نسل بعدی حامل های بیوفیلم MBBR کارایی تصفیه فاضلاب صنعتی را افزایش می دهد

بهینه سازیفیلتر رسانهعملکرد برای تصفیه خانه های مدرن فاضلاب شهری و صنعتی که با محدودیت های شدید تخلیه مواجه هستند ضروری است. رسانه mbbr با کارایی بالا به عنوان یک حامل بیولوژیکی حیاتی عمل می کند که راکتور بیوفیلم متحرک (MBBR) و سیستم های لجن فعال فیلم ثابت (IFAS) را قادر می سازد تا به طور چشمگیری نرخ بارگذاری حجمی را افزایش دهند. این فیلتر پیشرفته که از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) با وزن مخصوص 0.96 گرم بر سانتی‌متر مکعب و سطح ویژه محافظت شده بیش از 500 متر مربع بر متر مکعب طراحی شده است، یک محیط میکرو ایده‌آل برای اتصال میکروبی، رشد باکتری‌های نیتریفیک و توسعه سریع بیوفیلم فراهم می‌کند. با استفاده از رسانه قوی mbbr، مدیران تاسیسات می توانند ظرفیت تصفیه بیولوژیکی را ارتقا دهند، حذف COD/BOD5 را افزایش دهند و حذف بیولوژیکی مواد مغذی (BNR) را بدون توسعه مهندسی عمران گران انجام دهند. در این گزارش خبری صنعت، ما خواص فیزیکی، مزایای عملیاتی، سناریوهای کاربرد صنعتی و پارامترهای فنی رسانه mbbr با کارایی بالا را بررسی می‌کنیم و توضیح می‌دهیم که چرا ارتقاء رسانه فیلتر بیوراکتور شما مقرون‌به‌صرفه‌ترین راه‌حل برای انطباق پایدار پساب امروزی است.

در مهندسی محیط زیست و تصفیه بیولوژیکی فاضلاب، رسانه های mbbr با راندمان بالا - که اغلب تحت رسانه های فیلتر بیولوژیکی تخصصی طبقه بندی می شوند - به حامل های زیستی پلیمری قالب گیری سفارشی اطلاق می شود که به صورت پویا در حوضه های هوادهی بیولوژیکی معلق هستند. مهندسی مکانیکی از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) تقویت شده با تثبیت کننده های UV و افزودنی های غیر سمی، این حامل های زیستی دارای وزن مخصوص بهینه شده بین 0.96 گرم بر سانتی متر مکعب و 0.98 گرم بر سانتی متر مکعب هستند. این محدوده چگالی دقیق به رسانه فیلتر اجازه می دهد تا در هنگام غوطه ور شدن در آب به شناوری تقریباً خنثی دست یابد و سیال شدن کامل و گردش یکنواخت را در سرتاسر مخزن راکتور که به طور کامل توسط سیستم های هوادهی حباب درشت یا ریز استاندارد یا میکسرهای مکانیکی غوطه ور هدایت می شود، ممکن می سازد.

از نظر فیزیکی، رسانه mbbr با کارایی بالا به عنوان یک ماتریس استوانه ای، چرخ مانند یا چند باله با ساختارهای دنده متقاطع داخلی پیچیده طراحی شده است. طراحی ساختاری سطح ویژه «محافظت‌شده» را به حداکثر می‌رساند - معمولاً بیش از 500 متر مربع در متر مربع تا بیش از 800 متر مربع / متر مربع - که از نیتریفیکاسیون شکننده، نیتریفایرها و کلونی‌های باکتریایی هتروتروف در برابر ساییدگی فیزیکی ناشی از تنش ناقل به حامل و همراه هیدرالیک محافظت می‌کند. محیط بیرونی دارای پره‌های محافظ است، در حالی که کانال‌های داخلی برای تسهیل انتشار سریع بستر و گردش مایع مداوم، کالیبره شده‌اند و از گرفتگی لجن و مناطق مرده جلوگیری می‌کنند.

از دیدگاه فرآیند بیوشیمیایی، رسانه mbbr به عنوان یک حامل سلولی بی حرکت عمل می کند که تشکیل سریع بیوفیلم های فعال و پیچیده را تسهیل می کند. به جای تکیه بر تکه های لجن فعال معلق، محیط فیلتر از چگالی بیوماس فیلم ثابت غلیظی پشتیبانی می کند که به 10000 تا 15000 میلی گرم در لیتر معادل جامدات معلق مشروب مخلوط (MLSS) می رسد. لایه بیوفیلم بیرونی شرایط هوازی را برای اکسیداسیون کربن آلی و نیتریفیکاسیون آمونیاک حفظ می‌کند، در حالی که لایه‌های محافظت‌شده داخلی، میکروزون‌های بدون اکسیژن را تقویت می‌کنند که قادر به نیتریفیکاسیون-دنیتریفیکاسیون همزمان (SND) هستند. در نتیجه، این رسانه فیلتر بیولوژیکی پیشرفته، مخازن هوازی و بدون اکسیژن معمولی را به راکتورهای بیولوژیکی با سرعت بالا تبدیل می کند که قادر به مقاومت در برابر شوک های هیدرولیکی شدید و نوسانات بار آلی هستند.

اپراتورهای تاسیسات تصفیه فاضلاب و مدیران کارخانه‌های صنعتی به طور مداوم با چالش‌های فنی و مالی سخت‌تر از جمله مقررات سخت‌گیرانه‌تر تخلیه محیط‌زیست، محدودیت‌های فضای زمین، بارهای هیدرولیکی نوسان، و افزایش هزینه‌های انرژی مواجه هستند. ادغام رسانه‌های mbbr با کارایی بالا در قطارهای درمانی موجود یا جدید طراحی شده مستقیماً به این نقاط درد عملیاتی از طریق چندین مزیت بیولوژیکی و مهندسی متمایز می‌پردازد:

برای تصفیه خانه های فاضلاب قدیمی که با رشد جمعیت یا افزایش تولید صنعتی دست و پنجه نرم می کنند، سیستم های لجن فعال معمولی (CAS) نیاز به ساخت حوضه های هوادهی جدید و زلال سازهای ثانویه دارند. ارتقاء به رسانه mbbr با کارایی بالا به مهندسان کارخانه اجازه می دهد تا مخازن موجود را به تنظیمات MBBR یا IFAS تبدیل کنند. با پر کردن مخازن هوادهی با نسبت پر کردن 30 تا 60 درصد از رسانه mbbr، ظرفیت بارگیری آلی حجمی 200 درصد تا 300 درصد در همان ردپای فیزیکی افزایش می‌یابد و میلیون‌ها دلار هزینه ساخت و ساز عمرانی را حذف می‌کند.

سیستم‌های لجن فعال معلق در برابر نوسانات هیدرولیکی، نوسانات شیمیایی سمی و افت دمای فصلی آسیب‌پذیر هستند که اغلب منجر به حجیم شدن لجن و تخلیه زیست توده می‌شود. از آنجایی که زیست توده در محیط mbbr به طور محکم در داخل حفره های داخلی محافظت شده لنگر انداخته است، جامعه میکروبی حتی در هنگام شستشوی شدید هیدرولیکی متصل و کاملاً کاربردی باقی می ماند. بیوفیلم متراکم به عنوان یک منطقه بافر طبیعی عمل می کند. پس از عبور یک پیک شیمیایی، میکروارگانیسم های تثبیت شده به سرعت بازسازی می شوند و کارایی اکسیداسیون بیولوژیکی را بسیار سریعتر از سیستم های رشد معلق معمولی بازیابی می کنند.

حرکت مداوم سیال در محیط فیلتر بیولوژیکی باعث ایجاد برش شدید لایه مایع می شود و یک لایه بیوفیلم نازک و بسیار فعال (معمولاً 100 تا 300 میکرون ضخامت) را حفظ می کند. بیوفیلم های نازک محدودیت های انتشار را از بین می برند و به اکسیژن محلول، آمونیوم و کربن آلی اجازه می دهند تا به راحتی به لایه های داخلی باکتری برسند. سطح محافظت شده بالا (> 500 متر مربع / متر مکعب) از باکتری های نیتریفیک کننده اتوتروف با رشد آهسته (Nitrosomonas و Nitrobacter) پشتیبانی می کند و به طور قابل توجهی حذف نیتروژن کل (TN) و آمونیاک-نیتروژن (NH3-N) را حتی در شرایط آب و هوایی سرد تسریع می کند.

برخلاف فیلترهای زیستی ثابت سنتی یا فیلترهای سرامیکی ساختاریافته که برای پاکسازی زیست توده خشک شده و جلوگیری از کانال‌کشی به شستشوی معکوس مکرر نیاز دارند، رسانه‌های سیال mbbr کاملاً خود تمیز شونده هستند. برخورد دینامیکی دائمی بین عناصر حامل به آرامی بیومس اضافی و مرده را از بین می برد در حالی که رشد بیوفیلم جوان را حفظ می کند. رسانه mbbr با کیفیت بالا که از HDPE بکر با کشش بالا ساخته شده است، در برابر اسید، قلیایی، حلال‌های آلی و سایش فیزیکی مقاوم است و طول عمر عملیاتی بیش از 15 تا 20 سال را با زمان تعمیر و نگهداری صفر تضمین می‌کند.

استقرار و اجرای عملیاتی رسانه های mbbr با کارایی بالا، کاربردهای متنوع شهری و صنعتی را در بر می گیرد، با تکیه بر پارامترهای مکانیکی دقیق و تنظیمات فرآیند سفارشی:

در تصفیه خانه های فاضلاب شهری (WWTPs)، ارتقاء به سیستم IFAS شامل افزودن رسانه mbbr به طور مستقیم به حوضه های هوادهی لجن فعال موجود مجهز به دیسک حباب ریز یا پخش کننده لوله است. صفحه‌های نگهدارنده سوراخ‌دار بدون گرفتگی در خروجی مخزن نصب می‌شوند تا محیط فیلتر را حفظ کنند و در عین حال اجازه می‌دهند آب تصفیه شده و لجن اضافی از آن عبور کنند. کارخانه‌های شهری که با نسبت پر کردن محیط معمولی 40 تا 50 درصد حجمی کار می‌کنند، به طور معمول به نرخ‌های حذف اکسیژن شیمیایی (COD) بیش از 90 درصد، کاهش نیاز به اکسیژن بیولوژیکی (BOD5) زیر 10 میلی‌گرم در لیتر و نیتریفیکاسیون کامل حتی در دمای آب زیر 8 درجه سانتی‌گراد دست می‌یابند.

بخش‌های صنعتی مانند رنگرزی نساجی، سنتز دارویی، پالایش شیمیایی، تولید کاغذ، و فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی، فاضلاب با COD بالا و به سختی تجزیه می‌شوند. در کارخانه‌های چند مرحله‌ای MBBR، مخازن بی‌هوازی، بی‌هوازی، و هوازی MBBR به‌طور متوالی با رسانه‌های mbbr مناسب پوشانده می‌شوند. حامل‌های زیستی بی‌هوازی/بی‌هوازی، متانوژن‌های بی‌هوازی و نیتریفایرهای تخصصی را پرورش می‌دهند که ترکیبات آروماتیک نسوز پیچیده را تجزیه می‌کنند، در حالی که رسانه‌های فیلتر هوازی پایین‌دست به سرعت کربن آلی باقی‌مانده را اکسید می‌کنند. این طراحی فیلم ثابت مرحله‌ای از شوک سمی به سویه‌های میکروبی ظریف جلوگیری می‌کند و به راحتی غلظت COD را تا 5000-10000 میلی‌گرم در لیتر کنترل می‌کند.

در پرورش ماهی مدرن و آبزی پروری دریایی، حفظ سطوح سمی بسیار کم نیتروژن آمونیاک کل (TAN) و نیتریت (NO2-) برای بقای حیوانات آبزی حیاتی است. رسانه mbbr با سطح بالا با سطح ویژه 500 تا 1200 متر مربع بر مترمربع، حلقه های بیوفیلتراسیون فشرده را ارائه می دهد. محیط سیال mbbr که با حداقل تلفات سر و مصرف انرژی کم کار می کند، به سرعت آمونیاک سمی را به نیترات تبدیل می کند در حالی که کل جامدات معلق را پایین نگه می دارد و کیفیت آب بکر را برای جوجه کشی های فشرده ماهی و میگو تضمین می کند.

پاسخ: رسانه MBBR به عنوان یک حامل محافظ با سطح بالا برای رشد بیوفیلم بیولوژیکی عمل می کند. به طور دینامیکی در مخازن هوادهی یا بدون اکسیژن معلق است، پناهگاهی برای مستعمرات متراکم باکتریایی فراهم می کند تا مواد آلی را تجزیه کنند، آمونیاک را اکسید کنند و نیتروژن را به طور موثر حذف کنند بدون اینکه نیازی به گردش مجدد لجن یا بازیافت لجن زلال کننده ثانویه باشد.

پاسخ: وزن مخصوص 0.96 تا 0.98 g/cm³ به رسانه فیلتر HDPE شناوری تقریباً خنثی در فاضلاب می دهد. این به عناصر حامل اجازه می دهد تا با استفاده از حداقل انرژی اختلاط از دیفیوزرهای هوادهی یا میکسرهای مکانیکی به طور یکنواخت در سرتاسر راکتور سیال شوند و از ته نشین شدن در پایین یا شناور شدن غیر مخلوط روی سطح جلوگیری می کنند.

پاسخ: سطح ویژه محافظت شده (اندازه گیری شده بر حسب متر مربع/ مترمربع) نشان دهنده ناحیه هندسی داخلی محافظت شده از برخورد حامل است. سطح محافظت شده بالاتر (> 500 متر مربع / مترمربع) اجازه می دهد تا زیست توده باکتریایی فعال بیشتری در واحد حجم متصل شود و به طور مستقیم ظرفیت تصفیه بیولوژیکی و نرخ تخریب آلاینده را در ردپای راکتور فشرده افزایش دهد.

پاسخ: نسبت پر کردن معمولی برای رسانه های mbbr بین 30 تا 50 درصد حجم خالص مخزن، با حداکثر حد تئوری 67 درصد است. عملکرد در این محدوده، غلظت زیست توده بهینه را تضمین می کند و در عین حال سیال شدن حامل را حفظ می کند و از گرفتگی هیدرولیکی در صفحه های نگهدارنده راکتور جلوگیری می کند.

پاسخ: خیر، فیلتر HDPE بکر کاملاً خود تمیز شونده است. سیال شدن مداوم، فعل و انفعالات حامل ملایمی را ایجاد می کند که به طور طبیعی زیست توده قدیمی اضافی را از بین می برد و در عین حال کانال های داخلی را پاک نگه می دارد. رسانه mbbr که از پلیمرهای بکر بادوام ساخته شده است، طول عمر عملیاتی بیش از 15 تا 20 سال را بدون جایگزینی ارائه می دهد.

پاسخ: بله، مقاوم‌سازی کارخانه‌های لجن فعال معمولی (CAS) در لجن فعال فیلم ثابت (IFAS) یا سیستم‌های MBBR کامل با رسانه‌های mbbr با راندمان بالا سریع و مقرون به صرفه است. افزودن رسانه فیلتر و صفحه های نگهدارنده ظرفیت تصفیه بیولوژیکی را در ابعاد حوضه موجود دو یا سه برابر می کند و هزینه های گران قیمت توسعه عمرانی را حذف می کند.

در نتیجه، ارتقاء سیستم‌های هوادهی بیولوژیکی با رسانه‌های mbbr با راندمان بالا، ترکیبی بی‌نظیر از تراکم زیست توده بالا، مقاومت در برابر ضربه‌ای برتر و مقیاس‌بندی ظرفیت مقرون‌به‌صرفه را برای تصفیه‌خانه‌های فاضلاب فراهم می‌کند. این فیلتر بیولوژیکی با وزن مخصوص مهندسی شده 0.96 g/cm³، سطح محافظت شده بیش از 500 m²/m³، و ساختار بادوام HDPE، به اپراتورهای تاسیسات شهری و صنعتی این امکان را می دهد که به طور مداوم استانداردهای تخلیه مواد مغذی دقیق را رعایت کنند و در عین حال هزینه های سرمایه مورد نیاز را به شدت کاهش می دهد.

چه در حال مقاوم‌سازی یک تأسیسات شهری پربار یا طراحی یک راکتور بیولوژیکی صنعتی پیشرفته از ابتدا باشید، تیم مهندسی ما آماده ارائه راه‌حل‌های حامل زیستی متناسب با نیازهای هیدرولیک و بار دقیق شما است.

همین امروز اقدام کنید:

برای مشاوره با مهندسان فرآیند بیولوژیکی ما، درخواست پیشنهاد سیستم سفارشی، یا دانلود کاتالوگ محصولات جامع ما برای راه حل های رسانه ای فیلتر با کارایی بالا، اکنون با شرکت حفاظت از محیط زیست و فناوری شانگهای دوبه تماس بگیرید!

• ایمیل: shdubhe@gmail.com

• وب سایت: www.bubbleairdiffuser.com

• درخواست یک قیمت: پارامترهای پروژه خود را به صورت آنلاین برای ارزیابی فنی فوری و قیمت گذاری مستقیم کارخانه ارسال کنید!