Sempre que treballeu a la indústria del tractament d'aigües residuals durant un període de temps determinat, sovint escoltareu dos noms: MBR i MBBR.
Molts nouvinguts poden sentir-se una mica confosos: el nom només està a una lletra de distància, que sembla "artesania avançada", però en realitat, quina és la diferència? Vaig entrar en contacte amb MBBR per primera vegada el 2016, quan vaig pensar que només era una versió actualitzada de MBR.
Alguns projectes ara utilitzen MBR, mentre que altres utilitzen MBBR.
De vegades, fins i tot podeu veure que dos processos apareixen junts.
Si només mires el nom, és molt fàcil de confondre.
De fet, aquests dos processos tenen enfocaments completament diferents per resoldre problemes. Comprensió senzilla:
MBR utilitza membranes per a la filtració.
MBBR és proporcionar "espai vital" per als microorganismes.
Una separació d'aigua de fang reforçada,
Un tractament biològic millorat.
Avui, expliquem la lògica, els avantatges i els inconvenients i els escenaris aplicables d'aquests dos processos en un sol article.
1, primer, entenem una pregunta: què fa exactament el tractament d'aigües residuals
La majoria del tractament d'aigües residuals fa essencialment dues coses:
Pas 1: Utilitzeu microorganismes per consumir contaminants
Pas 2: Separeu els microorganismes de l'aigua
El primer pas s'anomena tractament biològic
El segon pas s'anomena separació d'aigua de fang
El procés del procés tradicional de fangs activats és realment molt senzill:
Dipòsit d'aireació → dipòsit de sedimentació secundari
Degradació microbiana de contaminants al tanc d'aireació
El dipòsit de sedimentació secundari separa els fangs i l'aigua mitjançant la sedimentació
MBR i MBBR es veuen reforçats en aquests dos aspectes.
2, MBR: Substitució de tancs de sedimentació secundaris per membranes
El nom complet de MBR és Membrane Bioreactor.
El canvi més important en aquest procés és només un:
S'ha substituït el dipòsit de sedimentació secundari per filtració de membrana.
Us podeu imaginar un escenari:
L'artesania tradicional és com utilitzar un dipòsit de sedimentació per "esperar que el fang s'assenti".
MBR és com posar un filtre molt fi a l'aigua.
La mida dels porus de la membrana sol ser de només 0,01 ~ 0,4 micres, molt més petita que la dels bacteris.
El resultat és:
El fang està completament interceptat
Els sòlids en suspensió són gairebé zero
L'efluent és molt clar
Molts efluents MBR fins i tot es poden utilitzar directament per a la reutilització d'aigua recuperada.
Hi ha una característica molt òbvia del temps d'execució MBR
La concentració de fangs és especialment elevada.
Llots actius ordinaris: MLSS aproximadament 2000-4000 mg/L
Sistema MBR: MLSS normalment oscil·la entre 6000 i 12000 mg/L
Com més microorganismes hi hagi, més gran serà l'eficiència de la reacció de manera natural.
Aquesta també és una raó important per la qual la capacitat del tanc MBR es pot reduir.
Avantatges de MBR
La qualitat de l'efluent és molt bona
Els sòlids en suspensió s'aproximen a 0
Terbolesa molt baixa
Estable per assolir el nivell A o fins i tot estàndards superiors
petjada compacta
No hi ha dipòsit de sedimentació secundari
El cos de la piscina es pot fer més compacte
Estabilitat del sistema
La membrana intercepta directament els fangs
No hi haurà cap problema de pèrdua de fangs
Bon efecte de desnitrificació
Perquè pot mantenir una llarga edat dels fangs
Els bacteris nitrificants poden créixer completament
El problema amb MBR també és molt pràctic
En el funcionament real, el repte més gran de MBR són només tres paraules:
incrustació de la membrana
La membrana es pot contaminar i bloquejar després d'un ús prolongat, provocant:
Disminució de la producció d'aigua
Augment de la pressió d'aspiració
augment del consum energètic
Així, els sistemes MBR han de:
rentat de gas
rentat a contracor
neteja química
La membrana no és un dispositiu permanent i normalment s'ha de substituir cada 3-5 anys.
Un altre tema és:
Consum energètic relativament elevat
El fregat de la membrana requereix una gran quantitat d'aireació
L'extracció d'aigua requereix energia
3, MBBR: Augment de la "àrea d'estar" per als microorganismes
El nom complet de MBBR és Moving Bed Biofilm Reactor.
Aquesta idea de procés és completament diferent.
No canvia la manera de separar el fang i l'aigua, però fa una altra cosa:
Augmentar el nombre de microorganismes en el sistema.
El mètode és senzill:
Afegiu una gran quantitat de material d'embalatge suspès al dipòsit d'aireació. Aquests farcits solen ser estructures de plàstic amb una densitat propera a l'aigua, i es mouran constantment sota aireació. Cada superfície del farciment estarà coberta de microorganismes.
Ho pots entendre d'aquesta manera
Procés tradicional de fangs activats
Els microorganismes estan en suspensió a l'aigua.
Sistema MBBR
Els microorganismes tenen dues parts:
Part de fangs en suspensió
Una part s'adhereix al material d'embalatge
Existeixen simultàniament al sistema: fang activat+biofilm
La quantitat total de microorganismes augmentarà significativament.
Per què MBBR té una forta resistència a l'impacte
El motiu és en realitat bastant simple.
Els fangs en suspensió són propensos a la pèrdua.
Però el biofilm unit al farciment no es rentarà fàcilment.
Així, quan la qualitat de l'aigua fluctua:
Els microorganismes del material d'embalatge poden tenir un paper en l'estabilització del sistema.
A molts projectes d'aigües residuals industrials els agrada utilitzar MBBR, i per això.
Avantatges de MBBR
Forta resistència a l'impacte
El biofilm no es perd fàcilment
Bona estabilitat del sistema
Fàcil de modificar
S'han millorat i renovat moltes depuradores antigues
Només cal afegir material d'embalatge al dipòsit d'aireació
No cal crear un cos de piscina nou
Fàcil d'operar
Sense equip de membrana
Dificultat operativa baixa
Consum d'energia relativament baix
La intensitat d'aireació és similar a la dels processos tradicionals
Limitacions de MBBR
MBBR també té els seus propis límits.
La característica més important és que hi ha un límit superior a la qualitat de l'efluent.
Perquè la separació final de fang i aigua encara depèn d'un dipòsit de sedimentació secundari.
Així:
El SS i la terbolesa de l'efluent solen ser superiors al MBR.
A més, cal tenir en compte dos problemes durant el funcionament:
acumulació d'embalatge
L'aireació desigual pot provocar una acumulació local.
4, Com triar MBR i MBBR?
Moltes persones lluiten a l'hora de dissenyar processos:
Quina hauria de triar?
De fet, el nucli només ha de mirar tres preguntes.
1. Requisits de sortida d'aigua
Si l'objectiu és:
reutilització d'aigües residuals
Emissions d'alt nivell
Normes d'aigües superficials
MBR és més adequat.
Perquè la filtració per membrana pot eliminar gairebé completament els sòlids en suspensió.
2. Situació d'ús del sòl
Si el lloc és molt ajustat:
MBR té avantatges evidents
Perquè elimina la necessitat d'un dipòsit de sedimentació secundari.
3. Inversions i Operacions
Si el projecte posa més èmfasi en:
estable
cost
Gestió senzilla
MBBR és sovint més adequat. Sobretot la millora i ampliació de les antigues depuradores.
5, Cada cop es comencen a utilitzar més projectes en combinació
En alguns projectes, es combinen dos processos.
Per exemple: MBBR+MBR
Afegiu material d'embalatge al dipòsit bioquímic MBR.
Això pot aportar dos beneficis:
Major biomassa
Reduir l'encrassement de la membrana
Moltes plantes de tractament d'aigües residuals d'alt nivell utilitzen aquest enfocament.
6, Per últim, permeteu-me resumir
MBR i MBBR en realitat representen dos enfocaments de reforç diferents.
MBR: Separació d'aigua de fang millorada
L'equip bàsic és la membrana
L'objectiu és aconseguir una major qualitat dels efluents.
MBBR: Tractament biològic millorat
El nucli és material d'embalatge suspès
L'objectiu és augmentar la biomassa i l'estabilitat del sistema.
Comprensió senzilla:
MBR és un procés per afegir un "filtre ultra-fin" a l'aigua.
MBBR ha col·locat moltes "cases microbianes" a la piscina.
Una recerca de l'excel·lència màxima.
Un destaca l'estabilitat i l'economia.