U pravilnom radu reaktora s biofilmom s pokretnim slojem, nosači MBBR-a trebali bi cirkulirati kroz veći dio volumena reaktora umjesto da formiraju stalni plutajući sloj, taložeći se na podu ili skupljajući u jednom kutu. Kada kretanje nosača postane neravnomjerno, problem rijetko uzrokuje samo jedan čimbenik. Gustoća medija, rast biofilma, zarobljeni plin, prozračivanje, izvedba miješalice, omjer punjenja, geometrija reaktora, retencijski zasloni i kemijski sastav otpadne vode mogu promijeniti način kretanja nosača.
Kako bi se MBBR medij trebao kretati u zdravom reaktoru
MBBR medij dizajniran je za kontinuirano kretanje kroz biološki reaktor tako da pričvršćeni biofilm opetovano dolazi u kontakt s otpadnom vodom, otopljenim kisikom, hranjivim tvarima i supstratom. U aerobnim reaktorima ovo kretanje obično se stvara uglavnom prozračivanjem. U anoksičnim zonama ili zonama izjednačavanja može biti potrebno mehaničko miješanje.
Zdravo kretanje ne znači da svaki nosač mora uvijek ostati u potpuno istom hidrauličkom stanju. Nešto privremenog nakupljanja u blizini zidova ili površina je normalno. Ono što je važno je hoće li većina medija nastaviti cirkulirati i razvijaju li se velike stalne zone plutajućih, taloženih ili stagnirajućih nositelja.
Nosači ostaju blizu površine vode i ne kruže učinkovito.
Nosači se kreću kroz veći dio volumena reaktora s dostupnom energijom miješanja.
Nosači se talože ili ostaju u zonama male brzine u blizini dna spremnika.
Gustoća nosača je važna jer je MBBR medij normalno dizajniran da ostane blizu gustoće vode. Međutim, gustoća čiste plastične podloge samo je početna točka. Nakon što reaktor proradi, učinkoviti nosač postaje kombinacija plastični biofilm zadržana voda pričvršćene krute tvari mjehurići plina .
Uzorak medija koji se ispravno ponaša u čistoj vodi može se kretati drugačije nakon nekoliko tjedana rasta biofilma, nakupljanja krutih tvari, kamenca ili promjena u prozračivanju.
Zašto MBBR mediji lebde na površini
Uporno plutanje često je prvi abnormalni pokret koji primijete operateri. Tanak privremeni površinski sloj nije uvijek ozbiljan problem, ali velika plutajuća prostirka može smanjiti učinkovit kontakt između biofilma i otpadne vode i može ometati zaslone, kanale ili mehaničku opremu.
1. Gustoća gotovog nosača je preniska
Ako je gotov medij znatno lakši od reaktorske tekućine, nedovoljno miješanje može omogućiti da ostane na površini. Razlike u gustoći mogu proizaći iz odabira smole, varijacije u proizvodnji, prekomjernog stvaranja pjene, neprikladnih punila ili modela nosača koji nije prikladan za predviđeni proces.
Ovo je jedan od razloga zašto bi kupci trebali usporediti gustoća gotovog nosača , ne samo nominalna gustoća HDPE smole koja se koristi za njegovu proizvodnju.
2. Zrak je zarobljen unutar novih nosača
Novi medij može snažno plutati kada se prvi put unese u spremnik. Zrak može ostati unutar unutarnjih komora ili površinskih značajki prije nego što se medij potpuno smoči.
U tom slučaju plutanje se može smanjiti nakon namakanja i cirkulacije. Operateri stoga ne bi trebali odmah zaključiti da je nova serija medija neispravna samo zato što u početku ostaje na površini.
3. Biološki plin povećava privremeni uzgon
Zreli biofilm može uhvatiti mjehuriće plina. U zonama gdje dolazi do denitrifikacije, može se stvarati plin dušik unutar ili oko biofilma. Ugljični dioksid i drugi plinovi također se mogu privremeno pričvrstiti na površinu nosača.
To može učiniti zrele nosače povremeno plutajućim, osobito kada se uvjeti u reaktoru mijenjaju između aerobnog i razdoblja niske razine kisika.
4. Nosači hvatača pjene, ulja i masti u blizini površine
Industrijska otpadna voda koja sadrži površinski aktivne tvari, masti, ulja, masti ili stabilnu pjenu može stvoriti površinski sloj koji fizički hvata MBBR medije. U tim slučajevima problem nije samo u gustoći nosača. Možda će trebati obratiti pozornost na prethodnu obradu, kontrolu pjene ili uklanjanje ulja i masti.
| Promatrano stanje | Vjerojatni uzrok | Što provjeriti |
|---|---|---|
| Novi mediji odmah plutaju | Zarobljeni zrak ili niska završna gustoća | Ponašanje pri namakanju, gustoća nosača, konzistencija proizvodnje |
| Zreli mediji povremeno plutaju | Stvaranje plina u ili oko biofilma | DO profil, uvjeti denitrifikacije, debljina biofilma |
| Mediji zarobljeni u pjeni | Surfaktanti, mast ili pjena | Predobrada i stanje površine |
| Samo jedna strana spremnika pluta | Hidraulički ili aeracijski disbalans | Raspodjela zraka i obrazac cirkulacije |
Zašto MBBR mediji tonu ili se nakupljaju na dnu
Nakupljanje na dnu ne znači automatski da je sam plastični medij pretežak. U reaktorima koji rade, češći uzroci su prekomjerni biofilm, taloženje minerala, nakupljanje krutih tvari, nedovoljno miješanje ili preveliki omjer punjenja.
1. Pretjerani rast biofilma povećava masu nosača
Biofilm dodaje masu svakom nosaču. U normalnim uvjetima, smicanje stvoreno prozračivanjem i sudarima nosača pomaže u održavanju dinamičke ravnoteže između rasta biofilma i ljuštenja.
Ako je organsko opterećenje visoko, a smicanje prenisko, biofilm može postati neobično debeo. Dobiveni nosač može postati teži i teže ga je objesiti.
2. Anorgansko skaliranje čini medije težima
Industrijske otpadne vode mogu sadržavati minerale koji se talože na površini nosača. Kalcijev karbonat, spojevi željeza, struvit, silicij ili druge naslage mogu povećati težinu nosača i postupno smanjiti unutarnju otvorenu površinu.
Ovo je posebno važno kada se potonuće razvija polagano tijekom mjeseci, a ne odmah nakon pokretanja.
3. Suspendirane krute tvari ostaju zarobljene unutar nosača
Neke geometrije nosača sadrže uske unutarnje kanale ili zaštićene komore. Ako otpadna voda sadrži visoku količinu suspendiranih krutih tvari, a hidrauličko smicanje nije dovoljno, mulj i mineralne krute tvari mogu se akumulirati unutar ovih struktura.
Rezultat može biti i povećana težina nosača i smanjena učinkovita površina biofilma.
4. Energija miješanja je premala
Čak i ispravno proizvedeni mediji mogu se taložiti ako reaktor više ne daje dovoljno energije za miješanje. Uobičajeni uzroci uključuju:
- smanjen protok zraka puhala;
- zaprljani ili oštećeni difuzori;
- potopljene miješalice premale veličine;
- loš položaj miješalice;
- povećani omjer punjenja medija;
- promjene razine vode u spremniku;
- neravnomjerna aeracija preko dna reaktora.
Prije zamjene nosača, provjerite daje li reaktor još uvijek dovoljno hidrauličke energije za pomicanje stvarnog inventara medija pod trenutnim uvjetima biofilma i krutih tvari.
Zašto se MBBR mediji nakupljaju u mrtvim zonama
U mnogim reaktorima punog opsega, najčešći problem nosača nije jednostavno plutanje ili tonjenje. Umjesto toga, medij se dobro kreće kroz veći dio spremnika, ali se opetovano nakuplja u istom kutu, u blizini zida, iza pregrade ili ispred izlazne rešetke.
Ovaj uzorak obično označava a problem hidrauličke cirkulacije .
Neravnomjerna aeracija stvara jake i slabe zone cirkulacije
Prozračivanje čini više od osiguravanja kisika. Mjehurići koji se dižu stvaraju cirkulaciju tekućine. Ako je gustoća difuzora ili protok zraka mnogo veći u jednom dijelu reaktora, zona jake cirkulacije može gurnuti nosače u slabije područje gdje nema dovoljno energije da ih vrati.
Neispravan raspored difuzora može ostaviti nepomiješane kutove
Rešetka difuzora koncentrirana samo u središtu pravokutnog spremnika može generirati dobru vertikalnu cirkulaciju u sredini, ali slabo kretanje u blizini rubova. Rezultat može biti trajno nakupljanje medija duž zidova ili u kutovima.
Geometrija spremnika može stvoriti recirkulacijske džepove
Dugi uski spremnici, nepravilni bazeni, potporni stupovi, unutarnji zidovi, kanali i pregrade mogu stvoriti džepove niske brzine. Ta područja možda neće biti vidljiva tijekom puštanja u pogon čiste vode, ali mogu postati izraženija nakon što reaktor sadrži veliku količinu pokretnih medija.
Ulazni tok može gurnuti medij na jednu stranu
Koncentrirani influentni mlaz može dominirati lokalnom cirkulacijom. Ako je ulazni smjer loše usklađen s glavnim uzorkom miješanja, nosači se mogu više puta kretati prema jednoj strani spremnika.
Zasloni za zadržavanje mogu stvoriti lokalne medije
Mreže za zadržavanje izlaza sprječavaju izlazak nosača iz reaktora, ali sama rešetka postaje dio hidrauličkog sustava. Pretjerana brzina lica, djelomično začepljenje ili nedovoljna površina zaslona mogu privući velike količine medija na zaslon.
Nakon što se formira sloj medija, može dodatno povećati lokalni hidraulički otpor i pogoršati nakupljanje.
| Medijski uzorak | Vjerojatan problem | Što pregledati |
|---|---|---|
| Jedan kut prepun medija | Lokalna mrtva zona | Geometrija spremnika, pokrivenost difuzora, položaj miješalice |
| Mediji se nakupljaju u blizini izlaznog zaslona | Velika brzina zaslona ili blokada | Otvoreno područje sita, onečišćenje i hidrauličko opterećenje |
| Središte se pomiče, ali rubovi ostaju nepomični | Nedovoljna pokrivenost prozračivanjem | Raspodjela mreže difuzora |
| Donji prsten nosača | Slaba donja cirkulacija | Protok zraka, stanje difuzora ili potisak miješalice |
| Površinski sloj samo s jedne strane | Asimetrična cirkulacija spremnika | Ulazni smjer i ravnoteža prozračivanja |
Kako prozračivanje i miješanje kontroliraju kretanje medija
U aerobnom MBBR reaktoru, sustav prozračivanja obično ima dva istovremena posla: opskrbu kisikom i održavanje nosača u pokretu .
Ova dva zahtjeva su povezana, ali nisu identična.
Prijenos kisika
Određuje dobivaju li mikroorganizmi dovoljno kisika za uklanjanje ugljika, nitrifikaciju i druge aerobne reakcije.
Hidrauličko miješanje
Određuje cirkuliraju li nosači kroz reaktor i razvijaju li se mrtve zone.
Reaktor može pokazati koncentraciju otopljenog kisika od 2-3 mg/L i još uvijek imati slabo kretanje nosača u dijelu bazena. To se može dogoditi kada je prijenos kisika sveukupno dovoljan, ali distribucija protoka zraka ne stvara dovoljnu lokalnu cirkulaciju.
Moguće je i obrnuto. Snažno miješanje može zadržati kretanje nosača dok prijenos kisika ostaje nedovoljan za biološko opterećenje.
Znakovi da je kretanje medija ograničeno miješanjem
Kada se ovi simptomi pojave, operateri bi trebali procijeniti protok zraka, raspored difuzora, stanje difuzora, dubinu vode, omjer punjenja, potisak miješalice i cjelokupni obrazac cirkulacije umjesto da se oslanjaju samo na jedno mjerenje DO.
Kako omjer punjenja i geometrija medija utječu na cirkulaciju
Povećanje količine medija povećava dostupnu površinu biofilma, ali također mijenja hidrauličko ponašanje reaktora.
Pri niskom omjeru punjenja, pojedinačni nosači općenito imaju više prostora za kretanje i zahtijevaju manje energije za miješanje. Kako se omjer punjenja povećava, ukupna masa nosača raste, sudari postaju sve češći, a sloj medija stvara veći otpor cirkulaciji tekućine i zraka.
Zbog toga se reaktor koji uspješno radi pri omjeru punjenja od 20% ne može automatski povećati na 50% bez provjere prozračivanja, miješanja, kapaciteta sita i raspoloživog slobodnog volumena.
Važna je i geometrija medija. Promjer nosača, debljina stjenke, unutarnje komore, otvorena površina, zaštićena površina i karakteristike rasutog pakiranja utječu na kretanje.
Ekstremno složena unutarnja geometrija može osigurati veliku teoretsku površinu, ali također može povećati zadržavanje krutih tvari, smanjiti unutarnji prijenos mase ili otežati cirkulaciju u nekim uvjetima otpadne vode.
Praktična nosiljka stoga treba ravnotežu između područje biofilma, hidraulička otvorenost, mehanička izdržljivost i lakoća kretanja .
Rast biofilma mijenja ponašanje nosača tijekom pokretanja i rada
Ponašanje medija može se značajno promijeniti između prvog dana pokretanja i zrelog rada. Ovo je jedan od razloga zašto samo ispitivanje čiste vode ne može u potpunosti predvidjeti dugoročno kretanje.
Čisti prijevoznik
Gustoća plastike dominira pokretom. Zarobljeni zrak može uzrokovati privremeno plutanje nakon postavljanja.
Rani biofilm
Močljivost površine se poboljšava i masa nosača se povećava kako mikroorganizmi počinju kolonizirati medij.
Zreli biofilm
Rast biomase, stvaranje plina, ljuštenje i sudari stvaraju dinamičnije stanje nosača.
Pretjerani rast ili obraštanje
Debeli biofilm, zarobljene krutine ili kamenac mogu povećati težinu, začepiti unutarnje prostore i smanjiti kretanje.
Operatori bi stoga trebali procijeniti cirkulaciju nosača nakon što reaktor dosegne biološku zrelost. Ako se kretanje progresivno pogoršava kako se biofilm razvija, uzrok može biti nedovoljno smicanje, prekomjerno opterećenje, slabo ljuštenje ili neadekvatno miješanje, a ne izvorna gustoća nosača.
Rješavanje problema MBBR Media Movement korak po korak
Najučinkovitiji način za rješavanje problema s kretanjem medija je njihovo sustavno dijagnosticiranje. Zamjena nosača prije utvrđivanja uzroka može uzalud potrošiti novac i ostaviti izvorni hidraulički problem neriješenim.
Promatrajte obrazac kretanja
Utvrdite radi li se o problemu u plutanju cijelog spremnika, taloženju cijelog spremnika, nakupljanju u jednom kutu, nakupljanju u mreži ili općenito slaboj cirkulaciji.
Pregledajte medije
Provjerite stanje nosača, gotovu gustoću, debljinu biofilma, kamenac, zarobljene krutine, deformacije, istrošenost i unutarnje blokade.
Provjerite prozračivanje
Pregledajte protok zraka puhala, pad tlaka difuzora, onečišćenje difuzora, distribuciju zraka i DO na nekoliko mjesta umjesto na jednoj točki mjerenja.
Provjerite hidrauličko miješanje
Pregledajte ulazni smjer, geometriju spremnika, pregrade, položaj potopne miješalice, zone slabe cirkulacije i pomicanje dna.
Potvrdite stvarni omjer punjenja
Usporedite stvarni volumen instaliranog medija s efektivnim volumenom reaktora, posebno ako je nakon pokretanja dodano više nosača.
Pregledajte rešetke za zadržavanje
Provjerite blokadu, otvoreno područje, brzinu kretanja, oštećenje, formiranje sloja medija i utječe li hidraulika zaslona na cirkulaciju reaktora.
Pregledajte Kemija otpadnih voda
Potražite visoku masnoću, površinski aktivne tvari, kalcij, željezo, suspendirane mineralne tvari, neuobičajenu slanost, pjenjenje ili stvaranje biološkog plina.
Kada problem zahtijeva promjenu opreme
Radne prilagodbe mogu riješiti mnoge probleme kretanja, ali neki reaktori zahtijevaju fizičke izmjene.
Loša distribucija zraka
Izmijenite rešetku difuzora, ponovno uravnotežite protok zraka, očistite difuzore ili zamijenite oštećene jedinice.
Slabo mehaničko miješanje
Dodajte, promijenite veličinu ili položaj potopne miješalice kako biste poboljšali cirkulaciju cijelog spremnika.
Neprikladni mediji
Procijenite nosač s prikladnijom gustoćom, geometrijom ili otvorenom strukturom.
Akumulacija zaslona
Povećajte površinu zaslona za zadržavanje ili redizajnirajte zaslon kako biste smanjili pretjeranu lokalnu brzinu.
Prevelik omjer punjenja
Smanjite volumen nosača ili povećajte raspoloživi kapacitet miješanja.
Skidanje kamenca od minerala
Radije se pozabavite kemijskim sastavom ili predtretmanom otpadnih voda nego jednostavnom zamjenom nosača.
Slabo kretanje nosača može potjecati od samog medija, ali također može potjecati od prozračivanja, hidrauličkog dizajna, opterećenja sita, kemije otpadne vode ili nedovoljnog miješanja.
MBBR mediji se ne pomiču ispravno?
Ako nosači plutaju, talože se ili se skupljaju u jednom području reaktora, rješenje može uključivati odabir medija, prozračivanje, performanse miješalice, dizajn sita za zadržavanje ili omjer punjenja. NIHAO može pomoći u pregledu radnog stanja i identificirati koji dio sustava treba prvo provjeriti.
Za početni pregled navedite dimenzije reaktora, dubinu vode, model medija, instalirani volumen medija, omjer punjenja, protok zraka puhala, vrstu difuzora, specifikacije miješalice, karakteristike otpadne vode i fotografije ili videozapise koji pokazuju kretanje nosača.
Često postavljana pitanja
Trebaju li MBBR mediji plutati ili potonuti?
Odgovarajući MBBR medij općenito bi trebao ostati dovoljno blizu neutralnog uzgona da ga prozračivanje ili mehaničko miješanje može cirkulirati po reaktoru. Ne smije stvarati trajni plutajući sloj niti ostati na dnu spremnika.
Zašto novi MBBR medij pluta kada se prvi put doda u vodu?
Zrak može biti zarobljen unutar komora nosača prije nego što se medij potpuno smoči. To može uzrokovati privremeno plutanje i može se smanjiti nakon namakanja i kontinuirane cirkulacije.
Zašto MBBR mediji tonu nakon nekoliko mjeseci rada?
Mogući uzroci uključuju pretjerani rast biofilma, kamenac od minerala, zarobljene krutine, neadekvatno miješanje, smanjen protok zraka, onečišćenje difuzora ili promjene u karakteristikama otpadne vode.
Može li prekomjerni biofilm uzrokovati potonuće MBBR nosača?
Da. Debeli biofilm dodaje masu nosaču. Ako smicanje i miješanje nisu dovoljni za kontrolu debljine biofilma, zrele nosače može postati teže suspendirati.
Zašto se MBBR mediji nakupljaju u blizini izlazne rešetke?
Prevelika brzina površine ekrana, djelomično začepljenje, nedovoljno otvoreno područje ili nepovoljna cirkulacija reaktora mogu privući nosače prema ekranu i stvoriti postojanu medijsku podlogu.
Može li slaba prozračnost uzrokovati prestanak kretanja MBBR medija?
Da. U aerobnim MBBR reaktorima, prozračivanje obično osigurava i kisik i miješanje. Smanjen protok zraka ili zaprljani difuzori mogu ostaviti neke dijelove reaktora bez dovoljne cirkulacije.
Zahtijeva li veći omjer punjenja više energije za miješanje?
Obično da. Veći volumen nosača povećava ukupnu masu medija, učestalost sudara i hidraulički otpor. Prije povećanja omjera punjenja potrebno je provjeriti kapacitet prozračivanja ili miješalice.
Kako mogu identificirati mrtve zone u MBBR reaktoru?
Ponavljano nakupljanje medija, naslage na dnu, ustajali nosači, neravnomjeran DO, različit izgled biofilma i slaba cirkulacija u blizini uglova ili zidova uobičajeni su znakovi mrtvih zona.
Može li anorgansko skaliranje otežati MBBR medije?
Da. Kalcijev karbonat, spojevi željeza, struvit i druge mineralne naslage mogu se akumulirati na nosaču i povećati njegovu masu dok smanjuju unutarnju otvorenu površinu.
Kada treba zamijeniti slabo pokretne MBBR medije?
Zamjenu treba razmotriti kada je sam nosač oštećen, jako deformiran, trajno začepljen, s prekomjernom ljuskom ili očito neprikladan za primjenu. Ako je pravi uzrok loša aeracija, miješanje ili hidraulika sita, sama zamjena medija možda neće riješiti problem.
Engleski
عربي
španjolski
