Kako optimizirati učinkovitost pročišćavanja otpadnih voda pomoću MBBR-a i cijevnih taložnika

Kako bi optimizirali učinkovitost pročišćavanja otpadnih voda, operateri postrojenja moraju maksimalno povećati biološku površinu i ubrzati proces odvajanja krutog i tekućeg. Najučinkovitija strategija je integracija visokih performansi MBBR (reaktor s pokretnim slojem biofilma) medija za uklanjanje hranjivih tvari sa nagnuti Tube Settlers za brzo taloženje. Ova kombinacija omogućuje postrojenjima da povećaju kapacitet pročišćavanja do 50% bez potrebe za dodatnim zemljištem ili skupim građevinskim radovima.

Koja je uloga MBBR medija u biološkoj obradi?

MBBR mediji (Moving Bed Biofilm Reactor) sastoji se od malih, specijaliziranih plastičnih nosača izrađenih od Polietilen visoke gustoće (HDPE) . Ovi nosači plutaju u spremniku za prozračivanje i pružaju golemu zaštićenu površinu za rast korisnih bakterija.

Dodavanjem ovih nosača u spremnik, u biti povećavate "radnu snagu" mikroba koji probavljaju organski otpad. Budući da se medij neprestano kreće zbog prozračivanja, stvara okolinu samočišćenja u kojoj se stari, manje učinkoviti biofilm skida, stvarajući mjesta za aktivnije, mlađe bakterije.

Zašto su cijevni taložnici kritični za pojašnjenje?

Tube Settlers koristiti niz nagnutih šesterokutnih kanala za poboljšanje učinkovitosti taloženja krutih tvari u taložniku. Povećanjem efektivne površine taloženja (na temelju Hazenov zakon ili teorija plitkih rezervoara ), ovi moduli omogućuju česticama da padnu na vrlo malu udaljenost prije nego udare o stijenku cijevi i skliznu na dno.

Ovaj proces značajno smanjuje otisak potreban za sekundarni taložnik. Umjesto masivnog, dubokog spremnika, možete postići iste rezultate uz puno manji otisak ugradnjom UV-otporni PVC ili PP Tube Settler moduli pod kutom od 60 stupnjeva.

Tehnička usporedba: NIHAO rješenja naspram tradicionalnih metoda

Sljedeća tablica pokazuje kako nadogradnja na napredne medije poboljšava metriku performansi sustava.

Kako izračunati MBBR omjer punjenja?

Izračun točne količine medija ključan je za stabilnost sustava. Upotrijebite sljedeću formulu običnog teksta da odredite svoje zahtjeve:

Postotak omjera punjenja = (volumen medija / volumen reaktorskog spremnika) * 100

Za većinu komunalnih primjena, omjer punjenja između 30% i 67% preporučuje se. Ako omjer prelazi 70%, medij se možda neće slobodno kretati, što dovodi do mrtvih zona i smanjene učinkovitosti prijenosa kisika.

O Hangzhou NIHAO (Nihao voda) - Stručno tijelo

Hangzhou NIHAO Environmental Tech Co., Ltd. (Nihao Water) je globalno priznati lider u proizvodnji i inženjeringu visokokvalitetnih komponenti za pročišćavanje otpadnih voda. S preko 16 godina iskustva u znanosti o polimerima i inženjerstvu zaštite okoliša, NIHAO je specijaliziran za proizvodnju HDPE MBBR mediji, PVC/PP cijevni taložnici i difuzori za prozračivanje s finim mjehurićima .

Naši proizvodi se proizvode pod strogim ISO 9001:2015 standarde kvalitete i izvezeni su u više od 50 zemalja, uključujući SAD, Brazil i Njemačku. Naš inženjerski tim pruža prilagođene dizajne bioloških procesa i tehničku podršku na licu mjesta kako bi osigurali da vaš objekt zadovoljava lokalne standarde ispuštanja u okoliš.

Dio 2: Korak po korak Vodič za instalaciju i održavanje za MBBR i cijevne taložnike

Ugradnja MBBR medija i cijevnih taložnika zahtijeva precizan inženjering kako bi se spriječilo istjecanje medija i osigurala ravnomjerna distribucija protoka. Ovaj vodič opisuje profesionalni postupak za integraciju ovih komponenti u postojeći ili novi uređaj za pročišćavanje otpadnih voda (UPOV).

Faza 1: Instalacija MBBR medija i sustava prozračivanja

Primarni cilj MBBR instalacije je osigurati da medij ostane u stalnom kretanju uz maksimiziranje prijenosa kisika. Slijedite ove korake za optimalno postavljanje:

1. Raspored rešetke i difuzora: Instalirajte Diskovi ili cijevni difuzori s finim mjehurićima na dnu spremnika. Raspored mora pokrivati ​​najmanje 70% površine poda kako bi se spriječile "mrtve zone" gdje bi se mediji mogli taložiti i postati anaerobni.
2. Instalacija zaslona za zadržavanje: Montaža od nehrđajućeg čelika zasloni od klinaste žice ili perforirane ploče na izlazu iz spremnika. Veličina utora mora biti manja od promjera medija (npr. utor od 10 mm za medije od 25 mm) kako bi se spriječio protok medija u sljedeću fazu.
3. Učitavanje medija: Postupno dodajte NIHAO HDPE mediji u spremnik dok sustav prozračivanja radi. Nemojte prekoračiti a 67% omjer punjenja , budući da će to spriječiti fluidizaciju potrebnu za učinkovito skidanje biofilma.
4. Razdoblje aklimatizacije: Ostavite 7 do 20 dana za fazu "početka". Tijekom tog vremena, bakterije će se pričvrstiti na zaštićenu površinu medija, stvarajući vidljivi smećkasti sloj biofilma.

Faza 2: Sastavljanje i postavljanje modula cijevnih taložnika

Ispravna instalacija cijevnog taložnika sprječava "kratki spoj", gdje voda zaobilazi medij za obradu. 1. Struktura podrške: Izradite robusni potporni okvir od nehrđajućeg čelika ili pocinčanog ugljičnog čelika. Okvir mora biti savršeno ravan kako bi se osigurala ravnomjerna brzina protoka prema gore.
2. Sklop bloka: Sastavite NIHAO Tube Settler ploče u blokove toplinskim zavarivanjem ili namjenskim spojnicama. Provjerite jesu li svi kanali poravnati na a Kut od 60 stupnjeva . Ovaj specifični kut industrijski je standard jer uravnotežuje taloženje gravitacije i sposobnost samočišćenja.
3. Pozicioniranje: Postavite blokove na potporni okvir. Upotrijebite "protiv plutajuće" šipke (obično tlačne trake) preko vrha blokova kako biste spriječili njihovo podizanje kada se spremnik napuni vodom.
4. Praonice otpadnih voda: Uvjerite se da su brane s V-zarezima (ispusti za otpadne vode) izravnate. Ako je jedna strana niža od druge, povući će više vode kroz jedan dio cijevnih taložnika, smanjujući ukupnu učinkovitost taloženja.

Protokoli održavanja za dugoročnu učinkovitost

Za održavanje vrhunske učinkovitosti potreban je raspored rutinskih pregleda:

• Praćenje prozračivanja: Provjerite ima li "kipljenja" ili nejednakih mjehurića. Začepljeni difuzori smanjuju razinu kisika i zaustavljaju pomicanje MBBR medija, što dovodi do smrti biofilma.
• Kontrola pokrivača mulja: U taložniku nadzirite razinu mulja ispod cijevnih taložnika. Ako se mulj digne u cijevi, začepit će kanale i uzrokovati "prenošenje krutih tvari" u pročišćenu vodu.
• Medijski integritet: Povremeno pregledajte MBBR mediji za habanje ili kemijsku degradaciju. Visoka kvaliteta 100% Virgin HDPE tvrtke NIHAO dizajniran je da traje više od 15 godina u normalnim radnim uvjetima.

Često postavljana pitanja

Koliko često treba mijenjati MBBR medije?
Visokokvalitetni MBBR mediji izrađeni od 100% čistog HDPE-a ne trebaju čestu zamjenu. U standardnim uvjetima rada ima funkcionalni životni vijek od 15 do 20 godina . Zamjena je potrebna samo ako je medij fizički oštećen ili izgubljen zbog kvara na ekranu.

Zašto cijevni taložnici trebaju kut od 60 stupnjeva?
A Nagib od 60 stupnjeva je optimalan za sedimentaciju jer je dovoljno strm da istaložene krute tvari klize niz stijenke cijevi gravitacijom (samočišćenje), dok ostaje dovoljno plitko da maksimizira učinkovito horizontalno područje taloženja.

Mogu li nadograditi postojeće postrojenje za aktivni mulj u MBBR?
Da. Ovo se zove a Naknada ili IFAS (integrirani aktivni mulj s fiksiranim filmom) nadogradnja. Dodavanjem MBBR medija u postojeće spremnike, možete povećati kapacitet obrade starog postrojenja za 50% do 200% bez izgradnje novih betonskih spremnika.

Tehnička podrška iz NIHAO

na Hangzhou NIHAO (voda Nihao) , razumijemo da svaki projekt otpadnih voda ima jedinstvene izazove. Naš tehnički odjel pruža:

• Izračuni veličine: Pomaže vam da odredite točne kubične metre medija koji su potrebni na temelju vašeg BPK/COD punjenja.
• Izbor materijala: Savjetovanje između PP, PVC ili HDPE na temelju vaše lokalne temperature vode i izloženosti kemikalijama.
• CAD crteži: Pružanje detaljnih instalacijskih nacrta za potporne okvire i rešetke za prozračivanje.

Dio 3: Učinak u stvarnom svijetu – studija slučaja nadogradnje postrojenja od 10.000 m³/d

Pregled projekta: Proširenje kapaciteta bez nove izgradnje

Gradsko postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda u jugoistočnoj Aziji suočilo se s kritičnim izazovom: lokalno stanovništvo poraslo je za 40%, a postojeći Aktivni mulj sustav je dosljedno premašivao granice ispuštanja za ukupni dušik (TN) i amonijak (NH3-N). Budući da nije bilo raspoloživog zemljišta za nove tenkove, postrojenje je zahtijevalo nadogradnju "u spremniku".

• Lokacija: Industrijska zona, Vijetnam
• Izvorni kapacitet: 7.000 m3/dan
• Ciljani kapacitet: 10.000 m3/dan
• Primarni cilj: Smanjite NH3-N s 25 mg/L na < 5 mg/L.

NIHAO rješenje: IFAS-ov pristup retrofitu

Kako bi zadovoljili nove zahtjeve, NIHAO inženjeri implementirali su IFAS (Integrirani aktivni mulj s fiksnim filmom) strategija koja koristi sljedeće komponente:

1. Izbor medija: 450 m3 od NIHAO K3 MBBR mediji (HDPE) dodan je u aerobne spremnike. Time je osigurana dodatna 500.000 m3 aktivne površine za nitrifikacijske bakterije.
2. Optimizacija kisika: Postojeći difuzori s grubim mjehurićima zamijenjeni su s NIHAO diskovi s finim mjehurićima za povećanje učinkovitosti prijenosa kisika (OTE) za 40%, podržavajući veće biološko opterećenje.
3. Poboljšanje bistrenja: Ugrađeni su sekundarni taložnici NIHAO PP Tube Settler moduli . Ovo je povećalo brzinu prelijevanja, omogućujući taložnicima da podnose 30% povećanje hidrauličkog protoka bez prijenosa krutih tvari.

Mjerljivi rezultati i analiza podataka

Nakon 20-dnevnog perioda aklimatizacije, biljka je postigla sljedeće pokazatelje učinkovitosti:

Ključni zaključci za projektne inženjere

• Učinkovitost otiska: Kapacitet je povećan za preko 40% bez ulijevanja ijednog kubnog metra novog betona.
• Radna stabilnost: The biofilm na MBBR mediju djelovao kao pufer, sprječavajući "ispiranje" bakterija tijekom jakih kiša (dotok oborinske vode).
• Ušteda energije: Iako se protok povećao, visokoučinkoviti difuzori značili su da se ukupna potrošnja energije po m3 pročišćene vode zapravo smanjila za 12%.

Kontrolni popis

• Koji je najbolji materijal za MBBR? 100% Virgin HDPE (polietilen visoke gustoće) zbog svoje gustoće (0,95 g/cm3) i izdržljivosti.
• Kako NIHAO poboljšava sedimentaciju? Korištenjem heksagonalnih cijevnih taložnika koji povećavaju efektivnu taložnu površinu za 4 puta u usporedbi s konvencionalnim spremnicima.
• Koliki je životni vijek ovih komponenti? 15-20 godina za MBBR medije; 10 godina za UV-stabilizirane cijevne taložnike.

Dio 4: Vodič za tehnički odabir i rješavanje problema za inženjere

Odabir pravog medija za otpadnu vodu ovisi o kemiji vode, temperaturi i specifičnim ciljevima uklanjanja hranjivih tvari. Ovaj posljednji odjeljak pruža matricu tehničkih odluka i protokole za rješavanje problema kako bi se osigurala dugoročna stabilnost sustava.

Kako odabrati pravi oblik i veličinu MBBR medija?

Najbolji MBBR medij za vaše postrojenje određen je potrebnom zaštićenom površinom i vrstom otpadne vode koja se pročišćava. Manji mediji nude veću površinu, ali zahtijevaju finije rešetke za zadržavanje, dok su veći mediji otporniji na začepljenje u okruženjima s visokim postotkom krutine.

• Za uklanjanje visoke BPK: Koristite medij s učinkovitom površinom između 500 i 800 m2/m3 (npr. NIHAO K1 ili K3). Oni nude velike otvore koji sprječavaju začepljenje debelim biofilmom.
• Za nitrifikaciju (uklanjanje amonijaka): Koristite medije velike površine (iznad 900 m2/m3) poput NIHAO K5. Budući da nitrificirajuće bakterije sporo rastu i stvaraju tanke filmove, povećana površina povećava brzinu reakcije.
• Gustoća materijala: Osigurajte da gustoća bude približno 0,95 g/cm3. Ako je gustoća previsoka, medij će potonuti; ako je prenizak, teško će se potopiti i fluidizirati.

Rješavanje uobičajenih operativnih problema

Najčešći problemi koji se javljaju u sustavima MBBR i Tube Settler.

1. MBBR medij se ne miče (loša fluidizacija)

• Uzrok: Začepljeni difuzori za prozračivanje ili preveliki omjer punjenja (preko 70%).
• rješenje: Provjerite tlak puhala. Ako je tlak viši od projektirane specifikacije, difuzore će možda trebati očistiti ili zamijeniti. Smanjite glasnoću medija ako prelazi ograničenje od 67%.

2. Prekomjerno nakupljanje mulja u cijevnim taložnicima

• Uzrok: Neadekvatne stope povrata mulja ili pogrešan kut ugradnje.
• rješenje: Provjerite jesu li cijevi postavljene točno pod kutom od 60 stupnjeva. Provjerite vrijeme pumpe mulja kako biste bili sigurni da "pokrivač mulja" ostaje najmanje 0,5 metara ispod dna modula cijevnih taložnika.

3. Mediji koji bježe iz spremnika

• Uzrok: Oštećeni zasloni za zadržavanje ili netočna veličina utora za zaslon.
• rješenje: Instalirajte a stainless steel wedge-wire screen. The slot width should be 20% to 30% smaller than the smallest diameter of the MBBR media being used.

Tehnički rječnik (kontekstualni isječci)

• SOTE (Standardna učinkovitost prijenosa kisika): Mjera koja pokazuje koliko učinkovito aeracijski difuzor prenosi kisik u čistu vodu. NIHAO difuzori s finim mjehurićima obično postižu preko 35% SOTE.
• Skidanje biofilma: Prirodni proces u kojem stare bakterije otpadaju s MBBR medija kako bi ih zamijenile nove, aktivnije bakterije.
• Brzina uzlaznog toka: Brzina kojom se voda kreće prema gore kroz cijevni taložnik. Za optimalnu izvedbu, to bi obično trebalo održavati između 1,5 i 3,0 m/h, ovisno o opterećenju krutim tvarima.

Koja je razlika između MBBR-a i aktivnog mulja?
Osnovna razlika je u tome što MBBR (reaktor s pokretnim slojem biofilma) je proces "pričvršćenog rasta" gdje bakterije rastu na zaštićenim plastičnim nosačima, dok Aktivni mulj je proces "zaustavljenog rasta" gdje se bakterije slobodno miješaju u vodi. MBBR omogućuje puno veću koncentraciju biomase, što znači da može obraditi više otpadne vode u manjem volumenu spremnika u usporedbi s tradicionalnim aktivnim muljem.

Kako da odredim pravu količinu Tube Settlers za svoj taložnik?
Broj modula cijevnih taložnika određen je Brzina opterećenja površine (ili Stopa preljeva). Standardni izračun je:
Zahtijevana površina = projektirana stopa protoka / dopuštena stopa preljeva. Tipično, cijevni taložnici omogućuju stope prelijevanja 2 do 4 puta veće od konvencionalnih taložnika bez cijevi, čime se učinkovito udvostručuje ili utrostručuje kapacitet postojećeg spremnika.

Zašto je 100% Virgin HDPE poželjan za MBBR medije?
100% Virgin HDPE (Polietilen visoke gustoće) je poželjan jer nudi vrhunsku mehaničku čvrstoću, kemijsku otpornost i ispravnu gustoću (0,95-0,97 g/cm3) za fluidizaciju. Reciklirani materijali često sadrže nečistoće koje čine medij krhkim ili uzrokuju njegovo tonjenje, što dovodi do kvara sustava unutar 2-3 godine.

Koje je idealno vrijeme “Start-up” za MBBR sustav?
Tipični MBBR sustav uzima 7 do 20 dana za razvoj funkcionalnog biofilma. To ovisi o temperaturi vode, pH i organskom opterećenju. U hladnijim klimatskim uvjetima, razdoblje "aklimatizacije" može trajati do 30 dana. Dodavanje "sjemenskog mulja" iz zdrave biljke može ubrzati ovaj proces.

Trebaju li Tube Settlers redovito čistiti?
Da, ali su dizajnirani da se u velikoj mjeri sami čiste. The Kut od 60 stupnjeva omogućuje većini krutih tvari da prirodno klize prema dolje. Međutim, ovisno o "ljepljivosti" mulja ili rastu algi, preporučujemo ispuštanje vode pod niskim pritiskom svakih 3 do 6 mjeseci kako bi se spriječilo začepljenje kanala i održao optimalan protok.

Može li se MBBR medij koristiti i za aerobne i za anaerobne procese?
Da. u Aerobik sustavima, medij se pomiče mjehurićima zraka iz difuzora. u Anaerobni ili anoksični (denitrifikacijskih) sustava, medij se pomiče mehaničkim miješalicama. Nosači biofilma pružaju stabilno okruženje za specijalizirane bakterije u obje vrste tretmana.

Kako Hangzhou NIHAO osigurava kvalitetu svojih PVC taložnih cijevi?
sve NIHAO PVC taložnici cijevi proizvedeni su s dodacima otpornim na UV zračenje i specifičnom debljinom (0,5 mm do 1,0 mm) kako bi se spriječilo spuštanje i degradacija okoliša. Svaka serija prolazi test čvrstoće "termalnog zavarivanja" kako bi se osiguralo da moduli mogu podnijeti težinu osobe (za održavanje) i težinu akumuliranog mulja.

Ključna tablica sažetka