БИОФИЛМОВ РЕАКТОР С ПОДВИЖАЩ се слой (MBBR) БИОФИЛМОВА СРЕДА
Версия на документа: 1.0
дата:29 август 2025 г
Тема:Опростено сравнение: MBBR срещу конвенционален процес с активирана утайка (CAS).
MBBR (реактор за биофилм с подвижно легло)е ефективна технология за биологично пречистване на отпадъчни води. Неговият основен принцип се основава на използването на специални биологични носители, суспендирани в реактора, като среда за прикрепване и растеж на микроорганизми, образувайки силно активна система от биофилми. Този процес съчетава иновативно техническите предимства на традиционния процес с активна утайка и процеса с биофилм. Чрез аериране или механично разбъркване носителите продължават да текат в реактора, което позволява пълен контакт между биофилма и отпадъчните води. Това значително подобрява ефективността на разграждане на замърсителите и експлоатационната стабилност на системата.
Процесът MBBR се характеризира с малък отпечатък, силна устойчивост на ударно натоварване, нисък добив на утайка, проста работа и управление и няма нужда от рециркулация на утайката. Понастоящем той се прилага широко в усъвършенстваното третиране на общински канализационни и промишлени отпадъчни води, като отстраняване на органични вещества и нитрификация/денитрификация.
Следващият раздел предоставя сравнителен анализ на MBBR и конвенционалния процес на активирана утайка:
I.Какъв е обхватът на степента на органично натоварване (OLR), която системата MBBR може да поддържа, изразена в g BOD/m² (ефективна повърхност)?
Диапазонът на степента на органично натоварване (OLR) е5-20 kg COD/(m³·ден).
Този диапазон силно зависи от целта на обработката (само въглеродно окисление или включително нитрификация).
За въглеродно окисляване (отстраняване на БПК): Може да се приложи по-високо натоварване, обикновено в рамките на10 - 20 g BOD/m²·d.
За нитрификация (отстраняване на амоняк): По-малко натоварване е задължително, обикновено изисква< 5 g BOD/m²·d.
Това е така, защото нитрифициращите бактерии растат бавно. Високото BOD натоварване би причинило хетеротрофните бактерии да се размножават прекомерно, конкурирайки се за пространството на биофилма и кислорода, като по този начин инхибират нитрифициращите бактерии.
II. Каква е минималната степен на използване на кислород (%), която трябва да постигне MBBR средата за прехвърляне на кислород от въздуха в процеса на пречистване на отпадъчни води?
Освен това, каква е необходимата минимална икономия на енергия, изразена в kWh/m³?
Минимална OTE и икономия на енергия
OTE е тясно свързана със системата за аериране. В MBBR система, използваща нови, високо-качествени дифузори, ефективността на пренос на кислород (OTE) в действителната отпадъчна вода трябва да бъдене по-малко от 15-20%.
Примесите в отпадъчните води ще намалят действителната ефективност.
По отношение на показателя "kWh/m³":
„kWh/m³“ не е широко възприет като основен стандарт за ефективност, тъй като не отчита концентрацията на влиятелния замърсител
(енергията, необходима за пречистване на един кубичен метър чиста вода спрямо един кубичен метър високо{0}}отпадъчна вода, е значително различна).
Най-научната и универсална единица за енергийна ефективност еkWh/kg O₂(консумирана енергия на kg доставен кислород).
За груба оценка: Приемайки пречистване на типична общинска отпадъчна вода (влияние BOD=500 mg/L, ~1 kg O₂ е необходимо за отстраняване на 1 kg BOD и енергийна ефективност от 2,5 kWh/kg O₂),
консумацията на енергия на кубичен метър ще бъде приблизително:
0,5 kg BOD/m³ * 1 kg O₂/kg BOD * 2,5 kWh/kg O₂=**1,25 kWh/m³**
Моля, имайте предвид, че това е aтеоретична оценка; действителните стойности варират в зависимост от качеството на водата, нивото на обработка и други фактори.
Ⅲ. Носителят на биофилм MBBR трябва да произвежда по-малко излишна утайка от конвенционалната система с активна утайка.
Какъв е минималният процент на намаление (%) и какъв е типичният добив на утайка, изразен в kg изсушена утайка/kg отстранен БПК?
Както бе споменато по-горе, ниското производство на утайки е значително предимство на процеса MBBR.
Процент на намаляване на утайките: В сравнение с конвенционалния процес на активирана утайка (CAS), MBBR системите обикновено постигат20% - 40% намалениепри излишно производство на утайки.
Добив на утайки:
Типичен добив на утайка от MBBR: 0.3 - 0.6 kg суха утайка / kg отстранен БПК.
CAS Добив (за сравнение): 0.8 - 1.2 kg суха утайка / kg отстранен БПК.
Причина: Микроорганизмите в биофилма MBBR имат по-дълго време на задържане на утайката (SRT) и по-дълга хранителна верига, което води до по-ендогенно дишане
(микроорганизми, консумиращи собствен клетъчен материал за поддръжка). Това превръща повече органична материя в крайна сметка в CO₂ и вода, а не в нова клетъчна маса (утайка).
Средата за биофилм MBBR трябва да има ефективност на пренос на кислород не по-малка от колко грама O₂/ден (g O₂/ден)?
Изясняване: „Ефективността на преноса на кислород“ по своята същност е aсъотношение или процент (%), а неабсолютно количество (g O₂/ден). Theобщ капацитет за пренос на кислород (g O₂/ден)на всяка аерационна система зависи от нейния мащаб
(напр. брой дифузори, обем на резервоара, капацитет на вентилатора), докато „ефективност“ се отнася до това колко добре пренася кислород (OTE %). Моля, вижте отговора на въпрос 2 (OTE > 15-20%).
Ако въпросът ви се отнася докапацитет за пренос на кислородна MBBR система, това се определя основно от дизайна и мащаба нааерационна система (духалки + дифузори), а не от самите носители на биофилм.
Основната функция на средата е да осигури повърхност за прикрепване на микроби; той сам по себе си не произвежда или пренася кислород, въпреки че присъствието му влияе върху пътищата на мехурчетата и ефектите на трансфер на маса.
Отказ от отговорност:Техническите параметри, предоставени в този документ, се основават на типични условия и опит в индустрията, само за справка. Специфичните проектни параметри в практическите приложения трябва да бъдат щателно изчислени и валидирани в съответствие с действителните условия на проекта (качество на входящата вода, стандарти за отпадъчни води, температура на околната среда и др.).