عملية مفاعل البيوفيلم المتحرك (MBBR)

عملية MBBR هي نوع من عمليات النمو المرفقة. في مفاعلات MBBR ، يتم تثبيت الكائنات الدقيقة على ناقلات متحركة لإزالة الكربون و / أو النترتة. تم تصميم حاملات الوسائط البلاستيكية خصيصًا لتوفير بيئة مواتية للنمو الميكروبي المستدام والمستقر ، بكثافة أقل قليلاً من كثافة الماء.

 

تعمل عملية MBBR مع التهوية المستمرة. الغرض من إمداد الهواء هو توفير الأكسجين الذي تتطلبه الكائنات الحية الدقيقة ولضمان تعليق ناقلات الوسائط.

 

يتم إرسال النفايات السائلة من المفاعل ، جنبًا إلى جنب مع خليط الحمأة ، إلى وحدات المعالجة النهائية أو خزانات الترسيب. يتم إرجاع نسبة معينة من الحمأة المستقرة إلى مدخل عملية MBBR. تُستخدم الشاشات الثابتة ذات التباعد الشريطي المطابق لحجم ناقلات الوسائط للاحتفاظ بالمواد الحاملة داخل المفاعل ، كما هو موضح في الرسم البياني أدناه:

تأتي الوسائط الداعمة في شكلين ، كما هو موضح في الرسم التخطيطي: أ. MBBR C ، المستخدمة في معالجة الملوثات الكربونية ؛ ب. يستخدم MBBR N بشكل أساسي في معالجة النترجة.

المعالجة المسبقة الفعالة ، مثل خزان الترسيب الأساسي أو الغربال الدقيق ، مطلوبة قبل دخول المؤثر إلى مفاعل MBBR.

1.MBBR C

تستخدم MBBR C مادة البولي إيثيلين كناقلات وسائط دائرية بقطر 45 مم وطول 35 مم. تبلغ مساحة السطح المحددة حوالي 310m² / m³ ، وتبلغ المسافة الفاصلة بين القضبان للشاشة الثابتة 25mm.

MBBR C هي عملية بيولوجية عالية الحمل (حمولة حجمية تصل إلى 30 كجم COD / (m³ · d)) ، تستخدم بشكل أساسي لمعالجة مياه الصرف الصناعي ، مع نسبة تعبئة قصوى للوسائط تبلغ 40 بالمائة من حجم المفاعل.

اعتمادًا على أهداف العلاج ، يمكن استخدام هذه العملية من أجل:

المعالجة المسبقة لعمليات الحمأة المنشطة ، والتي يتم تطبيقها غالبًا في محطات معالجة مياه الصرف الصحي المحسنة.

② عمليات الترسيب الثانوية في عمليات المعالجة على مرحلتين أو التعويم لبعض مياه الصرف الصناعي.

يتم عرض المخططين في الرسم التخطيطي:

2.MBBR ن

تستخدم MBBR N أيضًا مادة البولي إيثيلين كناقلات وسائط دائرية ، ولكنها أصغر من تلك المستخدمة في MBBR C: قطرها 10 مم وطولها 7 مم. مساحة السطح المحددة الفعالة أكبر ، حوالي 870 متر مربع / متر مكعب. تباعد شريط الشاشة الثابتة 5 مم.

يحتوي MBBR N على تطبيقين مختلفين:

تفاعل النترجة للمياه المعالجة في مفاعل MBBR ، متبوعًا بتفاعل نزع النتروجين في منطقة نقص الأكسجين من خلال إعادة تدوير السائل المختلط وإعادة تدوير الحمأة (يشار إليها باسم MBBR CN). يشبه هذا النظام أنظمة الحمأة المنشطة التقليدية التي تهدف إلى نزع النتروجين المتكامل ، مع الاختلاف الرئيسي هو أن الحد الأدنى لعمر الحمأة لم يعد معيارًا محددًا لحجم تصميم الخزانات الهوائية ، مما أدى إلى انخفاض كبير في حجم الخزان الهوائي المطلوب (تقليل إلى ما يقرب من 1/3). بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لقصر عمر الحمأة والتنوع السكاني للبكتيريا غيرية التغذية ، يمكن تحقيق معدلات أعلى لنزع النتروجين. MBBR CN مناسب بشكل خاص لـ:

a.ترقية محطات معالجة مياه الصرف الصحي دون تعديلات كبيرة: يمكن تقسيم المفاعلات الحالية إلى منطقتين مستقلتين (نقص الأكسجين و MBBR CN) لتعزيز قدرة التغذية لنظام التهوية. يسمح تركيب مضخات إعادة تدوير السوائل المختلطة والشاشات الثابتة التي تحتفظ بالوسائط بمحطة معالجة مياه الصرف الصحي المصممة في الأصل لإزالة الملوثات الكربونية فقط لتحقيق معايير تفريغ TN.

b.محطات معالجة مياه الصرف الصحي الصغيرة الحجم الموجودة في المناطق الباردة أو التي تعاني من تقلبات موسمية في أحمال التلوث: تضمن البكتيريا الملحقة بالناقلات بدء التشغيل السريع بعد الإغلاق وتحافظ على النترجة حتى في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة.

② يتم تطبيق معالجة النترجة العميقة على النفايات السائلة من المعالجة الثانوية ، متبوعة بفصل السائل عن الصلب (MBBR N). الهدف الأساسي هو إزالة نيتروجين الأمونيا أو تلبية معايير تفريغ TKN (Total Kjeldahl Nitrogen). عملية MBBR N مناسبة أيضًا لمياه نيتروجين الأمونيا عالية التركيز ، مثل معالجة النترجة لعودة الحمأة من خزان النترجة.

يتم توضيح مخططي التطبيق في الرسم البياني التالي:

3. المزايا والعيوب

تقدم عملية MBBR المزايا الرئيسية التالية:

① إزالة سريعة وفعالة للملوثات الكربونية [حمل حجمي مؤثر يصل إلى 3 0 كجم COD / (m³ · d)] ونتروجين الأمونيا [حمل حجمي يصل إلى 0.6 كجم NH بالإضافة إلى 4- N / (م د)].

انخفاض كبير في حجم المفاعل.

أداء معالجة مستقر مع مقاومة قوية لأحمال الصدمات.

④ مناسبة لترقيات وتوسعات محطة معالجة مياه الصرف الصحي.

ومع ذلك ، فإن عملية MBBR لها العيوب التالية:

① قد يكون من الصعب تحقيق إزالة شاملة للنيتروجين الكلي لمياه الصرف ذات نسبة BOD / TKN منخفضة وتركيز TKN مرتفع.

② قد تكون طبيعة الحمأة المتبقية المتولدة في عمليات المعالجة الكيميائية الحيوية متوسطة الحمل غير مستقرة.