MBBR vs. CAS: Definitivni obračun za moderno liječenje otpadnih voda

Uvod

Kako se naši gradovi rastu,, a propisi o okolišu zatežu, izbili sustava za pročišćavanje otpadnih voda nije samo tehnička odluka - to je ekonomski i logistički imperativ . Objekti danas se miliaju uhvatiti u balansiranje uklanjanja onečišćenja visoke učinkovitosti, ograničenog fizičkog prostilia, eskaliranja troškova energije i potrebe za operativnom jednostavnošću.

Već desetljećima je neprikosnoveni prvak čišćenja otpadnih voda velikih razmjera bio Konvencionalni aktivirani mulj (CAS) Proces - pouzdana radna konja. Međutim, posljednjih godina, visoko učinkovit, kiidat za uštedu prostora porastao je u istaknutost: Pomicanje biofilma u krevetu (MBBR) .

MBBR predstavlja Budućnost visoke učinkovitosti koja štedi prostor , dok CAS ostaje Isprobana radna konja .

Što je MBBR?

Definiranje inovatora

MBBR, OR Pomicanje kreveta za biofilm reaktor , je napredna tehnologija za pročišćavanje bioloških otpadnih voda. Njegov je glavni cilj koristiti koncept zaštićenog, gustog biološkog filma kako bi se maksimizirao kapacitet liječenja u minimalnom volumenu.

MBBR postiže ovu učinkovitost koristeći specijalizirane, male plastične komade - poznate kao Nosači biofilma or medija - koji su dizajnirani da slobodno plutaju i kruže unutar spremnika za prozračivanje.

Nosači biofilma or medija pitcure:

Proces MBBR -a: prednost biofilma

Zamislite nosače biofilma kao Mikro-hotele za korisne bakterije . Ti su nosači projektirani s vrlo visokim omjerom površine i volumena, nudeći zaštićeno, idealno okruženje za kolonije mikroba ( biofilm ) napredovati i rasti.

1. Medijska instalacija: Tisuće ovih malih nosača (često oblikovanih poput kotača ili sitnih zvijezda) dodaju se u spremnik za prozračivanje, obično pune između 50% i 70% volumena spremnika.

2. Prozračivanje i miješanje: Zrak koji se isporučuje iz Bdonjis -a služi dvostrukoj svrsi: Omogućuje kisik potreban da bakterije konzumiraju organske zagađivače (Bod i amonijak), a stvara turbulentno miješanje potrebno za održavanje nosača koji kruže po cijelom spremniku.

3. Liječenje: Dok otpadne vode prolaze kroz spremnik, zagađivači se difundiraju u sloj biofilma na nosačima, gdje ih metaboliziraju bakterije. Budući da je biomasa fizički pričvršćena na nosače, sustav je manje sklon ispiranje biomase nego tradicionalne metode.

4. Odvajanje: Sito ili zaslon na izlazu reaktora zadržava medij unutar spremnika, omogućujući samo tretiranoj vodi i izmučenim krutima da nastave na konačni korak pročišćivača ili filtracije.

Prednosti MBBR:

• Mali otisak: Ovo je najznačajnije prodajno mjesto. Budući da je koncentracija biofilma na nosačima izuzetno visoka, MBBR može postići istu razinu liječenja kao i CAS u reaktoru koji je često 50% manji , što ga čini savršenim za urbana područja ili mjesta s ograničenom zemljom.

• Otpor na udarna opterećenja: Zaštićena priroda biofilma pruža a robustan štit Protiv iznenadnih šiljaka koncentracije zagađivača ili brzine protoka, osiguravajući mnogo brži oporavak od CAS -a.

• Jednostavna operacija: Za razliku od CAS -a, nema potrebe za nadgledanjem i upravljanjem omjerom osjetljivog povratnog aktiviranog mulja (RAS). Sustav zahtijeva manje "čuvanja čuvanja" jer biofilm upravlja vlastitim rastom i spojkom.

• Visoka učinkovitost liječenja: Izvrsno za nitrifikaciju (uklanjanje dušika) jer dugo Vrijeme zadržavanja krutih tvari (SRT) zaštićenog biofilma omogućava napredovanje sporo rastućih nitrirajućih bakterija.

Nedostaci MBBR:

• Trošak prijevoznika: Početna kupnja i ugradnja specijaliziranih plastičnih nosača predstavljaju značajno Unaprijed kapitalni izdaci .

• Nošenje medija: S vremenom mediji mogu doživjeti manju iscrpljenost, iako moderni dizajni to minimiziraju. Postoji potreba za robusnim ekranima kako bi se spriječilo gubitak nosača iz sustava.

• Potencijal za začepljenje: Iako je rijetko, loše dizajnirano prozračivanje ili grubi probir može dovesti do skupljanja medija, potencijalno smanjujući učinkovitost liječenja.

Što je CAS?

Definiranje radne konja

Konvencionalni aktivirani mulj (CAS) je najstariji, najčešći i najvjerojatniji najpouzdaniji postupak liječenja bioloških otpadnih voda koji se koristi širom svijeta. To je zlatni standard protiv kojeg se mjeri većina novih tehnologija. Za razliku od MBBR -a, Cas se u potpunosti oslanja na održavanje a flokulentna biomasa - osjetljiva mješavina vode i suspendiranih mikroba - za postizanje liječenja.

CAS postupak: Model Mixer-Settler

CAS je jednostavan, učinkovit Model Mixer-Settler To stvara savršene uvjete da mikroorganizmi jedu zagađivače, a zatim te mikroorganizme odvaja od čiste vode.

1. Spremnik za prozračivanje (miješanje): Sirova otpadna voda se miješa u velikom spremniku s aktivirani mulj (koncentrirana mikrobna masa). Zrak se agresivno ubacuje u spremnik, pružajući potreban kisik za mikrobe za metaboliziranje Bod (Biokemijska potražnja za kisikom) i ostali onečišćenja.

2. Provjeravač (naseljavanje): Miješana alkohol teče u veliku, mirovanje sekundarni spremnik za naseljavanje (pročišćivač) . Ovdje mikrobi (mulj) flokuliraju (skupljaju se) i smiju se zbog gravitacije, ostavljajući iza sebe bistru, tretiranu vodu.

3. Sudge Recycle (srž kontrole): Nastavljeni mulj je presudan. Dio se kontinuirano pumpa natrag u spremnik za prozračivanje - ovo je Povratak aktiviranog mulja (RAS) . Ovo recikliranje osigurava da je uvijek dostupna visoka koncentracija aktivnih, gladnih mikroba za liječenje dolaznog protoka. Višak mulja se uklanja i šalje na odlaganje.

Učinkovitost CAS -a uvelike se oslanja na održavanje preciznog Dob mulja and Omjer f/m (omjer hrane i mikroorganizma) , što ga čini vrlo osjetljivim operativnim procesom.

Prednosti CAS -a:

• Dobro uspostavljena tehnologija: Desetljeća operativnog iskustva znači da je proces univerzalno shvaćen, a većina operatora vrlo je upoznata s njegovim zahtjevima za praćenje i kontrolu.

• Relativno nizak kapitalni trošak: Budući da se oslanja na osnovne betonske spremnike i lako dostupnu opremu za prozračivanje, početni troškovi za izgradnju osnovnog CAS reaktora često su lower nego MBBR, koji zahtijeva specijalizirane prijevoznike.

• Dobro uklanjanje BOD -a i TSS -a: Kada djeluje u optimalnim uvjetima, CAS omogućuje vrlo učinkovito uklanjanje i organskog ugljika i suspendiranih krutih tvari.

• Fleksibilnost u uklanjanju hranjivih tvari: CAS se može lako izmijeniti (npr. Dodavanje anaerobnih ili anoksičnih zona) kako bi se postigao strogo Uklanjanje dušika i fosfora zahtjevi.

Nedostaci CAS -a:

• Veliki otisak: CAS zahtijeva znatno više prostora od MBBR -a zbog potrebe za velikim spremljem za prozračivanje kako bi održao dovoljnu koncentraciju mikroba i, kritično, vrlo velik sekundarni pročišćivač kako bi se osiguralo pravilno rješavanje mulja.

• Osjetljivo na udarna opterećenja: To je njegova glavna slabost. Iznenadni toksični pražnjenje, promjenu temperature ili hidraulički porast može "Opasti" Krhki aktivirani mulj, što dovodi do lošeg taloženja, gubitka biomase i vremena oporavka koji se može protezati od dana do tjedana.

• Proizvodnja i upravljanje muljevima: CAS proizvodi veliku količinu viška mulja koji se mora odvajati, tretirati i odlagati. To čini glavni dio operativnog troška.

• Zahtijeva kvalificirane operatere: Postupak je vrlo osjetljiv na kvaliteta mulja . Zahtijeva stalno praćenje i sofisticiranu kontrolu nad RAS -om, stope gubljenja i omjer F/M od strane iskusnog osoblja.

MBBR vs. CAS: Ključne razlike

Dok i MBBR i CAS učinkovito čiste vodu, njihovi temeljni mehanizmi dovode do dramatičnih razlika u performansama, otisku i troškovima. Ovdje izbor između dviju tehnologija postaje kristalno jasan na temelju prioriteta vašeg projekta.

Operativna složenost: manje "čuvanja djece" u odnosu na stalnu kontrolu

Razlika u operativnoj složenosti jedan je od najuvjerljivijih razloga za odabir MBBR -a, posebno za manje biljke ili one s manje kvalificiranih operatora.

• CAS zahtijeva preciznost: CAS je živi sustav koji zahtijeva stalno praćenje Indeks volumena mulja (SVI) , Mješovita suspendirana krutih tvari (MLSS) i precizno Povratak aktiviranog mulja (RAS) Brzina pumpanja kako bi se floc pravilno održavao i naseljavao. To je osjetljiv čin uravnoteženja.

• MBBR pojednostavljuje život: U MBBR sustavu biološka masa je fizički pričvršćena na nosače. Jednostavno upravljate prozračivanjem za miješanje i opskrbu kisikom. Sustav je daleko oprošteniji, dramatično Smanjenje potrebe za svakodnevnim, složenim upravljanjem muljem . To rezultira nižim troškovima rada i manje tehničke stručnosti potrebne na licu mjesta.

Jednadžba zemljišta: Otisak protiv kapitala

Pri izračunavanju konačnog troška morate pogledati iznad početne otkupne cijene:

1. Ako je zemljište skupo ili nedostupno (npr. Urbana naknadna oprema): Trošak prijevoznika za MBBR brzo je opravdan od strane Izbjegava troškove prikupljanja zemljišta ili nemogućnost izgradnje velikih CAS spremnika.

2. Ako je zemljište jeftino i obilno (npr. Ruralna općina): Niži kapitalni troškovi CAS spremnika često čine preferirani financijski izbor, pod uvjetom da je protok otpadnih voda stabilan.

Primjene MBBR i CAS

Prikladnost MBBR-a nasuprot CAS-u često je određena okolinom, prirodom otpadnih voda i dugoročnim ciljevima projekta. Evo razgradnje gdje svaka tehnologija uistinu sjaji.

Prikladne aplikacije za MBBR (Space Saver i Solver Problem)

MBBR je postavljen kao idealno rješenje kada ograničenja-bilo fizička, logistička ili povezana s performansama-doživljavaju opseg projekta.

• Predonošenje postojećih biljaka: To je vjerojatno najčešća i ekonomičnija primjena za MBBR. Postojeća, preopterećena postrojenja CAS -a može dramatično povećati svoj kapacitet i performanse (posebno za nitrifikaciju) jednostavno dodavanjem nosača u svoj postojeći sliv prozračivanja. To izbjegava ogromne troškove i poremećaj nove konstrukcije spremnika (često se naziva Itas -Integrirani aktivni mulj s fiksnim filmom, u kombinaciji s aktiviranim muljem).

• Pročištenje industrijskih otpadnih voda: Industrije često imaju vrlo promjenjive tokove, fluktuirajuće kemijske sastava i otpadne vode koje mogu biti toksične za osjetljivi suspendirani mulj. MBBR -ovi otpornost na udarne opterećenja Čini ga izborom za sektore poput hrane i pića, celuloze i papira i kemijske proizvodnje.

• Male zajednice i decentralizirani sustavi: Za male gradove, odmarališta ili mjesta daljinskog rudarstva, jednostavna operacija i kompaktna priroda MBBR -a su ogromna imovina. Potrebno im je manje zemljišta i manje složene svakodnevne operativne radne snage od CAS pogona.

• Prethodno liječenje ili poboljšanje kapaciteta: MBBR se često koristi kao robusna prva faza za rukovanje većinom uklanjanja BOD -a, ostavljajući manje zahtjevan zadatak za konačni korak poliranja (MBBR je savršen prethodnik za denitrifikacija ).

Prikladne aplikacije za CAS (pouzdana radna konja)

CAS ostaje dominantan izbor kada su pouzdanost, niski početni troškovi i konvencionalno upravljanje prioriteti.

• Velika općinska postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda: Za glavna gradska područja s velikim, stabilnim, velikim količinama i gdje je zemljište povijesno osigurano, CAS je i dalje standard. A niži početni kapitalni izdaci A poznavanje upravljanja procesom čini ga sigurnijom, dobro provjerenom opcijom.

• Gdje dostupnost zemljišta nije ograničenje: Ako postrojenje lako može proširiti svoj trag (npr. U seoskim ili raširenim industrijskim parkovima), ekonomska prednost nižih početnih troškova CAS -a često nadmašuje operativnu učinkovitost MBBR -a.

• Specifični zahtjevi za uklanjanje hranjivih tvari: Dok je MBBR izvrstan za nitrifikaciju, složene, višestupanjske varijante CAS (poput $\text{A/o}$ or $\text{A2o}$ postupak) često se provode kada je prioritet strog, posvećen Uklanjanje biološkog fosfora i ukupna kontrola hranjivih sastojaka. Čvrsta operativna kontrola CAS -a ponekad se može bolje pozabaviti ovim specifičnim izmjenama.