2025-07-08
Quá trình MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor - Bể phản ứng màng sinh học di động) dựa trên các nguyên tắc của công nghệ màng sinh học. Bằng cách thêm một lượng nhất định vật liệu mang vào bể phản ứng, sinh khối và sự đa dạng vi sinh vật trong bể được tăng lên, từ đó cải thiện hiệu quả xử lý. Vì mật độ của vật liệu mang gần bằng mật độ của nước, chúng sẽ trộn đều với nước trong quá trình sục khí, tạo ra môi trường ba pha (khí-lỏng-rắn) cho sự phát triển của vi sinh vật. Các va chạm và lực cắt giữa các vật liệu mang phá vỡ các bọt khí thành các hạt mịn hơn, tăng cường hiệu quả truyền oxy.
Ngoài ra, mỗi vật liệu mang chứa các quần thể vi sinh vật khác nhau—vi khuẩn kỵ khí hoặc tùy tiện bên trong và vi khuẩn hiếu khí bên ngoài—tạo ra một bể phản ứng thu nhỏ, nơi quá trình nitrat hóa và khử nitrat xảy ra đồng thời, cải thiện hiệu suất xử lý tổng thể.
Quá trình MBBR tăng cường hiệu quả của bể phản ứng bằng cách thêm vật liệu mang lơ lửng để tăng sinh khối và sự đa dạng vi sinh vật. Các vật liệu mang, với mật độ tương tự như nước, đạt được sự trộn lẫn hoàn toàn trong quá trình sục khí, tạo ra môi trường khí-lỏng-rắn cho sự phát triển của vi sinh vật. Sự nhiễu loạn và lực cắt do các vật liệu mang tạo ra cải thiện việc sử dụng oxy.
Mỗi vật liệu mang hoạt động như một lò phản ứng vi mô, với vi khuẩn kỵ khí/tùy tiện bên trong và vi khuẩn hiếu khí bên ngoài, cho phép quá trình nitrat hóa và khử nitrat xảy ra đồng thời.
MBBR kết hợp những ưu điểm của các bể tầng sôi truyền thống và các quá trình oxy hóa tiếp xúc sinh học. Nó dựa vào quá trình sục khí và dòng thủy lực để giữ cho vật liệu mang ở trạng thái tầng sôi, thúc đẩy cả sự phát triển của bùn hoạt tính lơ lửng và màng sinh học bám dính. Điều này tối đa hóa việc sử dụng không gian bể phản ứng và tận dụng các điểm mạnh của cả sinh khối bám dính và lơ lửng. Không giống như các vật liệu cố định thông thường, vật liệu mang MBBR liên tục tương tác với nước thải, khiến chúng có tên gọi là "màng sinh học di động."
So với bùn hoạt tính và hệ thống màng sinh học vật liệu cố định, MBBR cung cấp:
Hiệu quả cao và tính linh hoạt trong vận hành (giống như bùn hoạt tính).
Khả năng chống lại tải trọng sốc mạnh, thời gian lưu bùn dài và sản xuất bùn dư thấp (giống như các hệ thống màng sinh học truyền thống).
(1) Đặc điểm của vật liệu mang
Được làm bằng polyetylen, polypropylene, bọt polyurethane, v.v.
Độ nổi gần trung tính (mật độ ~1.0).
Hình dạng hình trụ hoặc hình cầu để dễ dàng hình thành màng sinh học, không bị tắc nghẽn và dễ bong tróc.
(2) Khử Nitơ tuyệt vời
Vật liệu mang tạo ra các vùng hiếu khí, thiếu oxy và kỵ khí, cho phép quá trình nitrat hóa và khử nitrat trong một bể phản ứng duy nhất.
Loại bỏ amoniac hiệu quả.
(3) Hiệu quả loại bỏ chất hữu cơ cao
Nồng độ bùn cao (cao hơn 5–10 lần so với bùn hoạt tính thông thường, lên đến 30–40 g/L).
Khả năng chống lại tải trọng sốc mạnh.
(4) Dễ bảo trì
Không cần cấu trúc hỗ trợ vật liệu mang.
Bảo trì đơn giản cho hệ thống sục khí.
Tiết kiệm không gian và chi phí đầu tư.
(1) Tích tụ vật liệu mang
Vật liệu mang có thể tích tụ ở một số khu vực do sục khí hoặc thiết kế bể phản ứng không đúng cách.
Giải pháp: Tối ưu hóa bố cục sục khí và cấu trúc bể phản ứng.
Tỷ lệ chiều dài trên chiều sâu của bể phản ứng được khuyến nghị: ~0.5, với chiều dài ≤3 m để tầng sôi hoàn toàn.
(2) Tắc nghẽn màn hình đầu ra
Màn hình/lưới được sử dụng để ngăn chặn sự mất mát vật liệu mang nhưng có thể bị tắc nghẽn.
Giải pháp: Sử dụng màn hình di động để làm sạch thủ công hoặc lắp đặt hệ thống rửa ngược bằng khí.
Chỉ số chính: Độ bám dính màng sinh học = Diện tích bề mặt được bảo vệ (phụ thuộc vào thiết kế) × Mật độ màng sinh học trên một đơn vị diện tích (phụ thuộc vào vật liệu mang).
(1) Đặc tính bề mặt
Độ nhám: Bề mặt thô hơn tạo điều kiện cho sự hình thành màng sinh học nhanh hơn.
Điện tích bề mặt: Vi sinh vật tích điện âm; vật liệu mang tích điện dương thúc đẩy sự phát triển.
Tính ưa nước: Vật liệu mang ưa nước ủng hộ sự bám dính của vi sinh vật.
(2) Đặc tính thủy lực
Độ xốp: Độ xốp cao hơn là tốt hơn.
Hình dạng & kích thước: Ảnh hưởng đến động lực dòng chảy.
(3) Hiệu suất tầng sôi
Mật độ tối ưu: 0.97–1.03 g/cm³ để dễ dàng tầng sôi.
Kiểm tra trực quan: Phân bố màng sinh học đồng đều, màu sẫm hơn.
Kiểm tra bằng kính hiển vi: Màng sinh học dày đặc, vi sinh vật đa dạng (ví dụ: Vorticella, Epistylis), sự hiện diện của luân trùng/tuyến trùng cho thấy sự trưởng thành.
Thêm vật liệu mang từ từ để tránh tích tụ.
Sử dụng sục khí không liên tục (giảm sục khí vào ban đêm).
Sau 24–48 giờ, tăng lưu lượng nước đầu vào và kiểm tra DO (duy trì 1.5–2.0 mg/L).
Vận hành đầy đủ có thể đạt được trong ~7 ngày.
(1) Nuôi cấy tĩnh
Bùn giống (10% thể tích bể phản ứng) + chất dinh dưỡng (C:N:P = 100:5:1).
Sục khí xen kẽ (1 giờ) và thời gian tĩnh (2–4 giờ).
Sau 4–5 ngày, bắt đầu cho ăn liên tục với lưu lượng thấp.
(2) Nuôi cấy động
Sau ~6 ngày, chuyển sang dòng chảy liên tục (DO: 2–4 mg/L).
Động vật nguyên sinh (ví dụ: amip, Vorticella) xuất hiện trong 15–20 ngày.
Màng sinh học trưởng thành (luân trùng/tuyến trùng) hình thành trong ~20 ngày.
Điều chỉnh các thông số (DO: 2–3 mg/L, sục khí ≥5 giờ/ngày).
Độ dày màng sinh học mục tiêu: 0.2–0.5 mm.
Theo dõi cho đến khi BOD, COD, SS đầu ra đáp ứng các tiêu chuẩn.
Màng sinh học có thể nhìn thấy: 7 ngày.
Tuân thủ đầu ra: <30 ngày.
Trưởng thành hoàn toàn: >1 năm (sau khi thích nghi theo mùa).
Nói chung là không cần thiết (sự làm giàu tự nhiên là đủ).
Các chất cấy chuyên dụng có thể giúp ích cho nước thải công nghiệp/khó phân hủy.
Không—màng sinh học tự bong ra một cách tự nhiên do lão hóa/làm mới.
Vật liệu mang + Tầng sôi.
Hình dạng vật liệu mang tối ưu: Hình trụ phẳng (cân bằng tốt nhất giữa hiệu suất/độ bền).
Vùng hiếu khí: ≤60%; Vùng thiếu oxy: ≤50%.
Gửi yêu cầu của bạn trực tiếp cho chúng tôi
