Ano ang MBBR Process?

Ang Proseso ng MBBR Ay isang teknolohiya ng paggamot ng wastewater na nagsasama ng mga bentahe ng tradisyonal na fluidized bed at biological contact oxidation, nagbibigay ng mahusay na epekto ng pag-alis ng nitrogen at phosphorus. Ang epektibo ng paggamot ng proseso na ito ay karaniwang umabot: BOD₅ Pagtanggal ng higit sa 90%, pagtanggal ng COD ng 70%1444486704190%, kabuuang pag-alis ng nitrogen ng 70%–90%, at pagtanggal ng fosphorus ng halos 70%–90%.

Ang MBBR reactor (Moving Bed Biofilm Reactor) ay pangunahing ginagamit para sa paggamot ng sewage at wastewater. Ito ay nagpapahiwatig at inalis ang mga organikong sangkap, ammonia nitrogen, nitrogen nitrate, nitrite nitrogen, at phosphorus mula sa tubig sa pamamagitan ng pagbuo ng isang biofilm sa ibabaw ng MBBR biological filler

Ang MBBR reactor ay binubuo ng isang tank, carriers (fillers), at perforated aeration pipe.

• Tank: Ang pangunahing container na ginagamit upang hawakan ang mga ilog at tubig, na nagsisilbi bilang pangunahing site para sa proseso ng reaksyon.
• Filler: Nagbibigay ito ng malaking lugar sa ibabaw para sa pag-attachment ng biofilm at paglaki, na nagpapabuti ng epekto ng paggamot sa biyolohikal na pagkabago.
• Aeration Pipe: Ito ay ginagamit upang magbigay ng oksiheno sa loob ng reaktor upang matugunan ang pangangailangan ng oksiheno ng mga mikroorganismo sa panahon ng proseso ng biodegradasyon.

Ang prinsipyo ng proseso ng MBBR ay upang gamitin ang pangunahing prinsipyo ng pamamaraan ng biofilm sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang tiyak na dami ng mga suspensed carrier sa reaktor upang madagdagan ang biomass at biological species sa reaktor, sa pamamagitan ng pagpapabuti ng epektibo ng paggamot ng reaktor. Dahil ang density ng MBBR fillers ay malapit sa tubig, sila ay nasa isang ganap na halo-halong estado na may tubig sa panahon ng aeration. Ang pag-aakyat ng mga carriers sa tubig ay ginagawang mas maliit ang mga bubble, na nagpapabuti ng rate ng paggamit ng oxygen. Sa karagdagan, ang mga biological species sa loob at labas ng bawat carrier ay iba't ibang. Ang ilang mga carrier ay may anaerobic o facultative bacteria na lumalaki sa loob, habang ang aerobic bacteria ay lumalaki sa labas. Ang bawat carrier ay gumaganap bilang isang micro-reactor, na nagpapahintulot sa mga reaksyon ng nitrification at denitrification na mangyari sabay, sa pamamagitan ng pagpapabuti ng epektibo sa paggamot.

Ang MBBR filler ay isang bagong uri ng bioactive carrier. Gumagamit ito ng pang-agham na pormula at nag-integrate ng iba't ibang mga elemento ng trace na nagpapabilis ng mabilis na attachment at paglaki sa polymer materials, batay sa mga katangian ng wastewater. Ito ay binago at binuo sa pamamagitan ng mga espesyal na proseso, at may mga bentahe tulad ng malaking tiyak na lugar ng ibabaw, magandang hydrophilicity, mataas na biyolohikal na aktibidad, Mabilis na pagbuo ng biofilm, magandang epekto ng paggamot, at mahabang buhay ng serbisyo.

Ang core ng proseso ng MBBR ay ang carrier, na ang pisikal na struktura, katatagan ng kemikal, at mekanikal na lakas na nakakaapekto sa kadalian ng paggawa ng biofilm, ang bilis ng attachment ng biofilm, at ang kakayahan upang alisin ang mga pollutants. Sa pangkalahatan, ang mga carriers na ginagamit sa proseso ng MBBR ay dapat matugunan ang mga sumusunod na katangian:

• Magandang electrophilicity, positibong singil sa ibabaw, na ginagawa itong madali para sa mga negatibong singil na microorganisms na nakatali, at magandang biocompatibility.
• Magandang hydrophilicity, na ginagawang madali para sa mga mikroorganismo na magkabit at pinapayagan ang mabilis na pagbuo ng biofilm.
• Makatuwirang tiyak na gravity, malapit sa tubig, pantay na ipinamamahagi sa tubig, magandang fluidity.
• UV resistant, pinabuting UV resistance at anti-aging function, na may buhay ng serbisyo na higit sa 25 taon.
• Ang pagdaragdag ng mga grupo ng hydrophilic at iba pang mga elemento ng trace, ang format ng biofilm ay tumatagal lamang ng 3–15 araw.

Ang pagbuo ng biofilm ng mga biyolohikal na fillers ay tumutukoy sa proseso sa paggamot ng basurang tubig kung saan ang mga mikroorganismo ay nakakabit sa mga pollutants sa tubig sa ibabaw ng pagpuna at lumago at nagpaparami doon. Sa reaktor ng MBBR, ang proseso ng pagbuo ng biofilm ng mga biological fillers ay maaaring aerobic o anaerobic, depende sa contact sa pagitan ng ibabaw ng filler at dissolved oxygen sa kapaligiran.

Formasyon ng aerobic biofilm. Sa sistema ng MBBR, bahagi ng ibabaw ng filler ay nakalantad sa lugar ng contact ng hangin, pinapayagan ang oxygen na pumasok at suportahan ang mga mikroorganismo sa biofilm para sa aerobic respiration.

Formasyon ng anaerobic biofilm. Sa mga bahagi ng filler na nasa contact sa tubig, Ang mga microorganisms ay gumagamit ng organikong bagay sa wastewater para sa anaerobic decomposition, paggawa ng mga produktong metabolic tulad ng methane at hydrogen sulfide.

Formasyon ng biofilm ng anaerobic

Aerobic Biofilm Formation

• Visual Inspection

  Ang biofilm ay pare-parehong ipinamamahagi sa ibabaw ng carrier, na nagiging mas malapit sa ibabaw ng carrier at malayo pa ang layo. Madilim ang kulay ng carrier, na nagpapahiwatig na ang biofilm sa carrier ay umabot sa matinding pagkakataon.

• Microscopic Inspection

  Ang struktura ng biofilm ay siksik at nagho-host ng iba't ibang ranggo ng mga mikroorganismo. Ang mga sessile ciliates, tulad ng Vorticella at Epistylis, ay nangingibabaw. Ang hitsura ng isang maliit na bilang ng mga rotifers at swimming ciliates ay nagpapahiwatig ng pagkahinog ng biofilm.

Maraming mga kadahilanan na nakakaapekto kung ang paggawa ng biofilm ay maaaring mabilis at epektibo, tulad ng mga filler pores, halaga ng pH, temperatura, at rate ng aeration.

• Filler Pores

  Ang bilang ng mga pores sa mga filler ng MBBR ay nakakaapekto sa epektibo ng paggamot ng tubig. Ang mas maraming pores, mas malaki ang ibabaw ng pag-filer, mas maraming microorganisms ay maaaring magkabit, at mas mahusay ang epekto ng paggamot.

• PH Value

  Ang mga pisyolohikal na aktibidad ng mga mikroorganismo ay malapit na nauugnay sa acidity at alkalinity ng kapaligiran. Sa ilalim lamang ng angkop na kondisyon ng pH ay maaaring magsagawa ng mga mikroorganismo ng normal na pisyolohikal na aktibidad. Kung ang halaga ng pH ay nagpapahiwatig ng labis mula sa angkop na ranggo, ang catalytic function ng enzyme system sa microorganisms ay mahina o kahit na mawala. Ang pinakamahalagang range ng pH para sa mga mikroorganismo na kasangkot sa biyolohikal na paggamot ng wastewater ay sa pangkalahatan ay 6.5–8.5.

• Temperatura

  Ang pamamaraan ng MBBR ay pangunahing nakakamit ang pagkabago ng mga organikong pollutants sa wastewater sa pamamagitan ng metabolismo ng iba't ibang uri ng microorganisms sa biofilm. Samakatuwid, ang kalidad ng paglaki ng biofilm ay direktang may kaugnayan sa huling resulta ng paggamot ng wastewater. Ito ay lalo na totoo para sa nitrifying at denitrifying bacteria, na may mahabang siklo ng paglaki at napaka-sensitibo sa mga pagbabago sa kapaligiran. Ang pinakamahalagang temperatura para sa nitrifying bakteriya ay 20 °C – 30 °C, at para sa denitrifying bacteria, ito ay 20 °C – 40 °C. Kapag ang temperatura ay bumababa sa ibaba ng 15 °C, ang aktibidad ng parehong uri ng bakterya ay bumababa, at sa 5 °C, ito ay ganap na tumigil. Kaya, ang pagbabago ng temperatura ay direktang makakaapekto sa paglaki ng bakterya na ito.

• Aeration Rate

  Kung ang rate ng aeration ay masyadong mababa, ito ay mahirap upang gawin ang filler roll at fluidize; kung ang rate ng aeration ay masyadong mataas, ito ay mahirap para sa biofilm na bumuo sa una.

Matapos ang raw wastewater ay pumasok sa planta ng paggamot ng wastewater, ito ay unang dumadaan sa mga kagamitan sa screen. Ang screen ay binubuo ng mga metal bars o rods na nakaayos sa parallel o nakahilig forms upang harangan ang malalaking particle at solid impurities, pinipigilan ang pagdadala ng mga susunod na kagamitan sa paggamot. Ang katawan ng tubig na ginagamot ng screen ay pumasok sa MBBR tank, na puno ng mga fillers. Ang mga mikroorganismo ay bumubuo ng mga biofilms sa ibabaw ng mga fillers upang mababa ang organikong bagay. Ang pag-flow ng tubig mula sa tank ng MBBR hanggang sa pangalawang sedimentation tank, kung saan ang mga suspensed solids at biological sludge ay pinaghiwalay sa pamamagitan ng sedimentation ng gravity. Ang tubig na lumalabas sa sekundaryong sedimentation tank ay pumasok sa pre-filtration unit upang maalis ang mga maliliit na particle at residual na suspensed solids hindi ganap na nakatira sa sekundaryong sedimentation tank. Ang tubig na naging pre-filtration treatment ay pumasok sa filter ng buhangin, na kung saan ay karagdagang inalis ang mga suspensed solids, mga sangkap ng colloidal, at microorganisms mula sa tubig. Ang tubig pagkatapos ng paggamot ng filter sa buhangin ay pumasok sa aktibong carbon filter, kung saan ang mataas na kapasidad ng adsorption ng carbon ay inalis ang organikong bagay, residual chlorine, amoy, at ilang mabigat na metal ions mula sa tubig. Sa wakas, pumasok ang tubig sa malinis na tanke ng tubig.

• Temperatura

  Ang sistema ng biofilm reactor ay dapat gumana sa temperatura ng 15 °C – 35 °C.

• Na-dissoled Oxygen

  Ang naalis na oxygen ay isang mahalagang factor na nakakaapekto sa epektibo ng pag-alis ng organikong bagay. Lalo na sa mga kaso kung saan ang layunin ay fosporus at pagtanggal ng nitrogen, ang kontrol ng dissolved oxygen concentration ay lalo na mahalaga. Ang control range ng DO sa bawat bahagi ng tank ng reaksyon ay tulad ng sumusunod: anaerobic section sa ibaba 0.2 mg/L, seksyon ng anoxic sa pagitan ng 0.2 mg/L at 0.5 mg/L, at aerobic section na may dissolved oxygen concentration mas mababa sa 2 mg/L.

• MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids Concentration)

  Ang konsentrasyon ng sludge sa proseso ng MBBR ay dapat na kontrolado sa loob ng 3,000 mg/L – 20,000 mg/L. Sa pangkalahatan, kapag ang sludge konsentrasyon sa feed likido ay nagpapataas, dahil sa mataas na konsentrasyon ng sludge, Ang sludge ay may posibilidad na deposito sa ibabaw ng biofilm, na bumubuo ng isang makapal na layer. Gayunpaman, ang konsentrasyon ng sludge sa feed likido ay hindi dapat masyadong mababa, kung hindi man ang rate ng pagkabago ng mga pollutants ay mababa, at ang kakayahan ng aktibong sludge upang mag-adsorb at mababa ang nawala na organikong bagay ay mahina, na nagreresulta sa pagtaas ng konsentrasyon ng naluluwal na organikong bagay sa supernatant ng halo-halong alak. Samakatuwid, kinakailangan upang mapanatili ang isang angkop na konsentrasyon ng sludge sa feed likido, dahil ang parehong labis na mataas at mababang konsentrasyon ay maaaring mabawasan ang tubig flux.

• PH Value

  Ang epekto na halaga ng pH ng tank ng reaksyon ng MBBR ay dapat 6–9.

Mga bentahes

Ang proseso ng MBBR ay nagpapanatili ng mga pag-andar ng tradisyonal na aktibong pamamaraan ng sludge habang nagsasama din ng mga karakteristika ng proseso ng biofilm na nakatuon. Ang mga pangunahing bentahe nito ay sumasalamin sa mga sumusunod na aspeto:

• Ang mga fillers ay ginawa ng polyethylene, polypropylene at ang kanilang mga binago na materyales, polyurethane foam, atbp., na may isang tiyak na gravity malapit sa tubig. Ang mga ito ay pangunahing cylindrical at spherical, madaling bumuo ng biofilm, non-clumping, non-blocking, at madaling iwasan ang biofilm.
• Ang filler at tubig ay parehong galaw, na nagreresulta sa mabuting paglipat ng masa sa pagitan ng gas, tubig, at solidong phases. Ito ay nagpapataas ng aktibidad ng biofilm sa pag-filer, nagpapataas ng organikong pag-load at epektibo ng sistema, at nagpapatatag ng kalidad ng effluent.
• Ang aplikasyon ng MBBR ay medyo flexible sa mga termino ng hugis ng reaktor, na may iba't ibang form. Ito ay may compact na struktura at sumasakop sa isang maliit na lugar, na nangangailangan lamang ng 20% ng dami ng isang konvensyonal na tank ng oksidasyon sa ilalim ng parehong kondisyon ng load.
• Ito ay may mababang pagkawala ng ulo, mababang konsumo ng enerhiya, simpleng operasyon, at kumbinyenteng pamamahala.
• Ang mga mikroorganismo ay nakakabit sa carrier at lumilipad sa tubig, kaya walang kinakailangan para sa pagbalik ng sludge o cyclic backwashing.
• Ang biofilm ay natural na naghihiwalay, na pumipigil sa pagdadala.

Mga disadvantages

• Ang filler sa reaktor ay umaasa sa pag-angat ng epekto ng aeration at water flow upang nasa isang fluidized estado. Sa tunay na engineering, madaling makatagpo ng accumulation ng lokal na filler.
• Ang effluent mula sa reaktor ay madalas may grid o mesh upang maiwasan ang pagkawala ng filler, ngunit ito ay madali sa pagdadala.
• Ang mataas na nilalaman ng mikroorganismo ay nangangailangan ng sapat na rate ng aeration, kaya nagpapataas ng pagkonsumo ng enerhiya sa operasyon.
• Ito ay madaling maging sanhi ng fouling membrane, na nangangailangan ng regular na paglilinis o backwashing.