بادئ ذي بدء، يمكن لـ "التحويل المضمن" MBBR دمج نظام MBBR في نظام الحمأة المنشطة الأصلي، ودمجه مع العملية الحالية لترقية المجمع الأصلي دون زيادة قدرة المصنع الأصلي. إنه يوفر المساحة ولديه تكاليف استثمار وتشغيل صغيرة نسبيًا. .
ثانيًا، تتميز ترقية وتجديد MBBR أيضًا بخصائص الترقية المستدامة. على سبيل المثال، خضعت محطة معالجة مياه الصرف الصحي في الشمال لترقية قياسية ثانية عن طريق تغيير عملية المعالجة الرئيسية الأصلية A2/O MBBR إلى Bardenpho MBBR. تمت ترقية النفايات السائلة من الفئة A إلى المستوى السطحي IV دون الحاجة إلى مرافق معالجة متقدمة جديدة. وهذا يعني أن متوسط قيمة TN للنفايات السائلة هو 10 ملغم/لتر.
إلى جانب آثارها الجيدة في إزالة النيتروجين والفوسفور، أصبحت عملية MBBR منذ فترة طويلة واحدة من التقنيات المهمة لتحسين وتحويل المعايير المحلية.
ومع ذلك، إذا أردنا تطبيق عملية MBBR على عملية التحسين والتحويل القياسية وتشغيلها بنجاح، فيجب علينا حل مشكلتين رئيسيتين تؤثران على تأثير العلاج لعملية MBBR أثناء العملية اللاحقة:
كيفية اختيار الوسائط المناسبة لتعظيم كفاءة المفاعل؟
كيف يمكن حل مشكلة تراكم الوسائط وانسدادها أثناء تشغيل MBBR؟
أحد العوامل الرئيسية للتطبيق الناجح لـ MBBR هو وسط التعليق ذو الثقل النوعي القريب من الماء ومساحة سطحية كبيرة محددة. ويرتبط أدائه بصعوبة تعليق الفيلم، وكمية الكتلة الحيوية في المفاعل، ومستوى كفاءة المعالجة.
الاختيار الصحيح للوسائط يمكن أن يجعل المفاعل أكثر كفاءة. بشكل عام، يجب أن يتبع اختيار وسائط MBBR المبادئ الأربعة التالية:
يجب أن تكون خشونة سطح الوسط كبيرة، بحيث يكون من السهل بقاء المواد العضوية، ويمكن للكائنات الحية الدقيقة أن تتكاثر وتغلف بسهولة؛ يجب أن يكون محبًا للماء، بحيث يمكن للكائنات الحية الدقيقة المحبة للماء أن تلتصق بسهولة بسطحه؛ يجب أن يكون له أيضًا تأثير كهروستاتيكي معين، لأنه في الظروف العادية، تكون الكائنات الحية الدقيقة مشحونة سالبًا، ويكون الوسط مشحونًا بشكل إيجابي ويسهل على الكائنات الحية الدقيقة الالتزام به.
الجاذبية النوعية قريبة من الماء ومن السهل تحريكها مع تدفق الماء. لها مساحة سطحية محددة كبيرة ويمكنها الحفاظ على تركيز عالٍ من الكتلة الحيوية؛ ينبغي تصميم شكل وحجم الوسط بحيث يكون له نمط تدفق جيد.
يجب أن تكون الوسائط مقاومة للتآكل ولها عمر خدمة طويل؛ يجب ألا تكون الوسائط قابلة للتحلل ويجب أن تكون مقاومة للتآكل.
يمثل الاستثمار في الوسائط جزءًا من تكلفة بناء النظام، لذلك من المهم بشكل خاص اختيار وسائط معقولة واقتصادية.
حاليًا، هناك العديد من أنواع وسائط MBBR المستخدمة في الداخل والخارج: وفقًا للمادة، فهي تشمل بشكل أساسي البلاستيك والبولي يوريثين (PU) والسيراميك وغيرها من وسائط المواد الجديدة؛ وفقًا للتكوين، فهي تشتمل بشكل أساسي على وسائط أسطوانية ومكعبة وكروية وأنبوب قصير وما إلى ذلك.
تختلف خصائص الوسائط للمواد المختلفة تمامًا، كما أن الوسائط التي تحتوي على نفس المادة والتكوينات المختلفة لها أيضًا اختلافات في المعلمات المختلفة. لذلك، تختلف كفاءة معالجة المياه لـ MBBR مع الوسائط المختلفة. يحدد الوسيط تأثير المعالجة لـ MBBR إلى حد كبير، لذا فإن فهم الوسيط أمر بالغ الأهمية.
باعتبارها واحدة من الوسائط الأكثر شيوعًا في MBBR، تتمتع وسائط PE بمزايا الكفاءة الاقتصادية العالية وتأثير المعالجة الجيد والتعليق السهل في المفاعل. لقد تم استخدامه على نطاق واسع لمعالجة مياه الصرف الصحي المنزلية ومياه الصرف الصحي ومياه الصرف الصناعي وتسرب مدافن النفايات. الترشيح والمشاريع العملية الأخرى.
MBBR مع PE كوسيط له تأثيرات إزالة جيدة على الكروما، والطلب على الأكسجين الكيميائي، ونيتروجين الأمونيا، والنيتروجين الكلي، والنيتروجين النترات، وإجمالي الكربون العضوي، وMn2 والفينولات المتطايرة في مياه الصرف الصحي ومياه الصرف الصحي.
على سبيل المثال، إذا كان الباحث يستخدم PE قصير الأنبوب بمعدل تعبئة 50% ومواصفات φ10×0.7 مم كوسيلة MBBR لمعالجة مياه الصرف الصحي المنزلية الريفية في درجة حرارة الغرفة، فإن النظام لديه معدل إزالة متوسط لـ COD، NH 4-N، TN وTP على التوالي. تصل إلى 85%، 85%، 60%، 70%.
كمصنع محترف لتصنيع المعدات الأصلية ومصدر لناقلات MBBR، NIHAO ناقلات HDPE MBBR يتم استخدامها من قبل العديد من الشركات البيئية الكبيرة، وبعضها من أفضل 500 شركة في العالم. وهي أساس التعاون لتوفير مواد ممتازة. بالإضافة إلى ذلك، بما أن المادة أنقى ولها قوة تأثير عالية، فإن عمر الخدمة الخاص بها يمكن أن يصل إلى 20 عامًا وليس من السهل أن يتم كسرها بواسطة الخلاط.
يتم استخدام وسائط PP في الغالب في عمليات الجمع بين MBBR، مثل عمليات الجمع بين MBBR وA/O، وعمليات الجمع بين MBBR-MBR، وعمليات UASB-MBBR-RBBR، وما إلى ذلك. وهي تستخدم بشكل أساسي لإزالة النتروجين وإزالة المواد العضوية.
إذا قام الباحث بدمج MBBR مع عملية A/O التقليدية لمعالجة مياه الصرف الصحي المنزلية الريفية، فسيتم استخدام وسائط PP عالية الكثافة من النوع K1 في كل من منطقة نقص الأكسجين والمنطقة الهوائية. عندما يكون معدل الملء 50%، COD، NH 4-N وTN كان متوسط معدلات الإزالة 92.4%، 93.8% و73.4% على التوالي.
ومن الجدير بالذكر أن معظم وسائط PP نادرًا ما تستخدم في المشاريع الفعلية بسبب مشاكل مثل كثافة الضوء والمواد الهشة وعمر الخدمة القصير.
يمكن أيضًا استخدام كلوريد البوليفينيل (PVC)، فلوريد البولي فينيلدين (PVDF)، وما إلى ذلك كوسائط في MBBR.
على سبيل المثال، محطة معالجة مياه الصرف الصحي في شنيانغ تستخدم الوسائط الأسطوانية PVC MBBR لمعالجة مياه الصرف الصحي البلدية في مناطق تجهيز الأغذية. عندما يكون معدل الملء من 25% إلى 30% وHRT هو 4.4 ساعة، فإن معدل إزالة COD والجسيمات العالقة (SS) يصل إلى أكثر من 90%.
على الرغم من أن وسائط PVC وPVDF تتمتع بكفاءة أفضل في إزالة بعض الملوثات، إلا أنها أكثر تكلفة من PE، لذلك يتم استخدامها في الغالب في معالجة مياه الصرف الصناعي.
تتميز وسائط رغوة PU بقوة ميكانيكية جيدة ومسامية عالية، والتي يمكن أن توفر مساحة ربط كبيرة للكائنات الحية الدقيقة لتنمو بسرعة وثبات، ويمكنها إزالة الملوثات العضوية والمواد المغذية المختلفة بشكل فعال في مياه الصرف الصحي ومياه الصرف الصحي.
وفي الوقت نفسه، سعره في متناول الجميع ويمكن أن يقلل من تكاليف معالجة المياه. إنها وسيلة واعدة لمعالجة المياه MBBR.
عندما يتم استخدام رغوة PU كوسيط، فإن MBBR له تأثير إزالة جيد للمواد العضوية وملوثات النيتروجين في مياه الصرف الصحي ذات نسبة الكربون إلى النيتروجين (C / N) ومياه الصرف الصحي العضوية ومياه الصرف الصحي الناتجة عن معالجة البترول.
إذا استخدم الباحثون وسائط PU لمعالجة مياه الصرف الصحي منخفضة C/N، عندما يكون HRT 14 ساعة، فإن معدل إزالة TOC وNH 4-N في الماء بواسطة MBBR يصل إلى 90% و65% على التوالي.
السيرامسيت هو مادة حاملة بيولوجية حيث يعتبر الطين المادة الخام الرئيسية. مظهرها في الغالب عبارة عن مجالات مستديرة أو إهليلجية، وحصى غير منتظم، وسطحها خشن ويشبه قرص العسل، مما يمكن أن يوفر بيئة مناسبة للكائنات الحية الدقيقة للالتصاق والتثبيت والنمو. ، يمكنه امتصاص العناصر الضارة والبكتيريا والمياه المعدنية الموجودة في الماء، ويستخدم في الغالب في المرشحات البيولوجية.
ومن الجدير بالذكر أن هناك حاليًا حالات قليلة من استخدام وسائط السيراميك في MBBR، وتركز الحالات الموجودة في الغالب على معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية المحاكاة والإنتاج ومياه الصرف الصحي في المستشفيات.
استخدم بعض الباحثين السيراميك خفيف الوزن بمعدل تعبئة 50% كوسيط MBBR لمعالجة مياه الصرف الصحي في المستشفيات. عندما كان HRT 42 ساعة وكان تركيز المواد الصلبة العالقة السائلة المختلطة 5000 ملغم / لتر، وصل معدل إزالة COD للنظام إلى 83٪.
بالطبع، بالإضافة إلى المواد البلاستيكية المختلفة، ووسائط رغوة PU، ووسائط السيراميك، ظهرت العديد من وسائط MBBR الجديدة في السنوات الأخيرة، مثل البوليمرات القابلة للتحلل الحيوي، والمواد المسامية النشطة غير العضوية ذاتية الصنع، والمواد الاصطناعية المصنوعة من الألياف، وأروندوبا، واللوف، وما إلى ذلك. تم تحقيق نتائج معالجة جيدة.
من بينها، البوليمرات القابلة للتحلل الحيوي لا تعمل فقط كحاملات مرفقة للكائنات الحية الدقيقة، ولكنها تعمل أيضًا كمصادر للكربون. على سبيل المثال، إذا تم استخدام بولي كابرولاكتون البوليمر القابل للتحلل (PCL) كوسيط MBBR، عندما يكون HRT 18.5 ساعة، فإن متوسط معدل إزالة TN هو 74.6%، ويتم تحقيق النترجة ونزع النتروجين في وقت واحد في ظل ظروف C/N منخفضة.
لتلخيص ذلك، تختلف أيضًا وسائط MBBR الأكثر ملاءمة لأنواع مختلفة من مياه الصرف الصحي ومياه الصرف الصحي:
بالمقارنة مع البلاستيك، فإن وسائط PU مسامية ويمكنها تخزين المزيد من الكائنات الحية الدقيقة. ومع ذلك، عندما يتم استخدام إزالة النتروجين MBBR لمعالجة مياه الصرف الصحي الفعلية في المناطق الحضرية، فإن MBBR مع PE كوسيط له تأثير أفضل.
MBBR الذي يستخدم PU كوسيط له تأثير إزالة أفضل لـ TOC وNH 4-N من مواد البوليمر القابلة للتحلل الحيوي، ولكن تأثير إزالة TN ليس جيدًا مثل مواد البوليمر القابلة للتحلل الحيوي.
لذلك، في التطبيقات العملية، ينبغي فحص الوسائط وتحسينها. في السنوات الأخيرة، أصبح تعديل وسائط MBBR لتحسين محبتها للماء وألفةها البيولوجية نقطة ساخنة للبحث الحالي. ومع ذلك، لا بد من الإشارة إلى أن تعديل الوسائط لا يزال فئة بحثية ولا يمكن أن يصل بعد إلى الفئة الهندسية.
بشكل عام، من أجل منع فقدان الوسائط ومراعاة حجم الوسائط، سيتم تركيب شبكات ذات فتحات أصغر عند معبر المياه ونهايات المخرج لكل قسم. نتيجة لذلك، من السهل أن تلتصق بالحمأة والوسائط المعلقة، مما يتسبب في عدم تدفق المياه بشكل طبيعي ويسبب الانسداد.
بمجرد انسداد الشبكة عند معبر المياه وارتفاع منسوب المياه إلى الفائض، سيتم فقدان الوسائط ودخول الأنابيب اللاحقة.
سواء كان أنبوب إرجاع الحمأة، أو أنبوب إرجاع السائل المختلط، أو أنبوب خزان الترسيب، وما إلى ذلك، سيتم حظره بواسطة الوسائط، ويجب أن يتوقف النظام بأكمله عن العمل وهو على وشك الانهيار.
قم بإعداد جهاز تهوية أو جهاز ارتجاعي: يمكن أن يؤدي إعداد جهاز تهوية على الشبكة إلى منع انسداد الشبكة بشكل فعال. بهذه الطريقة، سيتم نفخ أي حمأة أو وسائط معلقة في الشبكة لتجنب الانسداد.
يعد إعداد جهاز التدفق العكسي عند نقطة إرجاع السائل المختلط أيضًا إجراءً فعالاً لمنع انسداد الشبكة. في التشغيل الفعلي، غالبًا ما يتم حظر الشبكة عند تدفق العودة للسائل المختلط.
بالطبع، إذا لم يتم أخذ تصميم جهاز التدفق العكسي في الاعتبار في المرحلة المبكرة من التصميم، فيمكن تنفيذ التدفق العكسي يدويًا. على الرغم من أنه يجب إجراء التدفق العكسي اليدوي في كل مرة يحدث فيها انسداد، مما يؤدي إلى عبء عمل معين على الموظفين ويجب تفكيك المضخة في كل مرة. تركيب المضخة غير مريح أيضًا، ولكن يمكن حل المشكلة بشكل فعال.
إعداد أجهزة التنظيف التلقائي: يمكن لأجهزة التنظيف التلقائي المنتظمة أيضًا أن تمنع انسداد الشبكات.
إضافة سياج شبكي: قم بتغطية الوسائط ككل بشبكة. حتى لو كان مسدودًا، فلن يتسبب في فقدان الوسائط. لن تكون هناك مشكلة في دخول الوسائط إلى الأنبوب والتسبب في انسداد الأنبوب. سوف يتعافى النظام بسرعة طالما تمت إزالة الانسداد. الشبكة، يمكن للنظام أن يعمل بشكل طبيعي.
إضافة مقياس لمستوى السائل: قم بتركيب مقياس لمستوى السائل العالي في كل حوض سباحة. إذا تم حظر الشبكة، فإن مستوى المياه سوف يرتفع حتما. عندما يرتفع مستوى الماء إلى مستوى السائل العالي، فإن النظام سوف يوقف تدفق الماء، مما يمكن أن يمنع مستوى الماء من الفيضان، وفقدان الوسائط وانسداد الأنابيب. بهذه الطريقة، بعد تنظيف الشبكة المسدودة يدويًا، يمكن للنظام العودة فورًا إلى التشغيل العادي.
من بين التدابير المذكورة أعلاه، فإن إضافة سياج شبكي وتركيب أجهزة قياس مستوى السائل لا يمكن أن يحل مشكلة انسداد الشبكة بشكل أساسي. يمكنهم فقط منع فقدان الوسائط وانسداد الأنابيب الناجم عن فقدان الوسائط، وتقليل عبء العمل على الموظفين، وجعل النظام يستأنف التشغيل العادي على الفور.
يمكن أن يؤدي إعداد أجهزة التهوية والتدفق العكسي أو التنظيف التلقائي في الشبكة إلى تقليل احتمالية انسداد الشبكة بشكل كبير. وبطبيعة الحال، يمكننا أن نفكر في الجمع بينهما لضمان عدم حدوث أي خطأ.
في التشغيل الفعلي، إذا لم يكن من الممكن ضمان أن تكون الوسائط في MBBR في حالة تميع موحدة، فسوف يحدث تراكم الوسائط بسهولة.
ولذلك، فإن مفتاح حل هذه المشكلة هو تحسين الهيكل والخصائص الهيدروليكية للمفاعل وتحسين تخطيط خط أنابيب التهوية لتحقيق حالة تميع موحدة للوسط مع استهلاك أقل للطاقة.
على سبيل المثال، أظهر بعض الباحثين من خلال الدراسات التجريبية على الخصائص الهيدروليكية والنشاط البيولوجي لـ MBBR أنه عندما تكون نسبة طول المفاعل إلى العمق حوالي 0.5، فإن ذلك يفضي إلى حركة جيدة للوسط، والاختلاط في المفاعل كافٍ، ولن يتم إنشاء مجموعة واسعة من الوسائط. ظاهرة التراكم.
هناك أيضًا بحث حول إدخال الحواجز في MBBR لإجبار الوسيط على الدوران والتحرك، وتحسين هيكل وطريقة تشغيل المفاعل بحيث يتمتع بخصائص هيدروليكية جيدة وأداء تهوية وأكسجين، ويمكن البدء بحجم غاز صغير. وتوفير الطاقة وتحسين كفاءة المفاعل.
يحدد هيكل المفاعل خصائصه الهيدروليكية إلى حد كبير. يتم منع تراكم الوسائط في الزوايا السفلية للمفاعل من خلال تصميم الزوايا السفلية للمفاعل على شكل منحدرات.