منطقة المصنع
موظفون تقنيون
حالة هندسية
بلد التصدير
قوتنا، كفاءتك
شركة NIHAO التكنولوجيا البيئية المحدودة بهانغتشو، ومقرها في هانغتشو، تشجيانغ الصين، لديها أكثر من 16 عاما من الخبرة في تصنيع البلاستيك والموارد الجيدة للمصنعين. نحن نتكون من البحوث وتطوير المنتجات وإنتاج وبيع المنتجات البلاستيكية لصناعة معالجة المياه. المنتجات الرئيسية هي وسائط التصفية الحيوية MBBR، مصفي الأنبوب المستوطن، وسائط مرشح الكتلة الحيوية، المفاعل الحيوي الغشائي MB، ناشر فقاعة القرص، ناشر أنبوب الفقاعة، مهوية الخلط الحلزوني، تعبئة البرج العشوائي، آلة نزح الحمأة ومحطة معالجة المياه وما إلى ذلك.
اقرأ أكثر
انتبه إلى آخر أخبارنا ومعارضنا
اقرأ أكثر
مقدمة في الأغشية الحيوية في معالجة المياه المياه هي شريان الحياة لكوكبنا ، وضمان نقاءها هي حجر الزاوية في الصحة العامة والاستدامة البيئية. مع نمو السكان العالميين وتتوسعت الأنشطة الصناعية ، فإن الطلب على فعال ومستدام معالجة المياه الحلول تكثف. من بين مجموعة متنوعة من التقنيات المستخدمة ، عمليات البيوفيلم برزت كنهج فعال بشكل ملحوظ وصديق للبيئة لتنقية المياه والعلاج مياه الصرف . في قلبها ، تدور معالجة المياه حول تحويل المياه الملوثة إلى حالة قابلة للاستخدام. في حين تلعب الأساليب الكيميائية والفيزيائية أدوارًا مهمة ، وعمليات بيولوجية ، وخاصة تلك التي تنطوي الأغشية الحيوية ، الاستفادة من قوة الكائنات الحية الدقيقة لتحطيم الملوثات وإزالة. توفر هذه المجتمعات الميكروبية الطبيعية بديلاً مستقرًا وقويًا وفعالًا من حيث التكلفة لأنظمة النمو التقليدية المعلقة ، مما يمهد الطريق لإدارة المياه أكثر مرونة ومستدامة. ما هي الأغشية الحيوية؟ التعريف والخصائص أ بيوفيلم هو تجميع معقد من الكائنات الحية الدقيقة ، حيث تلتزم الخلايا بسطح ويتم تغليفها داخل مصفوفة ذاتية المنتجات من المواد البوليمرية خارج الخلية (EPS). توفر هذه المصفوفة الهلامية ، التي تتكون في المقام الأول من السكريات والبروتينات والأحماض النووية والدهون ، النزاهة الهيكلية والحماية وتسهيل التواصل بين المجتمع الميكروبي. تخيلها كمدينة ميكروبية ، حيث تعيش البكتيريا والفطريات والطحالب والبروتوزوا في طبقة وليمة لزجة. هذه المجتمعات ليست ثابتة. إنها أنظمة بيئية ديناميكية تنمو باستمرار وتكييفها والاستجابة لبيئتها. وتشمل الخصائص الرئيسية للإملاء الحيوي: الالتزام السطحي: الميزة المميزة ، حيث تعلق الميكروبات على الطبقة التحتية الصلبة. إنتاج EPS: إنشاء مصفوفة بوليرية واقية ومواد لاصقة. عدم التجانس الهيكلي: الأغشية الحيوية ليست موحدة. غالبًا ما تظهر القنوات والمسامات التي تسمح بنقل المغذيات والأكسجين. زيادة المرونة: غالبًا ما تكون الميكروبات داخل الأغشية الحيوية أكثر مقاومة للضغوط البيئية والمطهرات والمضادات الحيوية مقارنة بنظيراتها العائمة (العوالق). التنوع الأيضي: يمكن أن تستضيف الأغشية الحيوية مجموعة واسعة من الأنواع الميكروبية ، مما يتيح أنشطة استقلابية متنوعة حاسمة لتدهور الملوثات. الأهمية في الأنظمة الطبيعية والمهندسة الأغشية الحيوية في كل مكان ، موجودة في كل بيئة مائية طبيعية ومهندسة تقريبًا. النظم الطبيعية: من الوحل على صخور النهر والنمو على أسطح النبات تحت الماء إلى الحصير الميكروبية في الينابيع الساخنة ، تلعب الأغشية الحيوية أدوارًا حرجة في ركوب الدراجات المغذيات (على سبيل المثال ، النترتة و إزالة النتروجين ) ، تحلل المواد العضوية ، والصحة العامة للنظم الإيكولوجية. فهي أساسية للدورات البيوغية الكيميائية من الكربون والنيتروجين والفوسفور والكبريت. الأنظمة المهندسة: في البيئات البشرية ، يمكن أن يكون وجودها سيفًا ذو حدين. في حين أنها لا تقدر بثمن في معالجة مياه الصرف الصحي نباتات مكافحة التلوث ، يمكن أن تسبب مشاكل مثل تلوث في خطوط الأنابيب الصناعية ، والمبادلات الحرارية ، والأجهزة الطبية. يسلط هذا الازدواجية الضوء على أهمية فهم السلوك الحيوي والتحكم فيه. في معالجة المياه والهدف من ذلك هو تسخير خصائصهم المفيدة لإزالة الملوثات الفعالة. علم تشكيل الأغشية الحيوية تشكيل أ بيوفيلم هي عملية ديناميكية متعددة المراحل مدفوعة بالتفاعلات الميكروبية والإشارات البيئية. إنه عرض رائع للتكيف الميكروبي وتنمية المجتمع. المرفق الأولي الخطوة الأولى في تكوين الأغشية الحيوية هي التصاق العكسي للكائنات الدقيقة العائمة (العائمة الحرة) إلى سطح مغمورة. يتأثر هذا الاتصال الأولي بعوامل مختلفة ، بما في ذلك: خصائص السطح: الكارهة للماء ، الخشونة ، الشحن ، والتكوين الكيميائي للطبقة التحتية. غالبًا ما تفضل الميكروبات الأسطح الخشنة مسعور. الظروف البيئية: درجة الحموضة ، ودرجة الحرارة ، وتوافر المغذيات ، والقوى الهيدروديناميكية (تدفق المياه). حركية الميكروبات: تلعب Flagella و Pili و Fimbriae أدوارًا حاسمة في تمكين البكتيريا من الاقتراب وإجراء اتصال أولي مع السطح. التفاعلات الضعيفة القابلة للعكس (على سبيل المثال ، قوى Van der Waals ، التفاعلات الإلكتروستاتيكية) تسبق ارتباطًا أقوى لا رجعة فيه. الاستعمار والنمو بمجرد توصيل الخلية بشكل عكسي ، يمكن أن تبدأ في الرسم بقوة أكبر على السطح. هذا ينطوي على: ارتباط لا رجعة فيه: إنتاج البروتينات اللاصقة والجزيئات الأخرى التي تشكل روابط قوية مع السطح. انقسام الخلايا والنمو: تبدأ الخلايا المرفقة في الانقسام ، وتشكيل المصانع الدقيقة. توظيف الخلايا الأخرى: قد تنجذب خلايا العوالق الأخرى إلى المصانع الدقيقة المتزايدة ، مما يؤدي إلى توظيف الأنواع الميكروبية المتنوعة. يعد هذا التجميع المشترك أمرًا حيويًا لتطوير مجتمع الأغشية الحيوية غير المتجانسة. إنتاج EPS ونضج الأغشية الحيوية مع نمو المصانع الدقيقة ، تبدأ الميزة الأكثر تميزًا في الأغشية الحيوية في التكوين: المواد البوليمرية خارج الخلية (EPS) المصفوفة. إفراز EPS: تفرز الكائنات الحية الدقيقة مزيجًا معقدًا من الجزيئات الكبيرة المائية ، بما في ذلك السكريات (المكون الأكثر وفرة) ، والبروتينات ، والأحماض النووية (على سبيل المثال ، الحمض النووي خارج الخلية) ، والدهون. تشكيل المصفوفة: هذا EPS Matrix يربط الخلايا ، تعمل كـ "Glue الحيوي" التي تجمع المجتمع معًا وتثبتها بحزم على السطح. نضوج الأغشية الحيوية: ال EPS تحمي المصفوفة الخلايا من الضغوطات البيئية (على سبيل المثال ، تقلبات الأس الهيدروجيني ، المواد الكيميائية السامة ، الجفاف ، الحيوانات المفترسة الرعي ، المطهرات) وتوفر سقالة للبنية ثلاثية الأبعاد للبيوفيلم. ضمن هذه المصفوفة ، تتطور بيئات المكروية ذات الدرجات المتغيرة للأوكسجين ، والمغذيات ، ودرجة الحموضة ، مما يسمح للأنواع الميكروبية المختلفة أن تزدهر في منافذ محددة. غالبًا ما تتشكل قنوات المياه داخل الأغشية الحيوية ، مما يسهل نقل العناصر الغذائية ومنتجات النفايات. استشعار النصاب والتواصل استشعار النصاب هو نظام اتصال متطور من الخلية إلى الخلية يلعب دورًا حيويًا في تكوين الأغشية الحيوية والسلوك. جزيئات الإشارة: تطلق البكتيريا جزيئات الإشارات الصغيرة (الأوساخ الآلية) في بيئتها. استجابة الكثافة السكانية: مع زيادة الكثافة السكانية البكتيرية داخل الأغشية الحيوية النامية ، يصل تركيز هذه الأناقة الذاتية إلى عتبة حاسمة. تنظيم الجينات: بمجرد استيفاء العتبة ، تنشط البكتيريا بشكل جماعي أو قمع جينات محددة. هذا التعبير الجيني المنسق يمكن أن يؤدي إلى سلوكيات جماعية مختلفة ، مثل: تعزيز EPS إنتاج تشكيل هياكل محددة للبيوفيلم التعبير عن عوامل الفوعة انفصال عن الحيوي العمل الجماعي: استشعار النصاب يسمح لمجتمع الأغشية الحيوية بالعمل ككائن متعدد الخلايا ، وتنسيق الأنشطة التي قد تكون غير فعالة إذا نفذت الخلايا الفردية. هذا التواصل أمر بالغ الأهمية للتشغيل الفعال والمستقر مفاعلات الأغشية الحيوية في معالجة المياه ، تمكين المجتمع الميكروبي من التكيف والاستجابة بشكل فعال للتغيرات في جودة المياه المؤثرة. أنواع مفاعلات الأغشية الحيوية في معالجة الماء أدت الخصائص الفريدة للإملاء الحيوي إلى تطوير مجموعة متنوعة من مفاعل البيوفيلم التصميمات ، كل منها محسّن لتطبيقات محددة وظروف تشغيلية في معالجة المياه و معالجة مياه الصرف الصحي . توفر هذه المفاعلات وسيلة صلبة للمرفق الميكروبي ، مما يخلق أنظمة معالجة بيولوجية مستقرة وفعالة. مرشحات التدفق ال مرشح التدفق (المعروف أيضًا باسم مرشح أو مرشح حيوي) هو واحد من أقدم وأبسط أشكال مفاعل البيوفيلم . يعتمد على سرير ثابت من الوسائط يتم توزيع مياه الصرف بشكل مستمر. التصميم والتشغيل: بناء: يتكون مرشح التدفق من سرير من الوسائط القابلة للنفاذ (على سبيل المثال ، الصخور ، الخبث ، الوحدات البلاستيكية) عادة ما تكون بعمق 1-3 أمتار ، موجودة في خزان. موزع دوار أو فوهات ثابتة رش أو مياه الصرف الصحي المتساوية على السطح العلوي للوسائط. نمو الأغشية الحيوية: كما تتسرب المياه العادمة إلى أسفل عبر وسائل الإعلام ، أ بيوفيلم ينمو على سطح التعبئة. الكائنات الحية الدقيقة داخل هذه الأغشية الحيوية تتحلل من المواد العضوية وغالبًا ما تؤدي النترتة . التهوية: يدور الهواء عبر الفراغات في وسائل الإعلام ، ويوفر الأكسجين للبيوفيلم ، إما بشكل طبيعي عن طريق الحمل الحراري أو عن طريق التهوية القسرية. مجموعة النفايات السائلة: يتم جمع المياه المعالجة في الأسفل وعادة ما يتم إرسالها إلى صياغة ثانوية لإزالة الأغشية الحيوية المبللة (الدبال). المزايا: البساطة والموثوقية: بسيط نسبيا لتصميم وتشغيل وصيانة ، مع عدد قليل من الأجزاء الميكانيكية. استهلاك الطاقة المنخفضة: في كثير من الأحيان يعتمد على التهوية الطبيعية ، وتقليل تكاليف الطاقة. المتانة: يمكن التعامل مع التذبذب الأحمال العضوية بشكل جيد بشكل معقول. إنتاج الحمأة المنخفض: بالمقارنة مع الحمأة المنشطة ، تنتج مرشحات التدفق حمأة فائضة أقل. عيوب: إنتاج الرائحة: يمكن أن تولد في بعض الأحيان الروائح ، خاصة مع الأحمال العضوية العالية أو التهوية غير الكافية. إزعاج يطير: يمكن أن تكون عرضة لتصفية الذباب ، والتي يمكن أن تكون مصدر إزعاج في المناطق الحضرية. انسداد/برك: يمكن أن يصبح النمو البيولوجي مفرطًا ، مما يؤدي إلى انسداد أو برك إذا لم يتم إدارته بشكل صحيح ، مما يقلل من كفاءة العلاج. إزالة المغذيات المحدودة: فعالة في المقام الأول لإزالة المواد العضوية و النترتة ؛ تحقيق كبير إزالة النتروجين أو إزالة الفوسفور عادة ما يتطلب عمليات إضافية. المتواصل البيولوجي الدوار (كرات الدم الحمراء) ال التوصيل البيولوجي الدوار (RBC) هو أكثر تقدما مفاعل البيوفيلم التي تستخدم الأقراص الدوارة مغمورة جزئيا في مياه الصرف الصحي. التصميم والتشغيل: بناء: يتكون نظام RBC من سلسلة من الأقراص البلاستيكية ذات القطر الكبير والمسح على عمود أفقي. عادة ما تكون الأقراص مصنوعة من وسائط بلاستيكية عالية السطح. تناوب: يدور العمود ببطء (1-2 ثورات في الدقيقة) ، مما تسبب في مرور الأقراص بالتناوب عبر مياه الصرف الصحي ثم تعرض الغلاف الجوي. تشكيل الأغشية الحيوية: كما تدور الأقراص من خلال مياه الصرف ، أ بيوفيلم النماذج وتنمو على أسطحها. عند تعرضها للهواء ، فإن البيوفيلم يعلق الأكسجين. تدهور الملوثات: يتيح هذا التعرض الدوري للكائنات الحية الدقيقة في الأغشية الحيوية تدهور الملوثات العضوية بشكل فعال وأداء النترتة . يزداد الغشاء الحيوي في الخزان ويتم فصله في أحد الصلصال. المزايا: البصمة الصغيرة: مضغوط نسبيا مقارنة بالمرشحات المتساقطة ، مما يتطلب مساحة أقل. عملية مستقرة: أقل عرضة للأحمال الصدمة وتقلبات الأس الهيدروجيني من أنظمة الحمأة المنشطة. استهلاك الطاقة المنخفضة: يستخدم في المقام الأول الطاقة للدوران البطيء ، مما يؤدي إلى انخفاض احتياجات الطاقة. صيانة بسيطة: من السهل نسبيًا تشغيل وصيانة مع تعقيدات تشغيلية أقل من الحمأة المنشطة. نترايج جيد: في كثير من الأحيان فعالة جدا في تحقيق النترتة بسبب الظروف الهوائية المستقرة. عيوب: التكلفة الرأسمالية المرتفعة: يمكن أن يكون الاستثمار الأولي لوحدات RBC أعلى من بعض الأنظمة التقليدية. التآكل الميكانيكي: المحامل والأعمدة يمكن أن تعاني من التآكل والدموع ، وتتطلب الصيانة. القضايا الملموسة الحيوية: يمكن أن يؤدي الإفراط في الإرشاد أو المفاجئ إلى سوء جودة النفايات السائلة إن لم يتم إدارته. حساسية درجة الحرارة: يمكن أن يتأثر الأداء بالطقس البارد ، مما قد يقلل من النشاط البيولوجي. إزالة المغذيات المحدودة: على غرار مرشحات التدفق ، تحقيق المتقدم إزالة النتروجين أو إزالة الفوسفور يتطلب عادة مراحل إضافية أو تصاميم معدلة. مفاعلات تحريك السرير الحيوي (MBBRS) ال يتحرك مفاعل بيوفيلم Bed (MBBR) هو شعبية للغاية وتنوعا عملية البيوفيلم يستخدم الناقلات البلاستيكية الصغيرة المتحركة بحرية كوسيلة مرفق للكائنات الحية الدقيقة. التصميم والتشغيل: بناء: و MBBR يتكون من خزان مفاعل مملوء بآلاف الناقلات البلاستيكية الصغيرة المصممة خصيصًا (الوسائط) التي لها مساحة سطح داخلية عالية. هذه الناقلات مصنوعة عادة من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE). حركة الناقل: يتم الحفاظ على شركات النقل في حركة ثابتة داخل الخزان عن طريق التهوية (في الأنظمة الهوائية) أو عن طريق الخلط الميكانيكي (في الأنظمة الأكسدة/اللاهوائية). تضمن هذه الحركة المستمرة الاتصال الأمثل بين مياه الصرف الصحي ، بيوفيلم والهواء/العناصر الغذائية. نمو الأغشية الحيوية: رقيقة بيوفيلم ينمو على الأسطح الداخلية المحمية للناقلات. تمنع الظروف المضطربة أن تصبح الأغشية الحيوية سميكة للغاية ، مما يؤدي إلى التنظيم الذاتي ونقل الكتلة الفعال. لا عودة الحمأة: على عكس الحمأة المنشطة ، ليست هناك حاجة للعودة إلى الحمأة إلى المفاعل. الغشاء الحيوي الزائد ينفصل بشكل طبيعي ويخرج بالماء المعالج إلى أحد الصلبة. المزايا: البصمة الصغيرة: بصمة أصغر بكثير من الحمأة المنشطة التقليدية أو المرشحات المتدلية لقدرة مكافئة. كفاءة علاج عالية: بسبب مساحة السطح المحمية الكبيرة ل بيوفيلم نمو، MBBRS يمكن أن تحقق معدلات تحميل عالية الحجم وأداء علاج ممتاز ، بما في ذلك فعال النترتة والإزالة العضوية. المتانة والاستقرار: مرنة للغاية لصدمة الأحمال والتقلبات الهيدروليكية وتغيرات درجة الحرارة. من السهل ترقية النباتات الموجودة: يمكن تنفيذها بسهولة لترقية مصانع الحمأة المنشطة الحالية عن طريق إضافة شركات النقل ببساطة ، وزيادة السعة دون توسيع حجم الخزان. لا إعادة تدوير الحمأة: يلغي الحاجة إلى أنظمة إعادة تدوير الحمأة المكلفة والمعقدة. عيوب: تكلفة رأس المال: يمكن أن يكون الاستثمار الأولي للناقلات كبيرة. الاحتفاظ بالحاملة: يتطلب شاشات أو مناخات للاحتفاظ بالناقلات داخل المفاعل مع السماح للمياه بالتمرير ، والتي قد تسد في بعض الأحيان إذا لم تكن مصممة بشكل صحيح. تحسين الخلط/التهوية: يعتبر الخلط المناسب والتهوية أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على شركات النقل في التعليق ومنع المناطق الميتة. إمكانية ارتداء الناقل: يمكن أن يحدث التآكل على المدى الطويل على الناقلات في الأنظمة المضطربة للغاية ، على الرغم من أنها بسيطة عادة. المفاعلات الحيوية للأغشية (MBRS) ال المفاعل الحيوي للأغشية (MBR) يمثل تقدمًا كبيرًا ، يجمع بين عملية المعالجة البيولوجية (غالبًا ما يكون نظام النمو المعلق مع قوي بيوفيلم مكون) مع ترشيح الغشاء لفصل السائل الصلب. التصميم والتشغيل: المفاعل البيولوجي: تدخل مياه الصرف أولاً مفاعلًا بيولوجيًا حيث تتحلل الكائنات الحية الدقيقة (غالبًا ما تكون هجينة من FLOCs المعلقة والنمو المرفق داخل FLOCs). فصل الغشاء: بدلاً من الصلبة الثانوية ، يتم غمر الأغشية شبه القابلة للنفاذ (الترشيح الدقيق أو الترشيح الفائق) مباشرة في الخزان البيولوجي (مغمورة MBR ) أو في وحدة خارجية (التيار الجانبي MBR ). فصل سائل صلب: تفصل الأغشية جسديًا الماء المعالج عن الخمور المختلطة ، مع الاحتفاظ بجميع الكتلة الحيوية ، بما في ذلك Flocs المشتتة بدقة وأي تشكيل الأغشية الحيوية ، داخل المفاعل. هذا يسمح بتركيزات عالية جدًا في الكتلة الحيوية (المواد الصلبة المختلطة المعلقة ، MLSS) والاحتفاظ الكامل للكائنات البطيئة النمو. نفايات سائلة عالية الجودة: يعمل الغشاء كحاجز مطلق أمام المواد الصلبة والبكتيريا المعلقة ، وحتى بعض الفيروسات ، مما ينتج عن النفايات السائلة عالية الجودة بشكل استثنائي. المزايا: جودة النفايات السائلة المتفوقة: ينتج النفايات السائلة من الجودة العالية للغاية ، وغالبًا ما تكون مناسبة لإعادة الاستخدام دون مزيد من العلاج ، خالية تقريبًا من المواد الصلبة المعلقة ومسببات الأمراض. البصمة الصغيرة: البصمة الأصغر بكثير من أنظمة الحمأة المنشطة التقليدية بسبب تركيز الكتلة الحيوية العالية ولا حاجة لمصارفة. التحميل الحجمي العالي: يمكن التعامل مع معدلات التحميل العضوية والهيدروليكية عالية جدا. خصائص الحمأة المحسنة: ينتج حمأة أقل فائضة وغالبًا ما تؤدي إلى حمأة أكثر كثافة وأسهل للمياه. إزالة المغذيات المعززة: يسمح بالاحتفاظ بالنيترات البطيئة وبكتيريا إزالة النترات ، مما يؤدي إلى أفضل النترتة و إزالة النتروجين . عيوب: التكلفة الرأسمالية المرتفعة: الأغشية هي مكونات باهظة الثمن ، مما يؤدي إلى ارتفاع الاستثمار الأولي. قاذفة الغشاء: هذا هو التحدي التشغيلي الأساسي. بيوفيلم النمو على سطح الغشاء (الوقود الحيوي) يقلل بشكل كبير من التدفق ويزيد من استهلاك الطاقة ويتطلب تنظيفًا أو استبدالًا متكررًا. استهلاك الطاقة: ارتفاع الطلب على الطاقة بسبب التهوية في النشاط البيولوجي والتجوب الغشائي ، وكذلك التخلل الضخ. التعقيد التشغيلي: يتطلب مراقبة أكثر تطوراً والتحكم في تنظيف الغشاء والصيانة. الحمأة المتكاملة للفيلم الثابتة (IFAs) ال الحمأة المتكاملة للفيلم الثابتة (IFAs) النظام هي تقنية هجينة تجمع بين أفضل ميزات الحمأة المنشطة (النمو المعلق) و بيوفيلم (النمو المرفق) العمليات داخل مفاعل واحد. التصميم والتشغيل: النظام المشترك: IFAS تدمج الأنظمة الوسائط الثابتة أو المتحركة (على غرار MBBR شركات النقل أو الشبكات الثابتة) في حوض الحمأة المنشط. الكتلة الحيوية المزدوجة: يحتوي المفاعل على كلا من الكتلة الحيوية المعلقة (Flocs الحمأة المنشطة) ومرفق بيوفيلم على وسائل الإعلام. التأثير التآزري: يعالج النمو المعلق الجزء الأكبر من الحمل العضوي ، في حين أن المحمية محمية بيوفيلم يوفر بيئة مستقرة للكائنات الحية الدقيقة المتخصصة المتخصصة ، وخاصة البكتيريا النتروية. يسمح ذلك بتركيزات عالية الكتلة الحيوية والسكان المتخصصين دون زيادة وقت الاحتفاظ بالهيدروليكية. فصل الحمأة: على غرار الحمأة المنشطة ، يتم استخدام ترشيح ثانوي لفصل الخمور المختلطة عن النفايات السائلة المعالجة وإرجاع الحمأة المنشطة. المزايا: النتروجين المعزز: فعالة للغاية في تحقيق مستقر وكامل النترتة بسبب وجود النيترات البطيئة النمو في المحمية بيوفيلم . زيادة السعة/انخفاض البصمة: يسمح لمحطات الحمأة المنشطة الحالية بالتعامل مع الأحمال الأعلى أو تحقيق جودة أفضل للاشتعال (على سبيل المثال ، إزالة النيتروجين) دون توسيع حجم الخزان. المتانة: يوفر الاستقرار المحسّن ضد أحمال الصدمة مقارنة بالحمأة المنشطة التقليدية. إنتاج حمأة أقل: يمكن أن يؤدي إلى انخفاض إنتاج الحمأة الزائدة مقارنة بأنظمة الحمأة المنشطة النقية ، على الرغم من أنه عادة أكثر من نقي MBBR . عيوب: تكلفة رأس المال: يمكن أن تؤدي إضافة شاشات الوسائط والاحتفاظ إلى الدبابات الحالية إلى زيادة الاستثمار الأولي. الاحتفاظ الإعلامي: يتطلب شاشات للاحتفاظ بوسائل الإعلام ، على غرار MBBR والتي يمكن أن تكون عرضة للانسداد. تعقيد التصميم: يتطلب تصميم دقيق لضمان الخلط المناسب والتهوية وتوزيع الوسائط لكل من النمو المعلق والمرفق. التحكم التشغيلي: يتطلب مراقبة كل من الكتلة الحيوية المعلقة والمرفقة ، إضافة طبقة من التعقيد التشغيلي. تطبيقات عمليات البيوفيلم في معالجة المياه براعة وقوة عمليات البيوفيلم جعلتها لا غنى عنها عبر مجموعة واسعة من معالجة المياه التطبيقات ، ومعالجة مختلف الملوثات وأهداف العلاج. تتيح قدرتها على تأوي مجتمعات الميكروبات المتنوعة تدهور وإزالة مجموعة واسعة من الملوثات. إزالة المواد العضوية أحد التطبيقات الأولية والأساسية لـ مفاعلات الأغشية الحيوية هو الإزالة الفعالة للمواد العضوية من الماء. تستهلك المركبات العضوية ، المقاسة كطلب الأكسجين الكيميائي الحيوي (BOD) أو الطلب على الأكسجين الكيميائي (COD) ، الأكسجين الذائب في المسطحات المائية ويمكن أن يكون ضارًا بالحياة المائية. الآلية: في الهوائية بيوفيلم الأنظمة (مثل مرشحات التدفق و كرات الدم الحمراء و MBBRS والأقسام الهوائية من MBRS و IFAS ) ، البكتيريا غير المتجانسة داخل بيوفيلم الاستفادة من المركبات العضوية كمصدر غذائي. إنهم يصرخون بسرعة ويستقلبون ويؤدون هذه المركبات إلى مواد أبسط وأقل ضررًا مثل ثاني أكسيد الكربون والماء. كفاءة: التركيز العالي للكتلة الحيوية النشطة داخل بيوفيلم تضمن المصفوفة ، جنبًا إلى جنب مع الاتصال المستمر مع مياه الصرف ، معدلات الإزالة عالية الحجم من الملوثات العضوية ، حتى في ظل ظروف التحميل المختلفة. إزالة المغذيات (النيتروجين والفوسفور) النيتروجين المفرط والفوسفور في مياه الصرف الصحي هما الأسباب الرئيسية للتخثفي ، مما يؤدي إلى أزهار الطحالب ونضوب الأكسجين في استلام المياه. عمليات البيوفيلم فعالة للغاية للتقدم إزالة المغذيات . إزالة النيتروجين (النتروجين وإزالة النتروجين): النترتة: بكتيريا النتروفيك الذاتي (على سبيل المثال ، النتروسوموناس و النتروباكتر ) داخل بيوفيلم أكسدة الأمونيا (NH3) إلى نتريت (NO2−) ثم إلى النترات (NO3−) في ظل الظروف الهوائية. مفاعلات الأغشية الحيوية يحب MBBRS و IFAS هي مناسبة بشكل خاص ل النترتة بسبب قدرتها على الاحتفاظ بهذه البكتيريا البطيئة النمو. نزع النترج: البكتيريا غير المتجانسة في المناطق الأكسدة (التي تعاني من نقص الأكسجين) من بيوفيلم تقليل نترات (NO3−) إلى غاز النيتروجين (N2) ، والتي يتم إطلاقها بعد ذلك في الغلاف الجوي. يحدث هذا في كثير من الأحيان في أقسام أعمق ومحدودة الأكسجين من السميكة بيوفيلم أو في المناطق الأكسسية المخصصة من المراحل المتعددة مفاعلات الأغشية الحيوية . إزالة الفوسفور: بينما البيولوجية الأولية إزالة الفوسفور غالبًا ما يعتمد على الكائنات الحية المعلقة (على سبيل المثال ، PAOS) ، بيوفيلم يمكن أن تسهم الأنظمة في ترسيب الفوسفور الكيميائي أو توفر ظروفًا لبعض الامتصاص البيولوجي. أكثر شيوعًا ، يتم دمج إزالة الفسفور باستخدام الإضافة الكيميائية أو إلى جانب العمليات البيولوجية الأخرى في تصميم هجين. بعض متخصص مفاعلات الأغشية الحيوية يتم تطويرها لإزالة الفوسفور البيولوجي المعزز. إزالة المعادن الثقيلة والملوثات الناشئة الأغشية الحيوية إظهار قدرة ملحوظة للتفاعل مع مجموعة متنوعة من الملوثات الصعبة ، بما في ذلك المعادن الثقيلة و الملوثات الناشئة (على سبيل المثال ، الأدوية ، منتجات العناية الشخصية ، مبيدات الآفات). إزالة المعادن الثقيلة: الأغشية الحيوية يمكن إزالة المعادن الثقيلة من خلال عدة آليات: الامتصاص الحيوي: ال EPS يمكن للمصفوفة ربط أيونات المعادن من خلال التفاعلات الإلكتروستاتيكية والخلل. المهد البيولوجي: يمكن أن تغير الكائنات الحية الدقيقة حموضة الرقم الهيدروجيني أو الأكسدة ، مما يؤدي إلى هطول الأمطار في المركبات المعدنية. biأوeduction/الأكسدة الحيوية: يمكن للميكروبات تحويل المعادن إلى أشكال أقل سمية أو أكثر استقرارًا. الملوثات الناشئة (ECS): بينما يمثل التحدي ، كثير بيوفيلم تمتلك المجتمعات الآلية الأنزيمية لتحلل أو تحويل ECs العضوية المعقدة. السكان الميكروبيين المتنوعة والبيئة المستقرة داخل بيوفيلم السماح بتأقلم ونمو المهاجرين المتخصصين. هذا مجال نشط للبحث ، مع bioaugmentation (إدخال سلالات ميكروبية محددة) غالبًا ما يتم استكشافها لتعزيز إزالة EC. معالجة مياه الشرب بينما معروفة في المقام الأول معالجة مياه الصرف الصحي و عمليات البيوفيلم متزايد الأهمية في معالجة مياه الشرب لتحسين جودة المياه الخام ومعالجة ملوثات محددة. مرشحات الكربون المنشط البيولوجي (BAC): هذه هي أساسا مفاعلات الأغشية الحيوية حيث يعمل الكربون المنشط كوسيلة ل بيوفيلم نمو. تُستخدم مرشحات BAC لإزالة المادة العضوية الطبيعية (NOM) ، ومركبات الذوق والرائحة ، و micropollutants. ال بيوفيلم يعزز قدرة الامتزاز للكربون ويمتد عمره عن طريق التحلل الحيوي العضوي المموز. المنغنيز وإزالة الحديد: مجتمعات ميكروبية محددة في الأغشية الحيوية يمكن أكسدة المنغنيز الذائبة والحديد ، مما يؤدي إلى هطول الأمطار وإزالتها من مياه الشرب. ما قبل المعالجة: Biofilm يمكن استخدام المرشحات كخطوة قبل العلاج لتقليل التعكر والحمل العضوي ، وبالتالي تقليل تكوين المنتجات الثانوية للتطهير عند تطبيق الكلور لاحقًا. معالجة مياه الصرف الصحي التطبيق الأكثر انتشارًا وتقليديًا لـ عمليات البيوفيلم في علاج البلدية والصناعية مياه الصرف . من الأنظمة اللامركزية الصغيرة إلى المناطق الحضرية على نطاق واسع معالجة مياه الصرف الصحي النباتات ، مفاعلات الأغشية الحيوية هي مركزية في الصرف الصحي الحديث. معالجة مياه الصرف الصحي البلدية: مرشحات التدفق و كرات الدم الحمراء و MBBRS و IFAS ، و MBRS تستخدم على نطاق واسع للعلاج الأولي والثانوي لمياه الصرف الصحي البلدية ، وإزالة المواد العضوية بشكل فعال ، والمواد الصلبة المعلقة ، والمواد المغذية (النيتروجين والفوسفور). يتم تقديرها لمتانة وقدرتها على التعامل مع الأحمال المختلفة من المصادر السكنية والتجارية. معالجة مياه الصرف الصناعية: عمليات البيوفيلم يتم تكييفها لعلاج مجموعة واسعة من النفايات الصناعية ، والتي تحتوي غالبًا على مركبات عضوية محددة وأحيانًا سامة. تتيح لهم مرونةهم التعامل مع تركيزات أعلى من الملوثات والتعامل مع التصريفات الصناعية التي قد تكون صعبة لأنظمة النمو المعلق التقليدية. ومن الأمثلة على ذلك علاج مياه الصرف الصحي من الصناعات الغذائية والمشروبات والمنسوجات والكيميائية والصيدلانية. قدرة الأغشية الحيوية للتكيف مع المركبات المتكررة وتدهورها يجعلها خيارًا مفضلاً للعديد من التطبيقات الصناعية المتخصصة. مزايا وعيوب عمليات البيوفيلم في حين فعالة للغاية ، عمليات البيوفيلم ، مثل أي تقنية ، تأتي مع مجموعة من المزايا والعيوب المتأصلة التي تؤثر على مدى ملاءمتها للمحددة معالجة المياه التطبيقات. يعد فهم هذه الجوانب أمرًا بالغ الأهمية لاتخاذ القرارات المستنيرة في تصميم المصنع وتشغيله. المزايا الخصائص الفريدة ل الأغشية الحيوية يقدمون أنفسهم للعديد من الفوائد المهمة في معالجة المياه و معالجة مياه الصرف الصحي . كفاءة علاج عالية: مفاعلات الأغشية الحيوية تفتخر بكفاءات العلاج عالية الحجم. التركيز العالي للكتلة الحيوية النشطة (الكائنات الحية الدقيقة) معبأة بكثافة داخل بيوفيلم المصفوفة ، في كثير من الأحيان أعلى بكثير من أنظمة النمو المعلقة ، تسمح بالتدهور السريع للملوثات. يؤدي هذا النشاط الميكروبي المركّز إلى معدلات إزالة ممتازة للمادة العضوية ، النترتة وغالبا إزالة النتروجين . وجود منافذ متخصصة داخل بيوفيلم يسمح أيضًا بالإزالة الفعالة للملوثات المتنوعة أو المتنوعة. البصمة الصغيرة: بسبب قدرتها على العلاج العالي الحجمي ، كثير عمليات البيوفيلم تتطلب بصمة مادية أصغر بكثير مقارنة بأنظمة النمو المعلقة التقليدية (مثل الحمأة المنشطة). هذا صحيح بشكل خاص للتقنيات مثل MBBRS و MBRS ، والتي يمكن أن تحقق معدلات إزالة الملوثات المرتفعة في تصميمات المفاعل المدمجة ، مما يجعلها مثالية للمناطق الحضرية ذات توفر الأراضي المحدودة أو لتحديث المرافق الحالية دون بناء كبير. الاستقرار والمرونة: الكائنات الحية الدقيقة داخل أ بيوفيلم تكون أكثر حماية بطبيعتها من التقلبات البيئية المفاجئة (على سبيل المثال ، التغيرات في الرقم الهيدروجيني أو درجة الحرارة أو أحمال الصدمة السامة) من الخلايا العائمة الحرة. ال EPS مصفوفة بمثابة عازلة ، مما يوفر بيئة دقيقة مستقرة. هذه الحماية المعززة تجعل أنظمة الأغشية الحيوية قوية ومرونة بشكل ملحوظ ، قادرة على التعامل مع الاختلافات في جودة المياه المؤثرة أو معدلات التدفق مع أوقات انزعاج أقل وتشغيلًا أسرع. يترجم هذا الاستقرار أيضًا إلى تقلبات إنتاج الحمأة وجودة النفايات السائلة الأكثر اتساقًا. إنتاج الحمأة المنخفض: عمومًا، عمليات البيوفيلم تميل إلى إنتاج حمأة زائدة أقل مقارنة بأنظمة الحمأة المنشطة. هذا بسبب عدة عوامل: وقت الاحتفاظ بأطول للمواد الصلبة (SRT): تعني الطبيعة الثابتة للكتلة الحيوية أن الكائنات الحية الدقيقة لها SRT طويلة جدًا ، مما يؤدي إلى زيادة التنفس الداخلي (حيث تستهلك الميكروبات المواد الخلوية الخاصة بها) ونمو أقل صافيًا. التنظيم الذاتي: في بعض الأنظمة مثل MBBRS ، يمكن للقوى الهائلة في المفاعل أن تتفوق بشكل طبيعي على الكتلة الحيوية الزائدة ، مما يمنع المفرط بيوفيلم سمك وتؤدي إلى محصول أكثر ثباتا ، انخفاض الكتلة الحيوية. يترجم إنتاج الحمأة المنخفضة إلى انخفاض التكاليف المرتبطة بمعالجة الحمأة ، وزيادة المياه ، والتخلص منها ، والتي يمكن أن تكون نفقات تشغيلية رئيسية. عيوب على الرغم من مزاياها العديدة ، عمليات البيوفيلم لا تخلو من تحدياتهم ، وتتطلب اعتبارات محددة في التصميم والتشغيل والصيانة. قاذورات الأغشية الحيوية والانسداد: طبيعة الأغشية الحيوية - نمو لاصق - يمكن أن يؤدي إلى قضايا. مُبَالَغ فيه بيوفيلم النمو ، وخاصة في الأنظمة ذات الوسائط الثابتة مثل مرشحات التدفق أو BAFS ، يمكن أن يؤدي إلى تلوث أو انسداد مسام الوسائط وقنوات التدفق. هذا يقلل من السعة الهيدروليكية ، ويؤدي إلى انتشار دراجة قصيرة ، ويمكن أن يقلل من كفاءة العلاج. في MBRS ، الوقود الحيوي على سطح الغشاء هو التحدي التشغيلي الأساسي ، مما يقلل بشكل كبير من التدفق المتخلل ويتطلب أنظمة تنظيف مكثفة. إدارة ومنع الإفراط بيوفيلم التراكم هو مهمة تشغيلية مستمرة. التعقيد التشغيلي للأنظمة المتقدمة / اعتبارات الصيانة: بينما أبسط عمليات البيوفيلم مثل الأساسي مرشحات التدفق من السهل نسبيا تشغيلها ، متقدمة مفاعلات الأغشية الحيوية (مثل MBRS ومعقدة IFAS التصميمات) يمكن أن تقدم التعقيد التشغيلي الأعلى. قد ينطوي هذا على: إدارة الغشاء: ل MBRS ، هناك حاجة إلى مراقبة متطورة ، وبروتوكولات التنظيف في مكانها (CIP) ، والتراجع الخلفي للإدارة تلوث . الاحتفاظ بالوسائط والخلط: في MBBRS و IFAS ، يعد التصميم المناسب لشاشات الاحتفاظ بالوسائط والخلط/التهوية الأمثل أمرًا بالغ الأهمية لمنع فقدان الوسائط أو المناطق الميتة. مراقبة العملية: بينما قوية ، والتحسين بيوفيلم لا يزال الأداء يتطلب مراقبة دقيقة للمعلمات مثل الأكسجين المذاب ودرجة الحموضة والمغذيات لضمان صحة ونشاط المجتمع الميكروبي. قد تتطلب هذه الأنظمة مستوى أعلى من المشغلين المهرة وإجراءات صيانة أكثر تعقيدًا مقارنة بنظرائهم الأساسيين. العوامل التي تؤثر على أداء الأغشية الحيوية فعالية أي مفاعل البيوفيلم يعتمد اعتمادًا كبيرًا على تفاعل معقد للمعلمات البيئية والتشغيلية. فهم هذه العوامل أمر بالغ الأهمية لتحسين بيوفيلم النمو ، والحفاظ على استقرار النظام ، وتحقيق نتائج العلاج المطلوب. وقت الاستبقاء الهيدروليكي (HRT) وقت الاستبقاء الهيدروليكي (HRT) يشير إلى متوسط طول الوقت الذي يظل فيه حجم الماء في المفاعل. إنها معلمة تشغيلية مهمة تؤثر بشكل مباشر على وقت التلامس بين الملوثات و بيوفيلم . تأثير: يعد HRT كافيًا ضروريًا للسماح بالكائنات الحية الدقيقة في بيوفيلم الوقت الكافي للامتصاص ، استقلاب ، وتدهور الملوثات. إذا كانت HRT قصيرة جدًا ، فقد تمر الملوثات عبر النظام قبل أن تحدث الإزالة الكاملة ، مما يؤدي إلى سوء جودة النفايات السائلة. وعلى العكس من ذلك ، قد لا تؤدي HRT الطويل المفرط دائمًا إلى فوائد نسبية ويمكن أن تؤدي إلى أحجام مفاعل كبيرة غير ضرورية. تحسين: يختلف HRT الأمثل اعتمادًا على الملوثات المحددة ، وجودة النفايات السائلة المستهدفة ، ونوع من مفاعل البيوفيلم مستخدم. على سبيل المثال ، الأنظمة المصممة ل النترتة عادة ما تتطلب HRTs أطول من تلك فقط لإزالة الكربون العضوية ، حيث تنمو بكتيريا النترات ببطء أكثر. توافر المغذيات مثل كل الكائنات الحية ، والكائنات الحية الدقيقة في الأغشية الحيوية تتطلب إمدادات متوازنة من العناصر الغذائية الأساسية للنمو ، والتمثيل الغذائي ، والحفاظ على وظائفها الخلوية. العناصر الغذائية الأولية للبيولوجية معالجة المياه هي الكربون والنيتروجين والفوسفور. تأثير: مصدر الكربون: تعمل المادة العضوية كمصدر أولي للكربون والطاقة للبكتيريا غير المتجانسة المسؤولة عن إزالة BOD/COD و إزالة النتروجين . يمكن أن يحد الافتقار إلى الكربون العضوي المتاح بسهولة من نشاطهم. النيتروجين والفوسفور: هذه ضرورية لتوليف الخلايا. لا يمكن أن تؤدي النيتروجين والفوسفور غير الكافي (عادةً A C: N: P حوالي 100: 5: 1) بيوفيلم هيكل أو إزالة الملوثات غير المكتملة. تحسين: في بعض مياه الصرف الصناعية أو مياه الصمامات البلدية المخففة للغاية ، قد تكون مكملات المغذيات ضرورية لضمان الأمثل بيوفيلم أداء. على العكس من ذلك ، يمكن أن تؤدي العناصر الغذائية المفرطة إلى نمو سريع غير مرغوب فيه وزيادة تلوث . درجة حرارة تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على النشاط الأيضي ومعدلات النمو والتفاعلات الأنزيمية للكائنات الحية الدقيقة داخل بيوفيلم . تأثير: نشاط: ترتفع معدلات التمثيل الغذائي الميكروبية عمومًا مع ارتفاع درجة الحرارة إلى الأمثل ، ثم تراجع ما وراءه. ارتفاع درجات الحرارة (داخل النطاق المتوسط ، حوالي 20-40 درجة مئوية) تؤدي عادة إلى تدهور أسرع من الملوثات وعلاج أكثر كفاءة. معدلات النمو: معدلات نمو السكان الميكروبية الرئيسية ، مثل بكتيريا النترات ، حساسة للغاية لدرجة الحرارة. درجات الحرارة المنخفضة يمكن أن تبطئ بشكل كبير النترتة مما يجعلها عاملاً محددًا في المناخات الباردة. انتشار: تؤثر درجة الحرارة أيضًا على لزوجة الماء ومعدلات انتشار الأكسجين والركائز في بيوفيلم والتي يمكن أن تؤثر على نقل الكتلة داخل بيوفيلم المصفوفة. تحسين: على الرغم من أن تسخين مياه الصرف غير عملي غالبًا بسبب التكلفة ، إلا أن تصميم النظام قد يفسر أحيانًا تقلبات درجات الحرارة (على سبيل المثال ، أحجام المفاعل الأكبر للمناخات الباردة) أو تختار سلالات ميكروبية تكييفها البرد. PH يؤثر الرقم الهيدروجيني للمياه العادمة بشكل مباشر على النشاط الأنزيمي والسلامة الهيكلية للكائنات الحية الدقيقة و EPS المصفوفة. تزدهر معظم الكائنات الحية الدقيقة لمعالجة المياه العادمة ضمن نطاق درجة الحموضة المحايدة إلى القلوية قليلاً (عادة 6.5-8.5). تأثير: النشاط الميكروبي: يمكن أن تؤدي قيم الأس الهيدروجيني المتطرفة (الحمضية أو القلوية أيضًا) إلى توحيد الإنزيمات ، وتمنع نمو الميكروبات ، وحتى قتل الكائنات الحية الدقيقة. عمليات محددة: بعض العمليات البيولوجية حساسة بشكل خاص للأس الهيدروجيني. على سبيل المثال، النترتة هو حساس للغاية للدرجة الحموضة ، وغالبا ما تتطلب درجة الحموضة أعلى من 7.0 للأداء الأمثل ، حيث تستهلك العملية القلوية. إزالة النتروجين على العكس ، يميل إلى زيادة القلوية. استقرار EPS: استقرار ورسوم EPS يمكن أن تتأثر المصفوفة أيضًا بالـ PH ، مما يؤثر بيوفيلم الهيكل والالتصاق. تحسين: غالبًا ما تكون مراقبة وضبط درجة الحموضة لمياه الصرف الصحي المؤثرة (على سبيل المثال ، استخدام الجرعات الكيميائية) ضرورية للحفاظ على الظروف المثلى لـ بيوفيلم ومنع تثبيط العملية. الأكسجين المذاب (do) الأكسجين المذاب (do) هي معلمة حاسمة للأيروبيك عمليات البيوفيلم ، كما يعمل الأكسجين كمقبول للإلكترون الطرفي للعديد من التفاعلات الأيضية. تأثير: العمليات الهوائية: كافٍ يفعل ضروري للإزالة الفعالة للمواد العضوية عن طريق البكتيريا غير المتجانسة و النترتة بواسطة النترات الذاتي. قليل يفعل يمكن أن تحد المستويات من هذه العمليات ، مما يؤدي إلى علاج غير مكتمل. العمليات الأكسدة/اللاهوائية: على العكس من ذلك ، لعمليات مثل إزالة النتروجين ، الحالات الأكسدة (عدم وجود الأكسجين الجزيئي الحرة) مطلوبة. في سميكة الأغشية الحيوية ، يمكن أن تحدث تدرجات الأكسجين بشكل طبيعي ، مما يسمح لكل من التدهور الهوائي على السطح والأكسدة إزالة النتروجين أعمق داخل بيوفيلم المصفوفة. بنية الأغشية الحيوية: يفعل يمكن أن تؤثر المستويات أيضًا على التركيب المادي لـ بيوفيلم ، مما يؤثر على سمكه وكثافته. تحسين: يتم تنفيذ استراتيجيات التهوية المناسبة (على سبيل المثال ، التهوية المنتشرة ، والهوية السطحية) للحفاظ على الأمثل يفعل مستويات في الهوائية مفاعلات الأغشية الحيوية . يراقب يفعل في مناطق مختلفة من المفاعل أمر بالغ الأهمية لتحقيق عمليات متعددة المراحل مثل إزالة الكربون مجتمعة و النترجة/إزالة النترجة . استراتيجيات التحكم في الأغشية الحيوية بينما الأغشية الحيوية لا تقدر بثمن معالجة المياه ، يمكن أن يؤدي نموهم غير المنضبط إلى قضايا تشغيلية ، في المقام الأول تلوث والانسداد. لذلك ، فعالة السيطرة على الأغشية الحيوية الاستراتيجيات ضرورية للحفاظ على كفاءة العملية وطول عمر النظام. الطرق المادية تهدف الطرق المادية إلى إزالة أو منع بيوفيلم التراكم من خلال الوسائل الميكانيكية. قوى التنظيف/القص: في مفاعلات مثل MBBRS و RBCs ، الحركة المستمرة للناقلات أو دوران الأقراص تخلق قوى القص التي تتفوق بشكل طبيعي على الزائدة بيوفيلم ، الحفاظ على سمك الأمثل. في الأنابيب ، يمكن أن يقلل التدفق المضطرب بيوفيلم مرفق. غسل العرقلة: للمفاعلات الثابتة مثل مرشحات التدفق و BAFS ، يتم استخدام غسل العاكسة الدورية (عكس تدفق الماء ، غالبًا مع نظف الهواء) لإزاحة تراكم بيوفيلم والمواد الصلبة المعلقة ، ومنع انسداد واستعادة السعة الهيدروليكية. التنظيف الميكانيكي: لأسطح مثل الأغشية في MBRS ، يمكن استخدام أنظمة التنظيف الميكانيكية الدورية أو أنظمة التنظيف المتخصصة ، وغالبًا ما تكون بالتزامن مع التنظيف الكيميائي. الكشط/الفرشاة: في خطوط الأنابيب أو الأسطح الكبيرة ، يمكن للتجشير الجسدي أو الفرشاة إزالة المتراكمة يدويًا بيوفيلم . الطرق الكيميائية غالبًا ما يتم استخدام العوامل الكيميائية لتثبيطها بيوفيلم تشكيل أو لفصل وقتل موجود الأغشية الحيوية . المطهرات/المبيدات الحيوية: يتم استخدام عوامل مثل الكلور والكلورامين وثاني أكسيد الكلور والأوزون على نطاق واسع لتطهير الماء وتمنع نمو الميكروبات. في بيوفيلم السيطرة ، يمكن تطبيقها بشكل متقطع أو مستمر عند جرعات أقل لمنع التعلق الأولي أو لقتل الكائنات الحية الدقيقة داخل بيوفيلم . لكن، الأغشية الحيوية توفر حماية كبيرة ، وغالبًا ما تتطلب تركيزات أعلى من المطهر أو أوقات اتصال أطول. عوامل المؤكسدة: إلى جانب المطهرات النموذجية ، يمكن استخدام عوامل مؤكسدة أخرى مثل بيروكسيد الهيدروجين لتحطيم EPS المصفوفة وقتل الخلايا المدمجة. السطحي والمشتتات: يمكن أن تقلل هذه المواد الكيميائية من التصاق الكائنات الحية الدقيقة إلى الأسطح والمساعدة في فصل موجود الأغشية الحيوية عن طريق تحطيم EPS مصفوفة ، مما يجعلها أكثر عرضة للإزالة. الإنزيمات: يمكن للإنزيمات المحددة استهداف مكونات EPS المصفوفة ، مثل السكريات أو البروتينات ، لتدهور بيوفيلم بناء. الطرق البيولوجية استراتيجيات التحكم البيولوجي تستفيد من التفاعلات الميكروبية أو النهج المهندسة للإدارة بيوفيلم النمو ، وغالبا ما يقدم المزيد من البدائل الصديقة للبيئة. استبعاد تنافسي: إدخال الكائنات الحية الدقيقة غير المسببة للأمراض التي تتنافس مع غير مرغوب فيها بيوفيلم يمكن أن يمنع الصيادون للمساحة أو العناصر الغذائية نموها. البكتيريا: يمكن استخدام الفيروسات التي تصيب البكتيريا على وجه التحديد و Lyse (تدمير) لاستهداف والتحكم في مجموعات بكتيرية محددة ضمن أ بيوفيلم . هذا نهج محدد للغاية. تبريد النصاب: تتضمن هذه الاستراتيجية التدخل في استشعار النصاب أنظمة الاتصالات من البكتيريا. عن طريق تحلل جزيئات الإشارة أو منع مستقبلاتها ، إخماد النصاب يمكن أن تمنع البكتيريا من تنسيقها بيوفيلم سلوكيات التكوين ، وبالتالي تثبيط بيوفيلم النضج وتعزيز الانفصال. bioaugmentation: بينما تستخدم في كثير من الأحيان لتحسين التدهور ، bioaugmentation يمكن أن تتضمن أيضًا إدخال سلالات تنتج مركبات مثبطة إلى غير مرغوب فيها بيوفيلم نمو. دراسات الحالة: التنفيذ الناجح لعمليات الأغشية الحيوية فعالية وتنوع عمليات البيوفيلم من الأفضل توضيحها من خلال تنفيذها الناجح في العالم الحقيقي معالجة المياه المرافق عبر مختلف المقاييس والتطبيقات. محطة معالجة مياه الصرف الصحي البلدية مثال: العديد من البلدية الكبيرة معالجة مياه الصرف الصحي لقد دمجت النباتات MBBR or IFAS أنظمة لتلبية صارمة إزالة المغذيات (على سبيل المثال ، حدود التفريغ النيتروجين والفوسفور) ، وخاصة في المناطق الحساسة للتخثفي. قصة النجاح: قامت منشأة متروبوليتان بترقية مصنع الحمأة المنشط التقليدية عن طريق تحويل أحواض التهوية الحالية إلى IFAS المفاعلات. عن طريق إضافة MBBR الناقلات ، زادت بشكل كبير من تركيز الكتلة الحيوية ل النترتة دون توسيع البصمة الجسدية للمصنع. سمح لهم ذلك بتحقيق الامتثال باستمرار لحدود الأمونيا الجديدة الأكثر صرامة ، حتى خلال أشهر الشتاء الباردة عندما يتباطأ نشاط البكتيريا النيتروي. معالجة مياه الصرف الصناعية مثال: القطاعات الصناعية ، وخاصة الأغذية والمشروبات ، اللب والورق ، والتصنيع الكيميائي ، غالباً ما تولد مياه صمامات عالية القوة أو معقدة. MBBRS واللاهوائية مفاعلات الأغشية الحيوية (على سبيل المثال ، بطانية الحمأة اللاهوائية UASB - والتي تتضمن أيضًا نموًا مرفقًا) يتم استخدامها بشكل شائع. قصة النجاح: نفذت مصنع الجعة بنجاح MBBR نظام له معالجة مياه الصرف الصحي . تم التعامل مع الحمل العضوي العالي من عملية التخمير بكفاءة من قبل MBBR ، السماح بحل معالجة مضغوط داخل موقعهم الحالي. أثبت النظام أنه قوي ضد التقلبات في التركيز العضوي النموذجي للعمليات الصناعية الدُفعات ، مما أدى باستمرار إلى إنتاج النفايات السائلة التي تلبي لوائح التفريغ بينما تتطلب تدخلًا أقل من المشغل من نظام الحمأة المنشطة مماثلة. مرفق معالجة مياه الشرب مثال: عمليات البيوفيلم ، خصوصًا مرشحات الكربون المنشط البيولوجي (BAC) ، تستخدم بشكل متزايد في معالجة مياه الشرب لتعزيز جودة المياه وتقليل الاعتماد على المطهرات الكيميائية. قصة النجاح: محطة مياه الشرب التي تواجه التحديات مع مركبات الذوق الموسمي والرائحة والمخاوف بشأن تشكيل المنتجات الثانوية للتطهير (DBP) ترقية مرشحات الكربون المنشط (GAC) مرشحات BAC . من خلال التشجيع بيوفيلم النمو على وسائط GAC ، لاحظ المصنع انخفاضًا كبيرًا في المواد العضوية الطبيعية (NOM) وسلائف DBP محددة قبل الكلور. قلل هذا المعالجة المسبقة البيولوجية من كمية الكلور اللازمة للتطهير ، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات DBP في مياه الشرب النهائية وتحسين الصفات الجمالية دون المساس بالسلامة. الاتجاهات المستقبلية في تكنولوجيا الأغشية الحيوية مجال تقنية الأغشية الحيوية يتطور باستمرار ، مدفوعًا بالحاجة إلى أكثر كفاءة واستدامة ومرونة معالجة المياه الحلول. العديد من الاتجاهات الرئيسية تشكل مستقبلها. bioaugmentation: الإدخال الاستراتيجي لسلالات ميكروبية محددة وفعالة للغاية في مفاعلات الأغشية الحيوية لتعزيز أو إدخال قدرات التمثيل الغذائي الجديد هو اتجاه متزايد. يمكن أن يكون هذا من أجل تحطيم الملوثات المتمردة (على سبيل المثال ، الأدوية المحددة ، والمواد الكيميائية الصناعية) ، والتحسين إزالة المغذيات في الظروف الصعبة ، أو زيادة مرونة العملية. التقدم في علم الجينوم الميكروبي وعلم الأحياء الاصطناعية يستهدف bioaugmentation أكثر دقة وفعالية. المعالجة الحيوية: الأغشية الحيوية في طليعة المعالجة الحيوية جهود المواقع الملوثة. يتضمن ذلك استخدام التمثيل الغذائي الميكروبي لتحويل أو تجميد المواد الخطرة (مثل المعادن الثقيلة ، أو الهيدروكربونات البترولية ، أو المذيبات المكلورة) في التربة والمياه الجوفية. تتضمن الاتجاهات المستقبلية في الموقع بيوفيلم التحفيز وتطور متخصص مفاعلات الأغشية الحيوية للسلبي أو شبه المتقدم المعالجة الحيوية من البيئات الصعبة. مفاعلات البيوفيلم المتقدمة: يستمر البحث والتطوير في دفع حدود مفاعل البيوفيلم تصميم. وهذا يشمل: تطوير وسائل الإعلام الجديدة: تصميم شركات النقل ذات المساحات السطحية المحسنة ، هياكل المسام ، وحتى كيمياء السطح المصممة لتعزيز نمو المجتمعات الميكروبية المحددة. الأنظمة المتكاملة: تطوير أنظمة هجينة أكثر تطوراً تجمع بسلاسة متعددة بيوفيلم وتقنيات النمو المعلقة لتحقيق أهداف علاج معقدة (على سبيل المثال ، الكربون والنيتروجين والفوسفور في وقت واحد في مفاعل واحد). الأنظمة المعيارية واللامركزية: خلق مضغوط ، قابلة للتطوير مفاعلات الأغشية الحيوية للامركزية معالجة المياه في المجتمعات النائية أو التطبيقات الصناعية المحددة. النمذجة والمحاكاة: أصبحت أدوات النمذجة والمحاكاة الحسابية المتقدمة أمرًا حيويًا بشكل متزايد لتصميم وتحسين واستكشاف الأخطاء وإصلاحها عمليات البيوفيلم . يمكن أن تتنبأ هذه الأدوات بيوفيلم النمو ، تغلغل الركيزة ، تدرجات الأكسجين ، وأداء المفاعل العام في ظل ظروف التشغيل المختلفة. يتيح ذلك الهندسة الأكثر دقة ، ويقلل من الاعتماد على الاختبارات التجريبية الشاملة ، ويساعد على توقع مشكلات وتخفيفها تلوث . إن التكامل مع بيانات المستشعر في الوقت الفعلي وأنظمة التحكم التي تحركها الذكاء الاصطناعي سيعزز الكفاءة التشغيلية .
اقرأ المزيد>
في تطبيقات إزالة المياه ، تكون مكابس المسمار فعالة للغاية لفصل السوائل عن المواد الصلبة ، وخاصة في التعامل مع مواد صعبة مثل الحمأة ، نفايات الطعام ، واللب الليفي. يتم تصنيف الأنواع الأساسية من مكابس المسمار المستخدمة في نزح المياه بشكل عام من خلال تكوين المسمار ، على الرغم من أن التصميمات المحددة تتضمن ميزات مختلفة لتحسين الأداء. 1. مطبعة واحدة (الأكثر شيوعًا للنزف): كيف تعمل: هذا هو النوع الأكثر انتشارًا للنزف. يتكون من المسمار المفرد المدور ببطء (غالبًا ما يكون برغي أرخميد) موجود داخل شاشة أسطواني أو مخروطي (يُعرف أيضًا باسم مرشح الأسطوانة أو سلة أو قفص مرشح). يتم تغذية المادة المراد إزالتها (على سبيل المثال ، الحمأة) في الصحافة. كما تدور المسمار ، تحرك حركته المستمرة المادة على طول البرميل. يتناقص درجة المسمار (المسافة بين رحلات المسمار) أو الفجوة بين المسمار والبرميل تدريجياً نحو نهاية التفريغ. هذا التخفيض في الحجم يخلق زيادة الضغط على المادة. يتم إجبار السائل (الترشيح) على الخروج من خلال الشاشات المثقبة ، بينما يتم دفع المواد الصلبة المميتة (كعكة) نحو نهاية التفريغ وطردها. الميزات الرئيسية للنزف: برغي مخروطي/رمح: تتميز العديد من مكابس المسمار المميتة بعمود برغي مخروطي ، مما يقلل تدريجياً من الحجم ويزيد من الضغط مع تحرك المادة للأمام ، مما يعزز كفاءة نزح المياه. متغير الملعب/الفجوات: غالبًا ما يكون للمسمار درجة متغيرة ، وتنخفض الفجوات بين الحلقات الثابتة والمتحركة (أو الشاشة والمسمار) على طول المباراة ، مما يسهل الضغط التدريجي والنزخ. آلية التنظيف الذاتي: ميزة حاسمة في مكابس إزالة المياه هي آلية التنظيف الذاتي. غالبًا ما يتضمن هذا سلسلة من الحلقات الثابتة والمتحركة (أو الأقراص) التي تدور نسبة مع بعضها البعض مع تحول المسمار. تمنع هذه الحركة المستمرة انسداد شاشة المرشح ، وهو أمر شائع مع مواد لزجة أو ليفية مثل الحمأة. لوحة الضغط الخلفي: تساعد لوحة الضغط الخلفية أو المخروط في نهاية التفريغ على الحفاظ على الضغط داخل الصحافة والتحكم فيها ، مما يضمن الجفاف المطلوب للكعكة المميتة. نظام التلبد: بالنسبة للعديد من تطبيقات إزالة المياه الحمأة ، تتم إضافة مهرجان (مثل polyacrylamide) إلى الحمأة قبل أن يدخل مطبعة المسمار. تعزز هذه المادة الكيميائية تجميع الجزيئات الصلبة إلى "Flocs" الأكبر ، مما يحسن كفاءة الفصل وجفاف الكعكة. المزايا في نزح المياه: العملية المستمرة: يمكن أن تعمل لفترات طويلة مع الحد الأدنى من الإشراف. استهلاك الطاقة المنخفضة: يعمل بسرعات منخفضة ويتطلب طاقة أقل مقارنة بتقنيات إزالة المياه الأخرى (مثل الطرد المركزي). صيانة منخفضة: تصميم بسيط مع عدد قليل من الأجزاء المتحركة ، مما يؤدي إلى انخفاض احتياجات الصيانة والتكاليف. آلية التنظيف الذاتي تقلل أيضًا من التوقف عن العمل. يتعامل مع الأحمية المختلفة: فعالة مع مجموعة واسعة من أنواع الحمأة ، بما في ذلك الحمأة الزيتية ، الحمأة المنشطة ، الحمأة الأولية ، حمأة DAF (تعويم الهواء المذاب) ، والحمأة الليفية. البصمة المدمجة: يتطلب مساحة أقل من معدات إزالة المياه التقليدية مثل مكابس الحزام ، مما يجعلها مناسبة للمرافق ذات غرفة محدودة. النظام المرفق: يقلل من انبعاثات الرائحة ويضمن بيئة تشغيل أنظف. عملية هادئة نسبيا: مستويات الضوضاء المنخفضة بسبب الدوران البطيء. التطبيقات: محطات معالجة مياه الصرف الصحي البلدية: نزيه الابتدائي ، ثانوي (الحمأة المنشطة النفايات - كانت) ، والحمأة الهضم. معالجة مياه الصرف الصناعية: التعامل مع الحمأة من مختلف الصناعات مثل معالجة الأغذية (الألبان ، مصانع الجعة ، معالجة الفاكهة/الخضار) ، التصنيع الكيميائي ، اللب والورق ، المنسوجات ، وأكثر من ذلك. النفايات الزراعية: السماد النزيه وغيرها من المخلفات الزراعية. معالجة الأغذية: استخراج الماء من نفايات الطعام ، والحبوب المستهلكة ، واللب الخضار ، وما إلى ذلك ، لتقليل الحجم أو التحضير لمزيد من المعالجة (على سبيل المثال ، تغذية الحيوانات ، السماد). 2. مطبعة التوأم: كيف تعمل (لنهر المياه): على الرغم من أنه أقل شيوعًا في إزالة المياه للحمأة العامة مقارنةً بمضادات المسمار المفرد ، إلا أن مكابس المزدوجة المزدوجة تستخدم لتطبيقات إزالة المياه أكثر تطلبًا ، خاصة مع المواد عالية الألياف أو عندما تكون هناك حاجة إلى ارتفاع في الضغط وسائل أفضل. تدور مسامير intermeshing داخل برميل ، مما يوفر زيادة القص والضغط. المزايا في نزح المياه (خاصة بـ Twin-Screw): ارتفاع الضغط/الكفاءة: يمكن أن تحقق أكبر كفاءة إزالة المياه ومواد صلبة عالية من الكيك بسبب زيادة الضغط وعمل القص. يتعامل مع المواد الليفية: مناسبة بشكل خاص للمواد ذات المحتوى العالي من الألياف ، مثل حمأة اللب والورق ، والبقايا الزراعية ، أو بعض المنتجات الثانوية المعالجة الغذائية. التطبيقات: صناعة اللب والصناعة: لباء المياه للغسيل أو التبييض أو التحضير لتكرير الارتفاع العالي. معالجة طعام محددة: استخراج العصير من الفواكه ذات المحتوى العالي اللب ، أو نفايات الطعام الليفية النزيهة. بالنسبة إلى إزالة المياه العامة ، وخاصة من الحمأة ، فإن الصحافة المسلحة الواحدة مع آلية التنظيف الذاتي لها هي النوع الأكثر تبنيًا وكفاءة بسبب بساطتها التشغيلية ، واستهلاك الطاقة المنخفضة ، والقدرة على التعامل مع خصائص الحمأة المختلفة .
اقرأ المزيد>
1. التعريف والميزات الأساسية للزواج الحيوي الصديقة للبيئة الناقلات الحيوية الصديقة للبيئة عبارة عن ناقلات ميكروبات مصممة بمواد هي وهياكل متخصصة لتحسين التعلق الميكروبي والنشاط الأيضي ، مما يعزز كفاءة معالجة مياه الصرف الصحي مع تقليل استهلاك الطاقة. تشمل الميزات الرئيسية: مساحة سطح محددة عالية : مواد مثل الناقلات الحيوية للبولي يوريثان أو MBBR (متحرك السرير مفاعل بيوفيلم) ناقلات تحقيق مساحات سطح محددة من 800-3500 متر مربع/متر مكعب ، تتجاوز بكثير الناقلات التقليدية (100-500 متر مربع/متر مكعب) ، زيادة كبيرة في مساحة الاستعمار الميكروبي. تشكيل الأغشية الحيوية السريعة وكفاءة التحلل : ناقلات البولي بروبيلين المعدلة تقلل من وقت تكوين الأغشية الحيوية إلى 72 ساعة (مقابل 5-7 أيام للناقلات التقليدية) ، في حين أن شركات النقل البطيئة تعمل على تحسين كفاءة تدهور الملوثات 37.7 ٪ . الاستقرار الكيميائي والمتانة : مواد البوليمر (على سبيل المثال ، البولي يوريثان ، البولي بروبيلين) تظهر مقاومة للأحماض ، القلويات ، والتآكل ، مع عمر يتجاوز العمر 10 سنوات ، بالمقارنة مع 1-3 سنوات للناقلات الناعمة التقليدية. وفورات الطاقة وخفض الحمأة : ناقلات MBBR تقلل من استهلاك طاقة التهوية من خلال تصميمات السرير المميعة وتمكين عملية إزالة النترات المتزامنة ، وخفض الطلب على مصدر الكربون. يتم تقليل إنتاج الحمأة بواسطة > 30 ٪ في بعض الحالات. 2. أنواع الناقل الحيوي الشائع في معالجة مياه الصرف الصناعية حاملات MBBR : بناء : البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) أو البولي بروبيلين المعدل مع أسطح مسامية وكثافة قريبة من المياه ( 0.96-0.98 جم/سم مكعب ) ، مناسبة للتشغيل المميت. التطبيقات : مياه الصرف الصحي عالي العضوية (على سبيل المثال ، الأدوية ، صنع الورق ، معالجة الأغذية). حاملات الكرة المعلقة : سمات : هياكل مسامية ثلاثية الأبعاد (على سبيل المثال ، المجالات المجوفة) مع مناطق سطح محددة من 800-1200 متر مربع/متر مكعب ، مثالية لتكرير الزيت ومياه الصرف الصحي الكيميائية. ناقلات ثلاثية الأبعاد مرنة : مادة : يمزج بولي أولياميد بولي أولياميد مع مسامية قابلة للتعديل ، وتشكيل تدرجات الأكسجين (الطبقة الخارجية الهوائية ، واللباس اللاهوائي) لإزالة النيتروجين والفوسفور المتزامنة. حاملات الإسفنج البولي يوريثان المائي : المزايا : ارتفاع تحمل النيتروجين الأمونيا ، والخصائص القوية المحبة للماء ، وتجديد الأغشية الحيوية الديناميكية ، مناسبة لتكسير مياه الصرف الصحي والصرف الصحي البلدي. 3. سيناريوهات التطبيق ودراسات الحالة مياه الصرف الكيميائية : قضية : تم تحقيق نبات كيميائي في مقاطعة شنشي > 90 ٪ إزالة سمك القد و 85 ٪ إزالة النيتروجين الأمونيا باستخدام حاملات حيوية متقدمة ، مع 30 ٪ وفورات مصدر الكربون عن طريق اختصار النتروجين. مياه الصمامات الصيدلانية : قضية : منشأة صيدلانية في مقاطعة تشجيانغ تعامل مع مياه الصرف الصحي المحملة بالمضادات الحيوية مع حاملات MBBR ، وتحقيق النيتروجين الكلي السائل (تلبية معايير المياه السطحية من الفئة الرابعة). النسيج ومياه الصرف الصحي : قضية : منشأة طباعة وصباغة في هانغتشو مجتمعة حاملات الكرة المرنة والألياف لإزالتها > 95 ٪ شدة اللون وزيادة إعادة استخدام المياه إلى 60 ٪ . علاج النهر والمتنزه الصناعي : قضية : مشروع ترميم النهر في تهوية متكاملة متكاملة مع وحدات حاملة بيولوجية ثابتة ، مما يقلل من نيتروجين الأمونيا 15 ملغ/لتر إلى من خلال التآزر المصبوب الحيوي. 4. مقارنة الأداء مع شركات النقل التقليدية المعلمة شركات النقل الصديقة للبيئة شركات النقل التقليدية تحسين مساحة سطح محددة 800-3500 متر مربع/متر مكعب 100-500 متر مربع/متر مكعب 5-6 × أعلى وقت تكوين الأغشية الحيوية 3-7 أيام (3 أيام لإصدار بطيء) 7-15 يومًا 50-80 ٪ أقصر عمر > 10 سنوات 1-3 سنوات 3-5 × أطول محصول الحمأة 0.1–0.2 كجم من الحمأة/كيلوغرام 0.3–0.5 كجم من الحمأة/كيلوغرام 30-60 ٪ تخفيض استهلاك الطاقة 20-30 ٪ أقل من طاقة التهوية عالية (التهوية المستمرة المطلوبة) > 40 ٪ المدخرات الإجمالية 5. الاتجاهات المستقبلية الابتكار المادي : شركات النقل النانوية (على سبيل المثال ، معززة الجرافين) لتعزيز مساحة السطح ومعدلات نقل الإلكترون. المراقبة الذكية : الأنظمة التي تدعم إنترنت الأشياء لسماكة الأغشية الحيوية في الوقت الحقيقي وتتبع النشاط. التكامل متعدد الوظائف : الناقلات التي تجمع بين التدهور العضوي مع الامتزاز المعدني الثقيل (على سبيل المثال ، PB²⁺ ، CR⁶⁺) لمعالجة مياه الصرف الصحي المعقدة .
اقرأ المزيد>
لا ، إن نسبة ملء أعلى لوسائط MBBR ليست دائمًا أفضل وتتطلب موازنة علمية بناءً على سيناريوهات محددة. تبلغ نسبة ملء شركات النقل في نظام MBBR عمومًا 30 ٪ ~ 50 ٪ كأساس ، والحد لا يزيد عن 70 ٪. 1. المشكلات المحتملة مع نسب ملء عالية سوء التمييز تراكم الناقل : تتجاوز نسبة ملء 60 ٪ غالبًا ما يؤدي إلى تكديس الناقل ، مما يخلق "المناطق الميتة" اللاهوائية وتقليل نشاط الأغشية الحيوية. زيادة استهلاك الطاقة : مطلوب تهوية أعلى أو شدة الخلط للحفاظ على التملق. على سبيل المثال ، قد يؤدي زيادة نسبة التعبئة من 50 ٪ إلى 70 ٪ إلى زيادة تكاليف الطاقة التهوية بأكثر من 30 ٪. انخفاض في نشاط الأغشية الحيوية قيود النقل الجماعي : انخفاض إجهاد القص الهيدروليكي تحت نسب ملء عالية يبطئ تجديد الأغشية الحيوية ، مما يؤدي إلى الأغشية الحيوية الكثيفة (> 300 ميكرون) مع طبقات داخلية غير نشطة. مسابقة الأكسجين المذاب (DO) : في عمليات إزالة النيتروجين ، تكثف نسب التعبئة المفرطة في المناطق الهوائية المنافسة بين النترات والبكتيريا غير المتجانسة ، مما يضعف إزالة النيتروجين. انخفاض فعالية التكلفة تقلص الفوائد الهامشية : بعد 50 ٪ ، تسفر شركات النقل الإضافية إلى الحد الأدنى من التحسينات في كفاءة إزالة الملوثات ، بينما ترتفع التكاليف (الناقلات ، التهوية ، الصيانة) بشكل حاد. التحديات التشغيلية : نسب ملء عالية تزيد من مخاطر التثبيت أو الشاشات ، والتي تتطلب صيانة متكررة. الثاني. نسب الملء المثلى لسيناريوهات مختلفة 1. معالجة مياه الصرف الصحي المحلية مياه الصرف الصحي التقليدية (COD : 30 ٪ ~ 50 ٪ يكفي (على سبيل المثال ، 85 ٪ إزالة COD بنسبة 50 ٪). مياه الصرف الصحي العالية : أقل إلى 30 ٪ ~ 40 ٪ لضمان القيام بما يكفي للنيتريفات. 2. معالجة مياه الصرف الصناعية المياه العليا/سامة مياه الصرف الصحي : الحفاظ على أقل من 30 ٪ (على سبيل المثال ، حقق 32 ٪ إزالة الأمونيا المثلى في علاج ملحي التناضح العكسي). مياه الصرف الصحي عالي العضوية (COD> 2000 ملغ/لتر) : زيادة إلى 50 ٪ ~ 60 ٪ ولكن تحسين أنظمة التهوية. 3. ترقية المشاريع إلى جانب عمليات MBR/AO : 40 ٪ ~ 50 ٪ أرصدة تعزيز الكتلة الحيوية والتحكم في قاذفة الغشاء. ثالثا. قضايا المفاضلة في الهندسة العملية نبات مياه الصرف الصحي البتروكيماويات رفع نسبة التعبئة من 30 ٪ إلى 50 ٪ تحسن إزالة COD بنسبة 5 ٪ فقط ، ولكن تكاليف التهوية ارتفعت بنسبة 40 ٪. كان الخيار النهائي 35 ٪. نبات البلدية لإزالة النيتروجين انخفضت كفاءة إزالة الأمونيا عندما تجاوزت نسبة ملء المنطقة الهوائية 40 ٪ (بسبب عدم وجود نقص). التحسين إلى 35 ٪ حقق الامتثال. رابعا. الخلاصة: الموازنة الديناميكية لنسب ملء الكفاءة ≠ تعظيم نسب الملء : توازن "الاحتفاظ بالكتلة الحيوية" و "كفاءة التحويل الجماعي" و "التكاليف التشغيلية". المبادئ الرئيسية : موجه نحو الهدف : ضبط لأهداف محددة (على سبيل المثال ، إزالة النيتروجين/الفوسفور مقابل تدهور العضوية). التمييز كخط أساس : تأكد من أن شركات النقل ≥80 ٪ تظل مفيدة. تحليل التكلفة والعائد : تحسين النسب اقتصاديا. توصية : التحقق من صحة نسب ملء من خلال التجارب التجريبية → التجارب التجريبية → التنفيذ على نطاق واسع لتجنب فشل النظام من متابعة نسب عالية. إذا كنت ترغب في الحصول على نسبة ملء أكثر دقة ، فيرجى الاتصال بنا ، نحن محترفون MBBR Media Manfuacturer .
اقرأ المزيد>
فهم مفاعل السرير الحيوي المتحرك (MBBR) مفاعل Bed Bed Bed Moving (MBBR) هو نظام هجين عالي الكفاءة يسد عملية الحمأة المنشطة وتكنولوجيا الأغشية الحيوية الثابتة. تم تجهيز المفاعل بناقلات منطقة عالية السطح تتحرك بحرية داخل الماء من خلال التحريض الميكانيكي. مع تدفق مياه الصرف الصحي بشكل مستمر من خلال المفاعل الذي يحتوي على شركات النقل المحمولة هذه ، تتطور الأغشية الحيوية على أسطح الناقل. ضمن هذه الأغشية الحيوية ، تتكاثر الكائنات الحية الدقيقة على نطاق واسع ، مع الميكروبات غير المتجانسة والذرية التي تستخدم الكربون (C) ، النيتروجين (N) ، والفوسفور (P) في مياه الصرف الصحي لعمليات التمثيل الغذائي ، وبالتالي تحقيق إزالة المستويات الملوث وتنقية الماء. تعالج وسائط MBBR قيود النظم التقليدية مثل: - المفاعلات الثابتة ، والتي تتطلب غسل خلفي دوري ؛ - مفاعلات السرير المميعة ، والتي تتطلب تمييز الناقل ؛ - المرشحات البيولوجية المغمورة ، والتي تكون عرضة للانسداد وتتطلب تنظيف الوسائط واستبدال الهوية. في نفس الوقت ، يحتفظ MBBR بالمزايا المتأصلة في عمليات الأغشية الحيوية التقليدية ، بما في ذلك: - مقاومة عالية لأحمال الصدمة (العضوية أو الهيدروليكية أو السامة) ؛ - انخفاض إنتاج الحمأة. - وقت الاحتفاظ بالحمأة لفترات طويلة (SRT). بالمقارنة مع عملية الحمأة المنشطة ، فإن SRT الممتد في أنظمة MBBR يتيح الاحتفاظ بزيادة عدد السكان من البكتيريا النيتروية (على سبيل المثال ، النيتروسوموناس ، النيتروباكتر) ، وبالتالي تعزيز كفاءة إزالة النيتروجين من خلال تحسين النترجة. الآلية الأساسية: مع تدفق مياه الصرف الصحي بشكل مستمر عبر المفاعل ، تستعمر الأغشية الحيوية سطح ناقلات منطقة السطح العالية. الكائنات الحية الدقيقة داخل هذه الأغشية الحيوية تتكاثر واستقلاب الملوثات العضوية عبر المسارات الهوائية أو الأكسجين أو اللاهوائية ، اعتمادًا على الظروف التشغيلية (على سبيل المثال ، مستويات الأكسجين المذاب). يحدث تدهور الركيزة هذا من خلال التفاعلات الأنزيمية والاستيعاب الميكروبي ، وتحقيق تمعدن المواد العضوية في نهاية المطاف ، وإزالة المغذيات ، وتنقية النفايات السائلة .
اقرأ المزيد>
1. التنمية التاريخية: من الصحة العامة إلى الإشراف البيئي يتتبع نظام الصرف الصحي الحديث في اليابان أصوله إلى عصر ميجي ((1868-1912) ، مدفوعة بالحاجة إلى مكافحة الأمراض المعدية مثل الكوليرا وإدارة الفيضانات الحضرية. أول شبكة صرف صحي حديثة ، كاندا المجاري في طوكيو (1884) ، تمثل بداية البنية التحتية المركزية. ال قانون الصرف الصحي لعام 1900 المسؤولية البلدية الرسمية عن إدارة مياه الصرف الصحي ولكن مع إعطاء الأولوية لتوريد المياه على معالجة مياه الصرف الصحي ، تاركًا العديد من المدن دون مرافق مناسبة حتى منتصف القرن العشرين. أدى التصنيع بعد الحرب العالمية الثانية إلى تفاقم تلوث المياه ، مما دفع 1958 مراجعة قانون الصرف الصحي ، والتي تدمج التحكم في الفيضانات ، والصحة العامة ، وحماية جودة المياه. شهدت السبعينيات التشريعات التحويلية ، بما في ذلك قانون مكافحة تلوث المياه (1970) وإدخال إجمالي التحكم في حمل الملوثات (1978) ، تحويل التركيز نحو الحفظ البيئي في المناطق الحرجة مثل خليج طوكيو وبحيرة بيوا. بحلول عام 2018 ، حققت اليابان أ 90.9 ٪ تغطية معالجة مياه الصرف الصحي ، الجمع بين الأنظمة المركزية في المناطق الحضرية واللامركزية Johkasou وحدات في المناطق الريفية. 2. الإطار التكنولوجي: الأنظمة الهجينة والعلاج المتقدم 2.1 الأنظمة المركزية مقابل اللامركزية الشبكات المركزية : تعتمد المراكز الحضرية مثل طوكيو على البنية التحتية الضخمة ، التي تتضح من نفق الصرف الخارجي لمنطقة العاصمة ( قناة التفريغ الخارجية تحت الأرض في منطقة متروبوليتان ) ، نظام تحت الأرض 6.3 كم قادر على تحويل 200 متر مكعب/ثانية من مياه الفيضان. طوكيو مركز استصلاح المياه موريجاساكي ، معالجة 1.54 مليون متر مكعب في اليوم عمليات الحمأة المنشطة ، والترشيح المتقدم ، وحرق الحمأة ، مما يقلل من حجم النفايات إلى 1/1000 من كتلتها الأصلية. اللامركزية Johkasou : خدمة ~ 10 ٪ من الأسر ، تعامل هذه الأنظمة المدمجة في الموقع مياه الصرف الصحي إلى المعايير العالية (إزالة BOD 90 ٪) في المناطق الريفية أو الجبلية ، مع إعادة استخدام المياه المعالجة للري أو تدفق المرحاض. 2.2 تقنيات العلاج عملية الحمأة المنشطة : العمود الفقري لمعالجة مياه الصرف الصحي اليابانية ، معززة من قبل المفاعلات الحيوية للأغشية (MBR) لإزالة الممرض وكفاءة الفضاء. العلاج الثلاثية : مكلف بالنظم الإيكولوجية الحساسة ، وتوظيف الأوزون ، والكربون المنشط ، والتناضح العكسي لإزالة العناصر الغذائية (N/P) و micropollutants. استرداد الطاقة والموارد : الغاز الحيوي : إن هضم الحمأة يولد الكهرباء ، ويحقق ما يصل إلى 35 ٪ من الاكتفاء الذاتي للطاقة في النباتات مثل موريجاساكي. استخراج الفوسفور : تم استردادها من الحمأة كأسمدة ، مما يقلل من الاعتماد على الواردات. الطاقة الحرارية : مياه الصرف الصحي قوى أنظمة التدفئة في المنطقة عبر مضخات الحرارة. 2.3 ابتكارات إدارة الفيضانات البنية التحتية الخضراء : أرصفة نفاذية وخزانات تخزين مياه الأمطار (مع حوافز ضريبية) تقلل من الجريان السطحي الحضري. الأنظمة الذكية : طوكيو أميش توفر المنصة تنبؤات في الوقت الفعلي للفيضانات ، ودمج مستشعرات إنترنت الأشياء و AI للإدارة التكيفية. 3. الحوكمة والسياسة: الأطر القانونية والنماذج التعاونية 3.1 العمارة القانونية قانون الصرف الصحي (1958) : أنشأت ثالوث الأهداف - الوقاية من الصلاحيات ، والصحة العامة ، وحماية جودة المياه - توسع في الماء لتشمل مرونة المناخ. إدارة على مستوى الحوض : قدمت السبعينيات أنظمة الصرف الصحي في حوض النهر (RBS) ، تمكين التنسيق عبر البلدية لحماية مستجمعات المياه. 3.2 الهيكل الإداري الرقابة المركزية : بقيادة وزارة الأراضي والبنية التحتية والنقل والسياحة (MLIT) ، مع التعاون من وزارة البيئة والحكومات المحلية. شراكات بين القطاعين العام والخاص (PPP) : شركات خاصة مثل Nikkensuikou تطوير برامج الصيانة التنبؤية وأنظمة الكشف عن التسرب التي تحركها الذكاء الاصطناعي ، مما يقلل من التكاليف التشغيلية. 3.3 التحديات والإصلاحات الإقليمية على الرغم من التغطية الوطنية العالية ، تستمر التباينات. اعتبارًا من عام 2014 ، فقط 50 ٪ من المدن مع السكان أقل من 50000 كان أنظمة الصرف الصحي. لمعالجة التجزئة ، تروج اليابان عمليات الدمج البلدية والمرافق المشتركة تحت سياسة توحيد هيسي ، تهدف إلى تحسين الموارد وسط انخفاض السكان. 4. الاتجاهات المستقبلية: مرونة المناخ والاقتصاد الدائري 4.1 التكيف المناخ معايير الفيضان المحسنة : تحديث تصميم شدة هطول الأمطار تعمل المقاييس وإدارة النهر المتكاملة على تحسين المرونة في الطقس القاسي. الاستعداد للزلزال : أنظمة زائدة ، مثل محطات المعالجة المترابطة على طول نهر تاما ، تضمن الاستمرارية أثناء الكوارث. 4.2 مبادرات الاقتصاد الدائري رؤية 2100 : خريطة طريق وطنية تعطي إعادة استخدام المياه ، واستقلال الطاقة ، وتجديد البنية التحتية. استصلاح الماء : إعادة تدوير مدن مثل فوكوكا ويوكوهاما 20-30 ٪ من المياه المعالجة للتبريد الصناعي وخضرة في المناطق الحضرية. حياد الكربون : المشاريع التجريبية تهدف إلى 100 ٪ نباتات الاكتفاء الذاتي للطاقة بحلول عام 2050 باستخدام الهيدروجين المشتق من الحمأة وطاقة الطاقة الشمسية. 4.3 القيادة العالمية تصدر اليابان خبرتها عبر شراكة البيئة المائية في آسيا (AWEP) ، مساعدة دول مثل إندونيسيا وفيتنام مع MBR و Johkasou Technologies. يمثل قطاع الصرف الصحي الخاص بها 40 ٪ من مشاريع معالجة المياه العالمية ، ترسيخ دورها كقائد للتكنولوجيا. 5. التحديات والدروس البنية التحتية للشيخوخة : أكثر من 460،000 كم من الأنابيب ، التي تم بناؤها خلال نمو ما بعد الحرب السريع ، تتطلب ترقيات مكلفة. الإنصاف والكفاءة : لا يزال التوازن بين الأنظمة الحضرية عالية التقنية مع حلول ريفية بأسعار معقولة أمرًا بالغ الأهمية. المشاركة العامة : برامج مثل تاونات بيئية والشراكات المدرسية تعزز الوعي البيئي ، وضمان شراء المجتمع للممارسات المستدامة. يوضح نظام الصرف الصحي في اليابان التآزر التميز الهندسي و الحكم التكيفي ، و البصيرة البيئية . من الصرف الصحي Meiji إلى الشبكات المعززة للمنظمة العفولية اليوم ، يعكس تطورها التزامًا بالصحة العامة ، والإشراف البيئي ، والمرونة. مع تكثيف تغير المناخ والتحضر على مستوى العالم ، فإن النموذج الهجين في اليابان - المخزون الكهربي مع الابتكار اللامركزي - يعبّر مخططًا لإدارة المياه المستدامة في القرن الحادي والعشرين .33333
اقرأ المزيد>
1. الترشيح المادي عالي الكفاءة لإزالة المواد الصلبة المعلقة الآلية: يستخدم مرشح الأسطوانة شبكة 30-200 ميكرون (عادة 60-200 ميكرون) لإزالة المواد الصلبة المعلقة بشكل ميكانيكي (TSS) ، بما في ذلك الأعلاف المتبقية ، والبراز الأسماك ، والحطام العضوي ، وبالتالي تقليل الحمل العضوي. فوائد: في زراعة Seabass ، يمكن أن تقلل الفحص المجهري المواد الصلبة المعلقة بنسبة> 50 ٪ ، مما يؤدي إلى تحسين وضوح المياه بشكل كبير. هذا يمنع استنفاد الأكسجين وتراكم الأمونيا الناجم عن التحلل العضوي ، مما يعزز صحة الأسماك مباشرة. الثاني. تحسين كفاءة العلاج البيولوجي التأثير التآزري: كوحدة ما قبل المعالجة للمرشحات الحيوية ، تزيل المجهر الجسيمات الدقيقة التي تفتقدها خزانات الترسيب ، مما يقلل من الحمل العضوي على المرشحات الحيوية بنسبة 30-40 ٪. التحكم في التوازن الميكروبي: من خلال تنظيم التركيزات العضوية ، تقمع المجهريات البكتيريا غير المتجانسة مع تعزيز هيمنة البكتيريا النيتروية. هذا يمتد عمر وسائط المرشح الحيوي بنسبة> 20 ٪ ويزيد من كفاءة إزالة الأمونيا بنسبة 15-25 ٪. ثالثا. تعزيز أداء تطهير الأشعة فوق البنفسجية تحسين التآزر: يزيد المعالجة المسبقة للمعالجة بالمياه بنسبة 60-80 ٪ ، مما يسمح باختراق الأشعة فوق البنفسجية الأعمق 2-3x. مقارنة الأداء: - بدون المجهر: معدل تعقيم الأشعة فوق البنفسجية = 70-80 ٪ - مع المجهر: معدل تعقيم الأشعة فوق البنفسجية = 95-99 ٪ هذا يحسن بشكل كبير تعطيل الممرض مع تقليل استهلاك طاقة نظام الأشعة فوق البنفسجية بنسبة 10-15 ٪. رابعا. تحسين جودة المياه وإعادة تدوير الموارد تحسينات المعلمة الرئيسية: - معدل إزالة SS:> 85 ٪ - COD/BOD تخفيض: 30-50 ٪ - وضوح المياه: زيادة من 50 سم فوائد الاقتصاد الدائري: تلبي المياه المصفاة معايير إعادة الاستخدام ، وتحقيق> 80 ٪ من معدلات إعادة تدوير المياه وامتيازات المياه العذبة 40-60 ٪ مقارنة بالأنظمة التقليدية. فئة هدف التحسين خط الأساس (الماء الخام) القيمة المستهدفة/الفائدة مؤشرات جودة المياه الأساسية معدل إزالة SS > 85 ٪ - > 85 ٪ COD/BOD الحد 30-50 ٪ - 30-50 ٪ تخفيض وضوح الماء زيادة إلى> 50 سم ≥50 سم قيمة الاقتصاد الدائري معيار إعادة استخدام المياه تلبية معايير إعادة الاستخدام - متوافق مع معايير إعادة الاستخدام معدل إعادة تدوير المياه تحقيق> 80 ٪ إعادة التدوير - ≥80 ٪ كفاءة توفير المياه 40-60 ٪ وفورات مقابل الأساليب التقليدية التقليدية: 100 ٪ تخفيض 40-60 ٪ (أي ما يعادل 40-60 ٪ تحسين الكفاءة)
اقرأ المزيد>
آلة إزالة المياه الحمأة المسمار هي نوع جديد من جهاز فصل السائل الصلب الذي يستخدم مبدأ بثق المسمار. يطبق قوة الضغط القوية الناتجة عن التباين في قطر المسمار والملعب ، إلى جانب الفجوات الصغيرة بين الحلقات المتحركة والثابتة ، لتحقيق حمأة المياه من خلال الضغط. 1. مكونات آلة إزالة المياه المسمار المسمار 1) المسمار الضغط على الجسم -رونس من حلقات ثابتة ، حلقات متحركة ، رمح حلزوني ، براغي ، فواصل ، ولوحات التوصيل. -يتم توصيل الحلقات الثابتة بستة مسامير ، مع فاصل وحلقات متحركة موضوعة بينها. الحلقات الثابتة والمتحركة مصنوعة من مواد مقاومة للارتداء لضمان عمر الخدمة الطويلة. -يمتد العمود الحلزوني عبر وسط الحلقات الثابتة والمتحركة ، مع تركيب الحلقات المتحركة حولها. 2) رمح حلزوني -مُعين من رمح وشفرات حلزونية. يتم لحام العمود من عمود صلب ورمح جوفاء. -تجميع التجميع ، يتم لحام الأعمدة الصلبة والجوفاء أولاً ، ثم تحولت إلى التضمان لضمان التحمل. يتم لحام الشفرات الحلزونية بالكامل إلى العمود. 3) وحدة القيادة -يخدم كمصدر للطاقة للجهاز ، مما يؤثر بشكل مباشر على الأداء الكلي. عادةً ما يتم استخدام محركات الأداء العالية ، مع تصنيف حماية IP54 وفئة العزل F. 4) خزان الترشيح -بنية ملحومة تستخدم لجمع الترشيح التي تم تفريغها أثناء نزف المياه. -يمتلكه الإطار مع مسامير ومجهزة بالشفاه للاتصالات الخارجية. 5) نظام الخلط -تُحدد الخلط الشامل للحمأة والمفادلة لتشكيل FLOCs قبل الدخول إلى قسم إزالة المياه. 2. مبدأ العمل المسمار بعد سماكة الجاذبية الأولية في منطقة التركيز ، يتم نقل الحمأة إلى منطقة إزالة المياه. حيث تتحرك للأمام ، وتولد الفجوة المتناقصة بين الحلقات وملعب العمود الحلزوني ، جنبًا إلى جنب مع المقاومة من لوحة الضغط الخلفي ، وضغط داخلي عالي ، ويقلل من الحجم بشكل مستمر ويحقق حدوث دليل فعال. 1) التركيز -حيث يدور العمود الحلزوني ، تتحرك حلقات متعددة مكدسة بالنسبة لبعضها البعض ، مما يسمح للمياه بالتصفية عبر الفجوات تحت الجاذبية ، وتحقيق تركيز سريع. 2) إزالة المياه -تتقدم الحمأة المركزة مع دوران العمود الحلزوني. -يقلل المخرج ، والملعب والفجوات بين الحلقات تدريجيا ، مما يضغط الحمأة. -تزيد لوحة الضغط الخلفي من الضغط الداخلي ، مما يجبر الماء على الخروج وإنتاج كعكة الحمأة ذات المحتوى العالي. 3) آلية التنظيف الذاتي -إن دوران العمود الحلزوني يدفع الحلقات المتحركة ، مما يخلق حركة نسبية مستمرة بين الحلقات الثابتة والمتحركة لمنع الانسداد. 3. الإجراء -بذار: قم بتنشيط نظام الرش قبل 10 دقائق من تغذية الحمأة. تتدفق الحمأة من خلال منفذ الفائض. -العملية: تمتزج الحمأة مع flocculant في خزان الخلط لتشكيل flocs ، ثم تدخل قسم إزالة المياه. يستنزف المياه من خلال فجوات الحلقة ، بينما يتم ضغط الحمأة وتصريفها ككعكة جافة. -shutdown: قم بتشغيل نظام الرش قبل 30 دقيقة من التوقف لتنظيف الحمأة المتبقية من العمود والخواتم. 3. -التوت: العملية الآلية بالكامل تقلل من تكاليف العمالة. -الكفاءة العالية: المعالجة المستمرة بسعة كبيرة ومعدل نزيه مرتفع. -أنثيج: التصميم الذاتي يضمن التشغيل المستقر على المدى الطويل. -القابلية: مواد مقاومة للارتداء تمتد على المعدات مدى الحياة .
اقرأ المزيد>
يعتمد معالجة غشاء مياه الصرف الصحي على خصائص الفصل الانتقائية للأغشية لإزالة الملوثات. يختلف تصنيف أنواع الغشاء بناءً على التركيب الكيميائي ، وآليات الفصل ، والهندسة ، والوظائف المتخصصة. 1. بالتكوين الكيميائي 1.1 الأغشية العضوية PVDF (الفلوريد البوليفينيليدين) أغشية : القوة الميكانيكية العالية والمقاومة الكيميائية ، تستخدم على نطاق واسع في الترشيح الميكروفيني (MF) والترشيح الفائق (UF) ، وخاصة في التفاعلات الحيوية للأغشية (MBR) للمياه الصرف الزيتية أو عالية العضوية. PTFE (polytetrafluoroethylene) أغشية : مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة (حتى 260 درجة مئوية) ودرجة الحموضة المتطرفة ، مثالية لمياه الصرف الصناعية (على سبيل المثال ، الأدوية ، المواد الكيميائية) مع الزيوت المستحلب والغرويات. أغشية البوليمر الأخرى : البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP) فعالة من حيث التكلفة لعلاج MF قبل المعالجة ولكن لها قوة ميكانيكية أقل. 1.2 الأغشية غير العضوية أغشية السيراميك : مصنوعة من الألومينا أو الزركونيا ، تحمل درجات حرارة عالية (> 500 درجة مئوية) والتآكل الميكروبي ، مناسبة لمياه الصرف الصحي العالية أو في درجات الحرارة العالية (على سبيل المثال ، النسيج ، الصناعات الغذائية). الأغشية المعدنية : أغشية سبيكة التيتانيوم تتسامح مع الضغط العالي ودرجة الحموضة المتطرفة ، وتستخدم في معالجة مياه البحر أو معالجة مياه الصرف الصحي المعدنية الثقيلة. 2. من خلال آلية الانفصال 2.1 أغشية مسامية الترشيح الدقيق (MF) : حجم المسام 0.1-10 ميكرون ، يزيل المواد الصلبة المعلقة ، والبكتيريا ، والروليات الكبيرة (على سبيل المثال ، معالجة مياه الصرف الصحي البلدية). الترشيح الفائق (UF) : حجم المسام 0.01-0.1 ميكرون ، يحتفظ البروتينات والفيروسات والجزيئات الكبيرة (على سبيل المثال ، إعادة تدوير مياه الصرف الصناعية). الترشيح النانوي (NF) : حجم المسام 1-2 نانومتر ، يزيل بشكل انتقائي أيونات ثنائية الثنائي (Ca²⁺ ، So₄²⁻) والجزيئات العضوية (200-1000 DA) ، وتستخدم في تحلية الصبغة وتليين الماء. 2.2 الأغشية غير المسامية التناضح العكسي (RO) : الأغشية الكثيفة تحت الضغط العالي ، تزيل الأملاح المذابة (> الرفض 95 ٪) ، والمعادن الثقيلة ، والعضوية الصغيرة ، والضرورية لتحلية المياه البحرية ومياه الصرف الصحي عالية. كيلداليس (ED/EDR) : أغشية التبادل الأيوني تفصل الأملاح عن طريق الحقول الكهربائية ، مناسبة لتركيز محلول ملحي واستعادة الحمض/القلوية. 2.3 الأغشية السائلة الأغشية السائلة المدعومة (SLM) : استخدام جزيئات الناقل (على سبيل المثال ، إيثرات التاج) للنقل الأيوني الانتقائي ، المطبقة في استعادة مياه الصرف الصحي المعدنية أو المشعة النادرة. 3. بالتكوين الهندسي 3.1 أغشية ورقة مسطحة بنية بسيطة ، سهلة التنظيف/استبدالها ، تستخدم في أنظمة MBR والمعالجة اللامركزية الصغيرة ، ولكن كثافة التعبئة المنخفضة. 3.2 الأغشية الأنبوبية تقلل قنوات التدفق الواسع من الانسداد ، وهي مثالية لمياه الصرف الصحي ذات الصلبة العالية (على سبيل المثال ، النفايات الورقية) ، ولكنها كثيفة الطاقة. 3.3 أغشية الألياف المجوفة كثافة التعبئة العالية (تصل إلى 8000 متر مربع/متر مكعب) ، شائعة في أنظمة UF/RO ، ولكنها حساسة لتغذية التعكر. 4. الأغشية المتخصصة والأنظمة الهجينة 4.1 التفاعلات الحيوية للأغشية (MBR) دمج المعالجة البيولوجية مع فصل الغشاء ، وإنتاج مياه قابلة لإعادة الاستخدام (على سبيل المثال ، مياه الصرف الصحي البلدية أو الماشية) ، على الرغم من أن تلوث الغشاء يتطلب التنظيف الكيميائي المنتظم. 4.2 عمليات الغشاء المزدوج UF/MF RO : يزيل 99 ٪ من الملوثات المذاب للمياه الفائقة (الإلكترونيات) أو علاج مرآب المكب. NF RO : يقلل من غشاء RO في مياه الصرف الصحي العالي عن طريق العلاج المرحلي. 4.3 الأغشية الوظيفية أغشية التحفيز الضوئي : الأغشية المغلفة Tio₂ تحلل العضوية تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، مما يقلل من القاذورات. أغشية مضادة : التعديلات المحبة للماء (على سبيل المثال ، تطعيم الكحول البولي فينيل) أو مركبات المواد النانوية (على سبيل المثال ، أكسيد الجرافين) تقلل من التصاق البروتين/الغروي. 5. سيناريوهات التطبيق وإرشادات الاختيار نوع الغشاء سيناريوهات التطبيق النموذجية المزايا القيود الترشيح الدقيق (MF) قبل المعالجة ، توضيح المياه العادمة انخفاض تكلفة التدفق العالي فشل في إزالة الملوثات المذابة الترشيح الفائق (UF) تنقية مياه الشرب ، مياه الصرف الصحي الكهربائي يزيل الجزيئات الكبيرة والضغط المنخفض عرضة لتلوث الغروية الترشيح النانوي (NF) تحلية الصبغة ، استعادة المذيبات الصيدلانية فصل انتقائي ، طاقة منخفضة انخفاض الرفض للأيونات أحادية التكافؤ التناضح العكسي (RO) تحلية مياه البحر ، مياه الصرف الصحي العالي رفض ارتفاع الملح ، الماء النقي ارتفاع الطلب على الطاقة ، قبل المعالجة الصارمة MBR إعادة استخدام مياه الصرف الحضرية ، الأنظمة الريفية اللامركزية البصمة المدمجة والاحتفاظ بالحمأة العالية صيانة متكررة للتلوث 6. الاتجاهات المستقبلية الابتكار المادي : الأغشية العضوية العضوية الهجينة وأغشية البوليمر الحيوي القابلة للتحلل. العملية الذكية : مراقبة في الوقت الفعلي القائم على إنترنت الأشياء لضغط التدفق وضغط الغشاء لتحسين دورات التنظيف. استرداد الموارد : التكامل مع تقطير الغشاء (MD) أو التناضح الأمامي (FO) لتصريف سائل صفري (ZLD) واستخراج الموارد. ملخص تقنيات غشاء مياه الصرف الصحي (MF ، UF ، NF ، RO ، MBR ، إلخ) تلبي احتياجات الفصل المتنوعة بناءً على جودة المياه ، وأهداف المعالجة ، والتكلفة. ستركز التطورات المستقبلية على المواد ذات المتانة المعززة ، والأنظمة الذكية ، واستعادة الموارد لتحقيق حلول مستدامة وفعالة في الطاقة .
اقرأ المزيد>
قرار استخدام الملاءات الحيوية في الدبابات اللاهوائية يعتمد على تصميم العملية المحددة ، أهداف العلاج ، وظروف التشغيل. 1. وظيفة الدبابات اللاهوائية ودور الملاءات الحيوية الوظائف الأساسية لخزانات اللاهوائية تعتمد الخزانات اللاهوائية على المجتمعات الميكروبية (على سبيل المثال ، البكتيريا المائية ، الحمضي ، والميثانوجين) لتخفيض المادة العضوية من خلال التحلل المائي ، والتكوين الحمضي ، وتكوين الميثان. تشمل الأدوار الرئيسية: انهيار المادة العضوية : تحويل العضوية المعقدة (البروتينات ، الدهون) إلى مركبات أبسط (أسيتات ، CO₂ ، CH₄). دعم إزالة المغذيات : إطلاق الفوسفات عن طريق الكائنات الحية البوليفوسفات (PAOS) للامتصاص الهوائي اللاحق ؛ توليد الأمونيا الجزئي. الحد من الحمأة : هضم الحمأة العضوية لتقليل النفايات. دور الملاءات الحيوية توفر المرشحين الحيويين أسطحًا مرفقات للكائنات الحية الدقيقة ، وتعزيز الاحتفاظ بالكتلة الحيوية واستقرار النظام: تشكيل الأغشية الحيوية : تعزيز استعمار البكتيريا اللاهوائية عالية النشاط ، وتحسين كفاءة التحلل. مقاومة تحميل الصدمة : المخزن المؤقت ضد التقلبات في الجودة المؤثرة من خلال الحفاظ على المواد الصلبة المعلقة. نقل الكتلة المحسنة : تحسين التلامس الصلب الغاز (عبر الحشو المنظم مثل الوسائط ثلاثية الأبعاد المرنة) لتسريع إطلاق الميثان. الثاني. السيناريوهات التي تتطلب الملاءات الحيوية التطيل الحيوي اللاهوائي (AF) أو عمليات البيوفيلم المرشحات اللاهوائية Upflow : استخدام الوسائط المسامية (البولي يوريثان ، البولي إيثيلين) مع نسبة ملء 30 ٪ تقريبًا ؛ مصممة للمساحة السطحية العالية والمسامية. مواد حشو ثلاثية الأبعاد مرنة : مناسبة للمياه العادمة ذات الرسم العالي (من 4000 إلى 10،000 ملغ/لتر) مع HRT الممتدة (> 40 ساعة). تحسين التحلل المائي أو إزالة المغذيات تعديل أنظمة AAO : أضف مواد الحشو المعلقة (حوالي 30 ٪ نسبة ملء) لإثراء البكتيريا المائية ، وتحسين التحلل البيولوجي وإمدادات الكربون لإزالة النتروجين. دبابات اللاهوائية على مرحلتين : مواد الحشو المتدرج تمتد HRT (على سبيل المثال ، 60 ساعة) لتخفيض العضوية المتمردة. التطبيقات الصناعية واسعة النطاق بالنسبة للأنظمة ذات السعة العالية (> 10000 متر مكعب/د) ، تقلل الحشو التكاليف طويلة الأجل (مقابل المكملات الميكروبية) وتقليل الغسيل الحمأة. ثالثا. السيناريوهات التي تكون فيها الملاءات الحيوية غير ضرورية عمليات الحمأة المنشطة التقليدية (CAS) أنظمة A²/O. . تصميمات مبسطة : أنظمة صغيرة أو ريفية تعطي أولوية الحد الأدنى من الصيانة على تعقيد الأغشية الحيوية. الصلحين العاليين أو مياه الصرف الصحي المستقر المواد الصلبة قبل المعالجة (على سبيل المثال ، عن طريق الترسيب) لتجنب انسداد الحشو (على سبيل المثال ، في مياه الصرف المسلحة). يمكن للخلط الكافي (المحرضين الغاطسين) الحفاظ على النشاط الميكروبي دون مواد حشو. رابعا. اختيار حشو واعتبارات التصميم أنواع الحشو وسائل الإعلام ثلاثية الأبعاد مرنة : مساحة سطح عالية ، مقاومة للتآكل لأحمال الصدمة. مواد حشو منظمة ثابتة : الإسفنج البولي يوريثان أو لوحات مموجة مع أكثر من 80 ٪ مسامية. وسائل الإعلام العائمة الموقوفة : الطفو شبه المحايد (على سبيل المثال ، ناقلات MBBR) للتمييز منخفض الطاقة. المعلمات الرئيسية نسبة ملء : 10-30 ٪ لتحقيق التوازن بين الاحتفاظ بالكتلة الحيوية والكفاءة الهيدروليكية. تثبيت : رفع الحشو> 0.7 متر فوق أرضية الخزان لمنع تراكم الحمأة. المعدات المساعدة : شاشات أو مراوح أو شبكات لضمان توزيع موحد. التكلفة والصيانة تكاليف رأس المال : استثمار أولي أعلى ولكن منخفضة النفقات التشغيلية طويلة الأجل. عمر : حشو الجودة آخر> 10 سنوات ؛ مراقبة سمك الأغشية الحيوية والتلوث. يعتمد استخدام الملاءات الحيوية في الدبابات اللاهوائية على: نوع العملية : إلزامي لأنظمة الأغشية الحيوية (على سبيل المثال ، AF) ، اختياري للتصميمات المستندة إلى CAS. أهداف العلاج : حاسم لتحسين التحلل المائي ، إزالة المغذيات ، أو الحد من الحمأة. الحجم والاقتصاد : مفضل في أنظمة واسعة النطاق لكفاءة التكلفة. خصائص مياه الصرف الصحي : تجنب الصلحات العالية أو التدفقات القابلة للتحلل بسهولة. يمكن للملاءات الحيوية أن تعزز بشكل كبير أداء خزانات اللاهوائية في التطبيقات المستهدفة ولكنها تتطلب تقييمًا فنيًا واقتصاديًا دقيقًا .
اقرأ المزيد>
يسر Aquasust أن تعلن أنها حصلت على أمر مهم لـ 300 متر مكعب من MBBR Media عالي الأداء (MBBR37) من شركة كيميائية بارزة في مصر. يؤكد هذا الأمر على تزايد الطلب على حلول معالجة مياه الصرف الصحي عالية الجودة في القطاع الصناعي. عرض MBBR 37 عرض جميع وسائط MBBR بدأ العميل المصري التحقيق في أواخر مارس ، بحثًا عن وسائط MBBR موثوقة وفعالة لمحطة معالجة مياه الصرف الكيميائية. بعد الاتصالات الأولية عبر البريد الإلكتروني و WhatsApp ، قدمت Aquasust عينات مجانية من وسائط MBBR37. أعرب العميل عن رضاه قوي عن جودة وأداء العينات عند التقييم. بعد مقارنة شاملة ، تم اختيار Aquasust كمورد مفضل. بدأ إنتاج 300 متر مكعب من MBBR37 Media في مصنع Aquasust في أوائل أبريل للوفاء بهذا الطلب. سيتم استخدام وسائل الإعلام في منشأة العميل لتعزيز عملية المعالجة البيولوجية للاشتعال الكيميائية. تم تصميم وسائل الإعلام Aquasust MBBR37 لزيادة كفاءة أنظمة مفاعل Biofilm Biofilm Moving (MBBR) ، مما يوفر العديد من الفوائد الحاسمة لعلاج مياه الصرف الصناعية المعقدة مثل النفايات الكيميائية السائلة: متينة وصديقة للبيئة: تم تصنيعها من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) أو البولي بروبيلين (PP) ، وسائل الإعلام MBBR37 مقاومة للغاية للتآكل الكيميائي والشيخوخة ، مما يضمن عمر خدمة طويلة أثناء حميد البيئة. وقال [كيت ، مدير المبيعات في Aquasust: "نحن فخورون جدًا باختيارهم من قبل هذه الشركة الكيميائية المصرية الرائدة لترقية معالجة مياه الصرف الصحي الحرجة". "هذا الطلب هو شهادة على الجودة الفائقة وفعالية وسائط MBBR37 لدينا في التطبيقات الصناعية الصعبة. نحن ملتزمون بدعم عملائنا على مستوى العالم مع حلول قوية ومستدامة لمعالجة مياه الصرف الصحي." يعزز هذا الأمر موقف Aquasust كمزود موثوق به لوسائل الإعلام البيولوجية المتقدمة لتحديات متنوعة في مياه الصرف الصناعية. حول Aquasust: Aquasust (Hangzhou Nihao Environmental) هي المزود الرائد لحلول معالجة مياه الصرف الصحي المبتكرة ، متخصصة في تصميم وتصنيع وسائط MBBR عالية الجودة والتقنيات ذات الصلة. اتصال: هاتف: 86-15267462807 مدير: كيت بريد: [email protected] يضيف: #2808 ، مركز Baiyue ، Linping ، Hangzhou ، Zhejiang ، الصين عامل: كوريا الجنوبية ، الأرجنتين ، فيتنام ، ماليزيا ، إندونيسيا ، المكسيك ، تشيلي ، الإمارات العربية المتحدة ، هولندا ، إيطاليا ، إسبانيا ، الولايات المتحدة ، جنوب إفريقيا ، الإكوادور شكرا جزيلا لك على ثقتك. مرحبًا بك في استشارة MBBR Media.
اقرأ المزيد>
一. نظرة عامة على كربنة الحمأة كربنة الحمأة هي عملية كيميائية حرارية تحول المادة العضوية في الحمأة إلى منتجات غنية بالكربون مستقرة. ويشمل الكربنة الجافة (الانحلال الحراري) و الكربنة الرطبة (الكربنة الحرارية المائية ، HTC) ، والهدف من الحد من الحمأة ، وإزالة السموم ، واستعادة الموارد. 二. الكربنة الجافة (الانحلال الحراري): المبادئ والميزات مبادئ أجريت تحت ظروف الأكسجين أو منخفض الأكسجين في درجات حرارة عالية (250-800 درجة مئوية) ، يحلل الانحلال الحراري العضوية الحمأة إلى الفحم الحيوي ، syngas (H₂ ، CH₄ ، CO) ، والقطران. فئات حسب درجة الحرارة: الانحلال الحراري منخفضة الحرارة (250-350 درجة مئوية): معدات بسيطة ، انخفاض الاستثمار ، قيمة السعرات الحرارية عالية الفحم. الانحلال الحراري في درجة الحرارة المتوسطة (400-600 درجة مئوية): أرصدة استهلاك الطاقة وجودة المنتج ؛ تجميد المعادن الثقيلة الفعالة. انحلال الحرارية عالية الحرارة (600-800 درجة مئوية): التكنولوجيا الناضجة ولكنها مكلفة ؛ مناسبة للتطبيقات الصغيرة. تدفق العملية المعالجة : سماكة الحمأة → إزالة المياه العميقة (الرطوبة الانحلال الحراري : الفرن الدوراني أو المفاعل المغطى ، يسخنه الغاز الطبيعي أو احتراق syngas. استخدام المنتج : الفحم الحيوي لتعديل التربة أو الوقود أو الامتصاص ؛ Syngas إعادة تدوير للطاقة. المزايا تخفيض الحجم> 90 ٪ . صديقة للبيئة : قمع تشكيل الديوكسين. يستقر المعادن الثقيلة. طاقة الاكتفاء الذاتي : يلتقي Syngas بنسبة 50-80 ٪ من الطلب على الطاقة. القيود استهلاك الطاقة العالية : يتطلب الوقود الخارجي (تكلفة التشغيل ≥200 CNY/TON). المعدات المعقدة : درجة الحرارة الدقيقة والتحكم في وقت الإقامة اللازمة. 三. الكربنة الرطبة (الكربنة الحرارية المائية ، HTC): المبادئ والميزات مبادئ يستخدم المياه دون الحرجة (180-260 درجة مئوية ، 2-10 ميجا باسكال) لتحويل العضوية الحمأة إلى هيدروش الفراش عن طريق التحلل المائي ، decarboxylation ، والبلمرة. لا تجفيف مطلوب. تدفق العملية رد فعل : يتفاعل الملاط في مفاعل مغلق لساعات. فصل المنتج : ترشيح Hydrochar. المرحلة السائلة (الغنية بالأحماض العضوية) المستخدمة في الهضم اللاهوائي. المزايا يتعامل مع الحمأة العالية (≥80 ٪ الرطوبة) مباشرة. وظيفية Hydrochar : مجموعات السطح الغنية بالأكسجين لتطبيقات التربة/الحفاز. انخفاض استخدام الطاقة : انخفاض تكاليف المعالجة بنسبة 30-50 ٪ مقابل الطرق الجافة. القيود الظروف القاسية : مفاعلات الضغط العالي تزيد من تكاليف رأس المال. انخفاض قيمة السعرات الحرارية المائية (15-20 ميجا جول/كغ مقابل 20-25 ميجا جول/كغ للفرد الحيوي الهرمي). 四. مقارنة الكربنة الجافة والرطبة المعلمة الكربنة الجافة الكربنة الرطبة (HTC) تحمل الرطوبة يتطلب التجفيف ( المعالجة المباشرة (≥80 ٪ الرطوبة) الطلب على الطاقة عالية (حرارة خارجية) منخفضة (تحفزها الماء) جودة المنتج شار عالية الحساسية ، syngas الهيدرو وظيفية ، الأحماض العضوية المعادن الثقيلة الشلل الفعال تتطلب مخاطر الترشيح العلاج تكلفة رأس المال ~ 25 مليون سنيس (50 طن/يوم) عالية (مفاعلات معقدة) نضج تقنية متوسطة الحرارة قيد الاستخدام (CN) مرحلة المختبر/التجريبية ؛ استخدام الصناعة المحدودة 五. التآزر مع الهضم اللاهوائي (م) التكامل المادي للطاقة حلقة الطاقة : الغاز الحيوي (60-70 ٪ CH₄) تغذي كربنة ؛ يتم إعادة استخدام الحرارة المتبقية من الكربنة لتسخين أنظمة الإعلان. تآزر المنتج : الفحم الحيوي يعزز النشاط الميكروبي في م ؛ HTC السائل الطور المكملات الكربون للهضم. دراسات الحالة حمأة إهداء النفايات المشتركة : الخلط يحسن نسبة C/N ، وزيادة محصول الميثان بنسبة 24-47 ٪ ؛ الفحم الحيوي يقلل من انبعاثات الأمونيا في الزراعة. التعايش الصناعي : يجمع Strass WWTP من النمسا بين هضم الحمأة/نفايات الطعام ، مما يولد الغاز الحيوي لـ 70 ٪ من الطاقة النباتية ؛ الفحم الحيوي المستخدم في الزراعة. فوائد كفاءة الطاقة : تحقق أنظمة التحلل الناجح بنسبة 80 ٪ من الطاقة ذات الطاقة الذاتي ، مما يقلل من الحمأة 25142 كيلو واط/100 طن مقابل الحرق. حياد الكربون : أنظمة مقترنة تقلل من انبعاثات غازات الدفيئة (تقليل CO₂ 30-50 ٪) ؛ Sequesters BioChar 0.5–1.2 طن معاداة CO₂/TON. 六. التحديات والاتجاهات المستقبلية التحديات حواجز التكلفة : تكاليف التشغيل المرتفعة (الجافة) والتكاليف الرأسمالية (الرطب). التقييس : يجب أن تتوافق سلامة الفحم الحيوي لمعايير مثل GB/T 24600-2008. مسارات الابتكار السيطرة الذكية : تحسين معلمات الانحلال الحراري (درجة الحرارة ، وقت الإقامة). الأنظمة الهجينة : دمج توليد الطاقة HTC AD Syngas لاستعادة الطاقة العالية. يناسب الانحلال الحراري الجاف تقليل الحمأة واسعة النطاق واستعادة الطاقة ، بينما تتفوق HTC في معالجة الحمأة العالية. دمجها مع الهضم اللاهوائي يخلق أنظمة "طاقة" حلقة مغلقة ، وتحويل إدارة الحمأة من التخلص إلى تجديد الموارد .
اقرأ المزيد>
+86-571-88647609
+ 86-15267462807
English
عربى
Español
