Qu'est-ce que le MBBR?

I. Qu'est-ce que MBBR?

Le processus MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) est basé sur les principes de la technologie du biofilm. En ajoutant une certaine quantité de porteurs en suspension au réacteur, la biomasse et la diversité microbienne dans le réacteur augmentent, améliorant ainsi l'efficacité du traitement. Étant donné que la densité des porteurs est proche de celle de l'eau, ils se mélangent pleinement avec l'eau pendant l'aération, créant un environnement triphasé (gaz-liquide-solide) pour la croissance microbienne. Les collisions et les forces de cisaillement entre les porteurs cassent les bulles d'air en particules plus fines, améliorant l'efficacité du transfert d'oxygène.

De plus, chaque porteur abrite différentes communautés microbiennes - bactéries antérieures ou facultatives à l'intérieur et bactéries aérobies à l'extérieur - transformant chaque porte-avions en un réacteur miniature où la nitrification et la dénitrification se produisent simultanément, améliorant les performances globales du traitement.

Ii Principes et caractéristiques de MBBR

1 et 1Principes de MBBR

Le processus MBBR améliore l'efficacité des réacteurs en ajoutant des porteurs en suspension pour augmenter la biomasse et la diversité microbienne. Les porteurs, avec une densité similaire à l'eau, atteignent un mélange complet pendant l'aération, créant un environnement gaz-liquide-solide pour la croissance microbienne. Les turbulences et les forces de cisaillement générées par les porteurs améliorent l'utilisation de l'oxygène.

Chaque porteur fonctionne comme un microréacteur, avec des bactéries anaérobies / facultatives à l'intérieur et des bactéries aérobies à l'extérieur, permettant une nitrification et une dénitrification simultanées.

MBBR combine les avantages des lits fluidisés traditionnels et des processus d'oxydation de contact biologique. Il repose sur l'aération et le débit hydraulique pour maintenir les porteurs à l'état fluidisé, favorisant les deux boues activées en suspension et la croissance du biofilm attaché. Cela maximise l'utilisation de l'espace des réacteurs et exploite les forces de la biomasse attachée et suspendue. Contrairement aux milieux fixes conventionnels, les transporteurs MBBR interagissent en continu avec les eaux usées, leur gagnant le nom de «biofilms en mouvement».

2Avantages de MBBR

Par rapport aux boues activées et aux systèmes de biofilms fixes, MBBR offre:

• Haute efficacité et flexibilité opérationnelle (comme les boues activées).

• Forte résistance aux charges de choc, à l'âge de boues longues et à une faible production de boues en excès (comme les systèmes traditionnels de biofilm).

(1) Caractéristiques des transporteurs

• En polyéthylène, polypropylène, mousse de polyuréthane, etc.

• Fondation presque neutre (densité ~ 1,0).

• Des formes cylindriques ou sphériques pour une formation facile de biofilm, pas de colmatage et des déchets faciles.

(2) Excellente élimination de l'azote

• Les porteurs créent des zones aérobies, anoxiques et anaérobies, permettant la nitrification et la dénitrification dans un seul réacteur.

• Élimination efficace de l'ammoniac.

(3) Efficacité d'élimination organique élevée

• Haute concentration de boues (5 à 10 fois supérieure aux boues activées conventionnelles, jusqu'à 30 à 40 g / L).

• Forte résistance aux charges de choc.

(4) Maintenance facile

• Pas besoin de structures de support des porteurs.

• Maintenance simple des systèmes d'aération.

• Économise les coûts d'espace et d'investissement.

3 et 3Inconvénients de MBBR

(1) Accumulation de porteuse

• Les transporteurs peuvent s'accumuler dans certaines zones en raison d'une mauvaise conception d'aération ou de réacteur.

• Solutions: optimiser la disposition de l'aération et la structure des réacteurs.

• Rapport de longueur / profondeur du réacteur recommandé: ~ 0,5, avec une longueur ≤3 m pour la fluidisation complète.

(2) colmatage d'écran d'effluent

• Les écrans / grilles sont utilisés pour empêcher la perte de porteurs mais peuvent se obstruer.

• Solutions: Utilisez des écrans mobiles pour le nettoyage manuel ou installez des systèmes de revers à l'air.

Iii. Critères d'évaluation pour les transporteurs MBBR

1. Capacité d'adhésion du biofilm

• Indicateur de clé: Attachement du biofilm = surface protégé (dépendante de la conception) × densité du biofilm par unité de surface (dépendante du transporteur).

2. Performance du transporteur

(1) Propriétés de surface

• Rougosité: les surfaces plus rugueuses facilitent la formation de biofilm plus rapide.

• Charge de surface: les micro-organismes sont chargés négativement; Les transporteurs chargés positivement favorisent la croissance.

• Hydrophilicité: les porteurs hydrophiles favorisent la fixation microbienne.

(2) Propriétés hydrauliques

• Porosité: une porosité plus élevée est meilleure.

• Forme et taille: affecte la dynamique du débit.

(3) Performance de fluidisation

• Densité optimale: 0,97–1,03 g / cm³ pour une fluidisation facile.

3. Évaluation de la maturité du biofilm

• Inspection visuelle: distribution uniforme du biofilm, couleur plus foncée.

• Examen microscopique: biofilm dense, divers microbes (par exemple, vorticella, épistylis), la présence de rotifères / nématodes indique la maturité.

Iv. Démarrage rapide de MBBR

1. Phase de remplissage des porteurs

• Ajoutez les transporteurs progressivement pour éviter l'accumulation.

• Utilisez une aération intermittente (réduisez l'aération la nuit).

• Après 24 à 48 heures, augmentez le flux et vérifiez les influents (maintenez 1,5 à 2,0 mg / L).

• Opération complète réalisable en ~ 7 jours.

2. Cultivation du biofilm

(1) Cultivation statique

• Boues de graines (10% du volume du réacteur) + nutriments (c: n: p = 100: 5: 1).

• Aération alternative (1 heure) et périodes statiques (2 à 4 heures).

• Après 4 à 5 jours, l'alimentation continue à faible débit commence.

(2) Cultivation dynamique

• Après ~ 6 jours, passez à l'écoulement continu (DO: 2–4 mg / L).

• Les protozoaires (par exemple, les amibes, vorticella) apparaissent dans 15 à 20 jours.

• Le biofilm mature (rotifères / nématodes) se forme en ~ 20 jours.

3. Acclimatation du biofilm

• Ajustez les paramètres (DO: 2–3 mg / L, aération ≥ 5 heures / jour).

• Épaisseur du biofilm cible: 0,2 à 0,5 mm.

• Surveiller jusqu'à ce que la DBO effluent, la morue, les SS répondent aux normes.

V. Problèmes d'ingénierie MBBR communs

1. Temps de formation du biofilm en hiver?

• Biofilm visible: 7 jours.

• Conformité des effluents: <30 jours.

• Maturité complète:> 1 an (après adaptation saisonnière).

2. Besoin de bioaugmentation?

• Généralement inutile (l'enrichissement naturel suffit).

• Les inoculants spécialisés peuvent aider les eaux usées industrielles / réfractaires.

3. nécessite un lavage à contre-courant?

• Non - Biofilm se détruit naturellement en raison du vieillissement / renouvellement.

4. Core de MBBR?

• Porteurs + fluidisation.

• Forme optimale de porteuse: cylindres plats (meilleur équilibre des performances / durabilité).

5. Ratio de remplissage maximal?

• Zone aérobie: ≤ 60%; Zone anoxique: ≤ 50%.