Integrirana tehnologija DAF-MBBR

Autor: Kate Chen
E-pošta: [email protected]
Date: Mar 13th, 2025

Integrirana tehnologija DAF-MBBR postiže učinkovito pročišćavanje složenih otpadnih voda kroz sinergističke učinke "fizikalno-kemijskog biološkog tretmana".

I. Tehnički principi i sinergistički mehanizmi

Fizičko razdvajanje DAF -a

Funkcija jezgre: mikro -mjehuriće (<10 µM) adsorb suspendirane krute tvari, ulja, koloidi i drugi zagađivači za brzo razdvajanje flotacije (uklanjanje SS> 95%, uklanjanje ulja> 90%).

Ključne primjene: idealno za visoko-suspendirane krute tvari i otpadne vode s visokim uljem (npr. Rafinerija, prerada hrane, otpadne vode u klaonici), smanjenje opterećenja biološkog tretmana nizvodno.

Biološka degradacija MBBR

Uloga nosača biofilma: visoke površine (2.000–3,000 m²/m³) suspendirani nosači podržavaju rast biofilma (debljine 300–500 µm), povećavajući toleranciju na udarnu opterećenju za 50%.

Učinkovito uklanjanje ugljika/dušika: višestupanjski reaktori (npr. A/O-MBBR) omogućuju istodobnu nitrifikacijsku denitrifikaciju (uklanjanje COD-a> 90%, uklanjanje amonijaka> 85%).

Sinergistički učinci

Uklanjanje kaskade zagađivača: DAF uklanja suspendirane krute tvari i ulja, sprječavajući začepljenje biofilma; MBBR degradira otopljene organske tvari i amonijak.

Energetska optimizacija: DAF obrada smanjuje potrošnju energije MBBR -a (~ 20–30%), smanjujući ukupne emisije ugljika za> 15%.

Ii. Ključni operativni parametri i podaci o performansama

Faza procesa	Optimizirani parametri	Učinkovitost uklanjanja (tipično)	Izvor podataka
DAF jedinica	Vrijeme flotacije: 10 min, protok zraka: 72 l/min	COD: 61,3%, ulje: 97,6%, TSS: 76%	Studije slučaja u industriji
MBBR jedinica	HRT: 23,5 h, vrijeme miješanja: 13–23 min	COD: 47–73%, amonijak: 94,9–97,9%	Laboratorijska ispitivanja
Integrirani postupak	Intenzitet zračenja: 4,5–6,0 m³/(m² · h)	Klad otpadnih voda <30 mg/l, nh3-n <5 mg/l	Terenski testovi

Iii. Scenariji primjene i studije slučaja

Rafinerija nafte i petrokemijska otpadna voda

Slučaj: Rafinerija je usvojila DAF-MBBR za liječenje masnih otpadnih voda. Nakon što je DAF uklonio 97% nafte, MBBR je smanjio COD s 1.500 mg/L na <50 mg/L, s 40% manje proizvodnje mulja.

Tehničko uklapanje: DAF razdvaja kapljice nafte (> 10 µM), dok MBBR degradira otopljene ugljikovodike (npr. Benzenski derivati).

Otpadne vode za preradu hrane

Slučaj: Postrojenje za preradu mesa koristio je DAF (s doziranjem 30 mg/L PAC) za prethodno obradu otpadnih voda visokih TSS-a. MBBR je postigao 93% uklanjanja COD -a u HRT 6 h, s 60% manjim otiskom od konvencionalnih sustava.

Ušteda troškova: 25% niži operativni troškovi zbog smanjene kemijske upotrebe i odlaganja mulja.

Nadogradnja općinske otpadne vode

Rezultati pilota: DAF-MBBR postigao je bakalar otpadnih voda <20 mg/L i TP <0,3 mg/L (ispunjavanje kineskih standarda razreda 1A) bez proširivanja postojećih tenkova.

Skalabilnost: Modularni dizajn omogućuje brzo implementaciju decentraliziranog ruralnog tretmana.

Iv. Tehnološke inovacije

Smart upravljački sustavi

IoT integracija: Podešavanje mikrobloge za DAF u stvarnom vremenu (putem senzora tlaka i AI) i praćenje aktivnosti biofilma MBBR (npr. ATP senzori) za dinamičku optimizaciju.

Slučaj: Projekt je smanjio potrošnju energije za 18% putem PLC-kontroliranog DAF-MBBR veza.

Materijalni napredak

DAF Nanotech: Nano-keramički difuzori povećavaju učinkovitost stvaranja mjehurića za 30% i životni vijek na 8 godina.

Modifikacije nosača MBBR-a: Magnetska nanočestica (FE3O4)-nosači ubrzavaju stvaranje biofilma za 50% i pojačavaju otpornost na toksin.

Operacija bez kemikalija

Nulta PAC/PAM način: Mikro-nano razdvajanje DAF-a, pojačano mjehurićima (npr. Otajanje ciklona) u kombinaciji s endogenom denitrifikacijom u MBBR-u eliminira kemijsko doziranje.

V. Ekonomske koristi i usklađivanje politike

Usporedba troškova

Proces	CAPEX (USD/10k tona)	Opex (USD/ton)	Primjenjivost
Konvencionalni aktivirani mulj	110K - 140K	0,17–0,21	Veliki centralizirani
DAF-MBBR	85K --110K	0,11–0,14	Mali/srednje decentralizirani

Pokretači politike

Kineski 14. petogodišnji plan: ciljevi> 45% ponovna uporaba otpadnih voda do 2030. godine; DAF-MBBR otpadna voda odgovara industrijskom hlađenju ili općinskoj ponovnoj uporabi.

Inicijativa gradova nula otpada: Smanjenje mulja (30–50% manje mulja) usklađuje se s ciljevima upravljanja čvrstim otpadom.

Vi. Izazovi i budući trendovi

Tehnička ograničenja

Otpadna voda visoke saliniteta: Aktivnost biofilma MBBR opada na slanost> 3%, što zahtijeva sojeve otporne na sol ili prevlake za nosače.

Mikroplastična kontrola: DAF uklanja <50% mikroplastike (<1 µM), što zahtijeva ultrafiltraciju za poliranje.

Industrijski trendovi

Rješenja s niskim udjelom ugljika: Oporavak bioplina (iz MBBR anaerobnih zona) i DAF sustavi na solarnim pogonom omogućuju operacije neutralne ugljika.

Globalno širenje: rastuća potražnja u jugoistočnoj Aziji i Africi za kompaktni DAF-MBBR sustavi pokreću rast tržišta EPC.