تحقق تقنية DAF-MBBR المتكاملة تنقية فعالة لمياه الصرف الصحي المعقدة من خلال الآثار التآزرية لـ "المعالجة البيولوجية للمعالجة الفيزيائية والكيميائية".
الفصل الجسدي بواسطة DAF
الوظيفة الأساسية: مقبلات ميكروبوب (<10 ميكرون) تمتص المواد الصلبة والزيوت والغرويات وغيرها من الملوثات لفصل العزم السريع (إزالة SS> 95 ٪ ، إزالة الزيت> 90 ٪).
التطبيقات الرئيسية: مثالية للمواد الصلبة عالية المعلقة ومياه الصرف الصحي عالية الزيت (على سبيل المثال ، المصفاة ، معالجة الأغذية ، مياه الصرف الصحي المسلخ) ، مما يقلل من حمل المعالجة البيولوجية في اتجاه مجرى النهر.
التدهور البيولوجي بواسطة MBBR
دور الناقل الحيوي: منطقة عالية السطح (2،000-3000 متر مربع/متر مكعب) تدعم الناقلات المعلقة نمو الأغشية الحيوية (300-500 ميكرون سميكة) ، مما يعزز تحمل حمولة الصدمة بنسبة 50 ٪.
إزالة الكربون/النيتروجين الفعالة: مفاعلات متعددة المراحل (على سبيل المثال ، A/O-MBBR) تتيح تلاشي النترجة المتزامنة (إزالة COD> 90 ٪ ، إزالة الأمونيا> 85 ٪).
الآثار التآزرية
إزالة سلسلة ملوثات: DAF يزيل المواد الصلبة والزيوت المعلقة أولاً ، مما يمنع انسداد الأغشية الحيوية ؛ MBBR يحط من العضوية الذائبة والأمونيا.
تحسين الطاقة: يقلل المعالجة DAF من تهوية MBBR (حوالي 20-30 ٪) ، مما يقلل من انبعاثات الكربون الإجمالية بنسبة> 15 ٪.
مرحلة العملية | المعلمات المحسنة | كفاءة الإزالة (نموذجية) | مصدر البيانات |
---|---|---|---|
وحدة DAF | وقت التعويم: 10 دقائق ، تدفق الهواء: 72 لتر/دقيقة | COD: 61.3 ٪ ، النفط: 97.6 ٪ ، TSS: 76 ٪ | دراسات الحالة الصناعية |
وحدة MBBR | HRT: 23.5 ساعة ، وقت الخلط: 13-23 دقيقة | COD: 47–73 ٪ ، الأمونيا: 94.9-97.9 ٪ | تجارب المختبر |
عملية متكاملة | شدة التهوية: 4.5–6.0 متر مكعب/(م² · ح) | COD السائل <30 ملغ/لتر ، NH3-N <5 مجم/لتر | الاختبارات الميدانية |
مصفاة النفط ومياه الصرف الصحي البتروكيمياء
الحالة: تم تبني مصفاة DAF-MBBR لمعالجة مياه الصرف الصحي الزيتية. بعد إزالة DAF 97 ٪ من الزيت ، خفض MBBR COD من 1500 ملغ/لتر إلى أقل من 50 ملغ/لتر ، مع إنتاج حمأة أقل بنسبة 40 ٪.
الملاءمة الفنية: DAF يفصل قطرات الزيت (> 10 ميكرومتر) ، بينما يحطز MBBR هيدروكربونات يذوب (على سبيل المثال ، مشتقات البنزين).
معالجة الأغذية مياه الصرف الصحي
الحالة: يستخدم مصنع معالجة اللحوم DAF (مع جرعات 30 ملغ/لتر PAC) لعلاج مياه الصرف الصحي عالية TTSS. حقق MBBR إزالة COD بنسبة 93 ٪ في HRT 6 H ، مع البصمة الأصغر بنسبة 60 ٪ من الأنظمة التقليدية.
وفورات في التكاليف: تكاليف تشغيل أقل بنسبة 25 ٪ بسبب انخفاض الاستخدام الكيميائي والتخلص من الحمأة.
ترقية مياه الصرف الصحي البلدية
النتائج التجريبية: حقق DAF-MBBR COD السائل <20 ملغ/لتر و TP <0.3 ملغ/لتر (تلبية معايير الصين من الدرجة الأولى) دون توسيع الدبابات الحالية.
قابلية التوسع: يتيح التصميم المعياري النشر السريع للعلاج الريفي اللامركزي.
أنظمة التحكم الذكية
تكامل إنترنت الأشياء: في الوقت الفعلي ، تعديل DAF MicroBubble (عبر مستشعرات الضغط و AI) ومراقبة نشاط MBBR الحيوي (على سبيل المثال ، مستشعرات ATP) للتحسين الديناميكي.
الحالة: خفض المشروع استخدام الطاقة بنسبة 18 ٪ عبر رابط DAF-MBBR الذي تسيطر عليه PLC.
التطورات المادية
DAF Nanotech: يعزز الناشرون النانويون كفاءة توليد الفقاعة بنسبة 30 ٪ وعمر إلى 8 سنوات.
تعديلات حامل MBBR: الجسيمات النانوية المغناطيسية (FE3O4)-تعمل الناقلات المغطاة بتسريع تكوين الأغشية الحيوية بنسبة 50 ٪ وتعزيز مقاومة السم.
عملية خالية من المواد الكيميائية
وضع صفر PAC/PAM: فصل DAF المعزز بالفقاعة الدقيقة النانو (على سبيل المثال ، انحلال الإعصار) جنبا إلى جنب مع النتروجين الداخلي في MBBR يزيل الجرعات الكيميائية.
مقارنة التكلفة
عملية | Capex (USD/10K TONS) | OPEX (USD/TON) | قابلية التطبيق |
---|---|---|---|
الحمأة المنشطة التقليدية | 110K - 140K | 0.17-0.21 | واسعة النطاق مركزية |
DAF-MBBR | 85k - 110k | 0.11-0.14 | صغيرة/متوسطة اللامركزية |
سائقي السياسة
خطة الصين الرابعة عشرة لمدة خمس سنوات: أهداف> 45 ٪ إعادة استخدام مياه الصرف الصحي بحلول عام 2030 ؛ DAF-MBBR النفايات السائلة تناسب التبريد الصناعي أو إعادة استخدام البلدية.
مبادرة مدن النفايات الصفرية: يتوافق الحد من الحمأة (30-50 ٪ من الحمأة) مع أهداف إدارة النفايات الصلبة.
القيود الفنية
مياه الصرف العالية ذات الصلة: انخفاض نشاط MBBR الحيوي في الملوحة> 3 ٪ ، مما يتطلب سلالات تحمل الملح أو الطلاء الناقل.
التحكم الدقيق: يزيل DAF <50 ٪ من البلاستيك الدقيق (<1 ميكرون) ، مما يستلزم الترشيح الفائق للتلميع.
اتجاهات الصناعة
حلول الكربون المنخفضة: استعادة الغاز الحيوي (من مناطق MBBR اللاهوائية) وأنظمة DAF التي تعمل بالطاقة الشمسية تتيح عمليات محايدة الكربون.
التوسع العالمي: ارتفاع الطلب في جنوب شرق آسيا وأفريقيا لأنظمة DAF-MBBR المدمجة يدفع نمو سوق EPC .