας MBBR. Στατικές οθόνες με απόσταση ράβδων που ταιριάζει με το μέγεθος των φορέων μέσων χρησιμοποιούνται για τη συγκράτηση των φορέων εντός του αντιδραστήρα, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα:

Τα μέσα υποστήριξης διατίθενται σε δύο μορφές, όπως φαίνεται στο διάγραμμα: α. MBBR C, που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία ανθρακούχων ρύπων. σι. Το MBBR N, χρησιμοποιείται κυρίως για επεξεργασία νιτροποίησης.

Απαιτείται αποτελεσματική προεπεξεργασία, όπως μια κύρια δεξαμενή καθίζησης ή ένα λεπτό κόσκινο, πριν η εισροή εισέλθει στον αντιδραστήρα MBBR.

1.MBBR Γ

Το MBBR C χρησιμοποιεί υλικό πολυαιθυλενίου ως κυκλικούς φορείς μέσων με διάμετρο 45 mm και μήκος 35 mm. Η ειδική επιφάνεια είναι περίπου 310m²/m³ και η απόσταση των ράβδων της στατικής οθόνης είναι 25mm.

Το MBBR C είναι μια βιολογική διεργασία υψηλού φορτίου (ογκομετρικό φορτίο έως 30kg COD/(m³·d)), που χρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων, με μέγιστη αναλογία πλήρωσης μέσων 40 τοις εκατό του όγκου του αντιδραστήρα.

Ανάλογα με τους στόχους της θεραπείας, αυτή η διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για:

①Προεπεξεργασία ανάντη διεργασιών ενεργοποιημένης ιλύος, που εφαρμόζεται συχνά σε αναβαθμισμένες μονάδες επεξεργασίας λυμάτων.

②Διεργασίες δευτερογενούς καθίζησης σε διεργασίες επεξεργασίας δύο σταδίων ή επίπλευσης για ορισμένα βιομηχανικά λύματα.

Τα δύο σχήματα φαίνονται στο διάγραμμα:

2.MBBR Ν

Το MBBR N χρησιμοποιεί επίσης υλικό πολυαιθυλενίου ως κυκλικούς φορείς μέσων, αλλά μικρότερο από αυτά που χρησιμοποιούνται στο MBBR C: διάμετρος 10 mm και μήκος 7 mm. Η αποτελεσματική ειδική επιφάνεια είναι μεγαλύτερη, περίπου 870m²/m³. Η απόσταση ράβδων της στατικής οθόνης είναι 5 mm.

Το MBBR N έχει δύο διαφορετικές εφαρμογές:

① Αντίδραση νιτροποίησης του προεπεξεργασμένου νερού στον αντιδραστήρα MBBR, ακολουθούμενη από αντίδραση απονιτροποίησης στην ανοξική ζώνη μέσω μικτής ανακυκλοφορίας υγρού και επανακυκλοφορίας λάσπης (αναφέρεται ως MBBR CN). Αυτό το σύστημα είναι παρόμοιο με τα παραδοσιακά συστήματα ενεργοποιημένης λάσπης που στοχεύουν στην ολοκληρωμένη απονιτροποίηση, με τη βασική διαφορά ότι η ελάχιστη ηλικία λάσπης δεν αποτελεί πλέον περιοριστική παράμετρο για τον όγκο σχεδιασμού των αερόβιων δεξαμενών, με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση του απαιτούμενου όγκου αερόβιας δεξαμενής (μειωμένη περίπου στο 1/3). Επιπλέον, λόγω της μικρότερης ηλικίας της λάσπης και του ποικίλου πληθυσμού ετερότροφων βακτηρίων, μπορούν να επιτευχθούν υψηλότεροι ρυθμοί απονιτροποίησης. Το MBBR CN είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για:

a.Αναβάθμιση μονάδων επεξεργασίας λυμάτων χωρίς σημαντικές τροποποιήσεις: Οι υπάρχοντες αντιδραστήρες μπορούν να χωριστούν σε δύο ανεξάρτητες ζώνες (ανοξικές και MBBR CN) για να ενισχυθεί η ικανότητα τροφοδοσίας του συστήματος αερισμού. Η εγκατάσταση μικτών αντλιών ανακυκλοφορίας υγρών και στατικών οθονών συγκράτησης μέσων επιτρέπει σε μια μονάδα επεξεργασίας λυμάτων που αρχικά σχεδιάστηκε για την απομάκρυνση ανθρακούχων ρύπων μόνο για την επίτευξη των προτύπων εκκένωσης TN.

b.Μικρής κλίμακας μονάδες επεξεργασίας λυμάτων που βρίσκονται σε ψυχρές περιοχές ή παρουσιάζουν εποχιακές διακυμάνσεις στα φορτία ρύπανσης: Τα βακτήρια που συνδέονται με τους φορείς εξασφαλίζουν γρήγορη εκκίνηση μετά την απενεργοποίηση και διατηρούν τη νιτροποίηση ακόμη και σε συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας.

② Εφαρμόζεται επεξεργασία βαθιάς νιτροποίησης στα απόβλητα από τη δευτερογενή επεξεργασία, ακολουθούμενη από διαχωρισμό στερεού-υγρού (MBBR N). Ο πρωταρχικός στόχος είναι η αφαίρεση του αζώτου αμμωνίας ή η τήρηση των προτύπων εκκένωσης TKN (Total Kjeldahl Nitrogen). Η διαδικασία MBBR N είναι επίσης κατάλληλη για λύματα αζώτου αμμωνίας υψηλής συγκέντρωσης, όπως η επεξεργασία νιτροποίησης της λάσπης που επιστρέφει από τη δεξαμενή νιτροποίησης.

Τα δύο σχήματα εφαρμογής απεικονίζονται στο ακόλουθο διάγραμμα:

3.Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Η διαδικασία MBBR προσφέρει τα ακόλουθα βασικά πλεονεκτήματα:

① Ταχεία και αποτελεσματική απομάκρυνση ανθρακούχων ρύπων [ εισερχόμενο ογκομετρικό φορτίο έως 3 0kg COD/(m³·d)] και αζώτου αμμωνίας [ογκομετρικό φορτίο έως 0,6 kg NH συν 4-N/ (m³·d)].

②Σημαντική μείωση του όγκου του αντιδραστήρα.

③Σταθερή απόδοση επεξεργασίας με ισχυρή αντίσταση στα φορτία κραδασμών.

④ Κατάλληλο για αναβαθμίσεις και επεκτάσεις εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων.

Ωστόσο, η διαδικασία MBBR έχει τα ακόλουθα μειονεκτήματα:

① Μπορεί να είναι δύσκολο να επιτευχθεί η πλήρης απομάκρυνση του ολικού αζώτου για τα λύματα με χαμηλή αναλογία BOD/TKN και υψηλή συγκέντρωση TKN.

② Η φύση της υπολειμματικής λάσπης που δημιουργείται σε διαδικασίες βιοχημικής επεξεργασίας μεσαίου φορτίου μπορεί να είναι ασταθής.