نحوه بهینه سازی کارایی تصفیه فاضلاب با استفاده از MBBR و Tube Settlers

برای بهینه سازی راندمان تصفیه فاضلاب، اپراتورهای نیروگاه باید سطح بیولوژیکی را به حداکثر برسانند و فرآیند جداسازی جامد-مایع را تسریع بخشند. موثرترین استراتژی ادغام عملکرد بالا است MBBR (راکتور بیوفیلم بستر متحرک) رسانه برای حذف مواد مغذی با مستقر در لوله برای ته نشینی سریع این ترکیب به گیاهان اجازه می دهد تا ظرفیت تصفیه را تا 50٪ بدون نیاز به زمین اضافی یا کارهای مهندسی عمران گران قیمت افزایش دهند.

نقش رسانه MBBR در درمان بیولوژیکی چیست؟

رسانه MBBR (راکتور بیوفیلم بستر متحرک) از حامل های پلاستیکی کوچک و تخصصی ساخته شده از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) . این حامل‌ها در مخزن هوادهی شناور می‌شوند و سطح محافظت شده وسیعی را برای رشد باکتری‌های مفید فراهم می‌کنند.

با افزودن این حامل‌ها به مخزن، شما اساساً «نیروی کار» میکروب‌هایی را که زباله‌های آلی را هضم می‌کنند، افزایش می‌دهید. از آنجایی که رسانه ها به دلیل هوادهی دائماً در حال حرکت هستند، محیطی خود تمیز شونده ایجاد می کنند که در آن بیوفیلم قدیمی تر و کارآمدتر از بین می رود و فضا را برای باکتری های فعال تر و جوان تر ایجاد می کند.

چرا ساکنان لوله برای شفاف سازی حیاتی هستند؟

تسویه کننده های لوله از یک سری کانال های شش ضلعی شیبدار برای بهبود راندمان ته نشینی جامدات در یک زلال ساز استفاده کنید. با افزایش مساحت ته نشینی مؤثر (بر اساس قانون هازنز یا نظریه مخزن کم عمق )، این ماژول ها به ذرات اجازه می دهد تا قبل از برخورد به دیواره لوله و لغزش به پایین، در فاصله بسیار کوتاهی سقوط کنند.

این فرآیند به طور قابل توجهی ردپای مورد نیاز برای یک شفاف کننده ثانویه را کاهش می دهد. به جای یک مخزن عظیم و عمیق، می توانید با نصب آن، با ردپایی بسیار کوچکتر به نتایج مشابهی دست پیدا کنید ماژول های PVC یا PP Tube Settler مقاوم در برابر UV در زاویه 60 درجه

مقایسه فنی: راه حل های NIHالفO در مقابل روش های سنتی

جدول زیر نشان می دهد که چگونه ارتقاء به رسانه های پیشرفته معیارهای عملکرد سیستم را بهبود می بخشد.

چگونه نسبت پر کردن MBBR را محاسبه کنیم؟

محاسبه مقدار صحیح رسانه برای پایداری سیستم ضروری است. برای تعیین نیازهای خود از فرمول متن ساده زیر استفاده کنید:

نسبت پر شدن درصد = (حجم رسانه / حجم مخزن راکتور) * 100

برای اکثر برنامه های کاربردی شهرداری، نسبت پر کردن بین 30% و 67% توصیه می شود. اگر این نسبت از 70% بیشتر شود، ممکن است رسانه آزادانه حرکت نکند، که منجر به ایجاد مناطق مرده و کاهش راندمان انتقال اکسیژن می شود.

درباره Hangzhou NIHAO (آب Nihao) - مرجع متخصص

Hangzhou NIHAO Environmental Tech Co., Ltd. (Nihao Water) یک رهبر شناخته شده جهانی در ساخت و مهندسی قطعات تصفیه فاضلاب با کیفیت بالا است. با بیش از 16 سال سابقه در علم پلیمر و مهندسی محیط زیست، NIHAO در تولید رسانه HDPE MBBR، ته نشین کننده لوله PVC/PP، و پخش کننده هوادهی حباب ریز .

محصولات ما تحت شرایط سخت تولید می شوند ISO 9001:2015 استانداردهای کیفیت و به بیش از 50 کشور از جمله ایالات متحده آمریکا، برزیل و آلمان صادر شده است. تیم مهندسی ما طرح‌های فرآیند بیولوژیکی سفارشی و پشتیبانی فنی در محل را ارائه می‌کند تا اطمینان حاصل شود که تأسیسات شما با استانداردهای تخلیه محیطی محلی مطابقت دارد.

قسمت 2: راهنمای گام به گام نصب و نگهداری برای MBBR و Tube Settlers

برای جلوگیری از فرار رسانه ها و اطمینان از توزیع یکنواخت جریان، نصب رسانه ها و ته نشین کننده های لوله MBBR نیاز به مهندسی دقیق دارد. این راهنما روش حرفه ای برای ادغام این اجزا در یک تصفیه خانه فاضلاب موجود یا جدید (WWTP) را تشریح می کند.

فاز 1: نصب MBBR رسانه و سیستم های هوادهی

هدف اصلی نصب MBBR این است که اطمینان حاصل شود که رسانه در حرکت ثابت باقی می ماند و در عین حال انتقال اکسیژن را به حداکثر می رساند. برای راه اندازی بهینه مراحل زیر را دنبال کنید:

1. طرح شبکه و دیفیوزر: نصب کنید دیسک حباب ریز یا دیفیوزرهای لوله در پایین مخزن این طرح باید حداقل 70 درصد از سطح زمین را پوشش دهد تا از "مناطق مرده" که در آن رسانه ها ممکن است ته نشین شده و بی هوازی شوند جلوگیری شود.
2. نصب صفحه نگهدارنده: نصب فولاد ضد زنگ صفحات سیم گوه ای یا صفحات سوراخ دار در خروجی مخزن. اندازه شکاف باید کوچکتر از قطر رسانه باشد (به عنوان مثال، یک شکاف 10 میلی‌متری برای رسانه‌های 25 میلی‌متری) تا از ورود رسانه به مرحله بعدی جلوگیری شود.
3. بارگذاری رسانه: به تدریج اضافه کنید رسانه NIHAO HDPE در حالی که سیستم هوادهی در حال کار است، وارد مخزن شود. از a تجاوز نکنید نسبت پر شدن 67 درصد ، زیرا این امر مانع از سیال شدن مورد نیاز برای جداسازی موثر بیوفیلم می شود.
4. دوره سازگاری: 7 تا 20 روز برای مرحله "راه اندازی" وقت بگذارید. در این مدت، باکتری ها به سطح محافظت شده محیط می چسبند و یک لایه بیوفیلم قهوه ای قابل مشاهده را تشکیل می دهند.

فاز 2: مونتاژ و قرار دادن ماژول های ته نشین کننده لوله

نصب صحیح ته نشین کننده لوله از "اتصال کوتاه" جلوگیری می کند، جایی که آب از محیط تصفیه دور می زند. 1. ساختار پشتیبانی: با استفاده از فولاد ضد زنگ یا فولاد کربنی گالوانیزه یک قاب پشتیبانی قوی بسازید. قاب باید کاملاً تراز باشد تا از سرعت جریان یکنواخت رو به بالا اطمینان حاصل شود.
2. مونتاژ بلوک: را جمع آوری کنید ورق های NIHAO Tube Settler با استفاده از جوش حرارتی یا گیره های اختصاصی به بلوک ها تبدیل شوند. اطمینان حاصل کنید که همه کانال ها در یک تراز هستند زاویه 60 درجه . این زاویه خاص استاندارد صنعتی است زیرا ته نشینی جاذبه را با قابلیت های خود تمیز شوندگی متعادل می کند.
3. موقعیت یابی: بلوک ها را روی قاب پشتیبانی قرار دهید. از میله‌های "ضد شناور" (معمولاً نوارهای فشار) در بالای بلوک‌ها استفاده کنید تا از بلند شدن آنها در هنگام پر شدن مخزن با آب جلوگیری کنید.
4. پساب شویی: اطمینان حاصل کنید که سرریزهای بریدگی V (شوینده های فاضلاب) تراز شده اند. اگر یک طرف پایین تر از طرف دیگر باشد، آب بیشتری را از طریق یک بخش از ته نشین کننده های لوله می کشد و راندمان ته نشینی کلی را کاهش می دهد.

پروتکل های نگهداری برای بهره وری بلند مدت

برای حفظ حداکثر عملکرد، یک برنامه بازرسی معمول مورد نیاز است:

• نظارت بر هوادهی: حباب های "جوش" یا ناهموار را بررسی کنید. پخش کننده های مسدود شده سطح اکسیژن را کاهش می دهند و از حرکت رسانه MBBR جلوگیری می کنند که منجر به مرگ بیوفیلم می شود.
• کنترل لجن پتو: در مخزن ته نشینی، سطح لجن را در زیر ته نشین کننده های لوله کنترل کنید. اگر لجن وارد لوله ها شود، کانال ها را مسدود می کند و باعث "انتقال جامدات" در آب تصفیه شده می شود.
• یکپارچگی رسانه: به صورت دوره ای بازرسی کنید رسانه MBBR برای سایش یا تخریب شیمیایی با کیفیت بالا 100% ویرجین HDPE از NIHAO طراحی شده است تا بیش از 15 سال در شرایط عملیاتی عادی دوام بیاورد.

سوالات متداول

هر چند وقت یکبار باید رسانه MBBR تعویض شود؟
رسانه MBBR با کیفیت بالا ساخته شده از 100% HDPE بکر نیازی به تعویض مکرر ندارد. تحت شرایط عملیاتی استاندارد، عمر مفیدی دارد 15 تا 20 سال . تعویض فقط در صورتی ضروری است که رسانه به دلیل خرابی صفحه نمایش از نظر فیزیکی آسیب دیده یا از بین رفته باشد.

چرا ته نشینان لوله به زاویه 60 درجه نیاز دارند؟
A شیب 60 درجه برای ته نشینی بهینه است زیرا به اندازه کافی شیب دارد که مواد جامد ته نشین شده از طریق جاذبه (خود تمیز شونده) به سمت پایین دیواره های لوله بلغزند در حالی که به اندازه کافی کم عمق هستند تا سطح ته نشینی افقی موثر را به حداکثر برسانند.

آیا می توانم یک کارخانه لجن فعال موجود را به MBBR ارتقا دهم؟
بله. به این می گویند a مقاوم سازی یا IFAS (لجن فعال یکپارچه فیلم ثابت) ارتقا دهید. با افزودن محیط MBBR به مخازن موجود، می توانید ظرفیت تصفیه یک کارخانه قدیمی را افزایش دهید 50% تا 200% بدون ساخت مخازن بتنی جدید.

پشتیبانی فنی از NIHAO

در Hangzhou NIHAO (آب Nihao) ، ما درک می کنیم که هر پروژه فاضلاب دارای چالش های منحصر به فردی است. بخش فنی ما ارائه می دهد:

• محاسبات اندازه: به شما کمک می کند متر مکعب رسانه مورد نیاز را بر اساس بارگذاری BOD/COD خود تعیین کنید.
• انتخاب مواد: مشاوره بین PP، PVC، یا HDPE بر اساس دمای آب محلی و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی.
• نقشه های CAD: ارائه طرح های نصب دقیق برای قاب های پشتیبانی و شبکه های هوادهی.

بخش 3: عملکرد دنیای واقعی - مطالعه موردی ارتقای کارخانه 10000 مترمربع در روز

نمای کلی پروژه: افزایش ظرفیت بدون ساخت و ساز جدید

یک تصفیه خانه فاضلاب شهری در آسیای جنوب شرقی با یک چالش حیاتی مواجه شد: جمعیت محلی 40 درصد رشد کرده بود و جمعیت موجود لجن فعال سیستم به طور مداوم از حد تخلیه خود برای نیتروژن کل (TN) و آمونیاک (NH3-N) فراتر می رفت. با نداشتن زمین در دسترس برای تانک‌های جدید، این تأسیسات نیاز به ارتقاء «داخل تانک» داشت.

• مکان: منطقه صنعتی، ویتنام
• ظرفیت اصلی: 7000 متر مکعب در روز
• ظرفیت هدف: 10000 متر مکعب در روز
• هدف اولیه: NH3-N را از 25 میلی گرم در لیتر به کمتر از 5 میلی گرم در لیتر کاهش دهید.

راه حل NIHAO: رویکرد مقاوم سازی IFAS

برای پاسخگویی به خواسته های جدید، مهندسان NIHAO یک برنامه را اجرا کردند IFAS (لجن فعال یکپارچه فیلم ثابت) استراتژی با استفاده از اجزای زیر:

1. انتخاب رسانه: 450 متر مکعب رسانه NIHAO K3 MBBR (HDPE) به تانک های هوازی اضافه شد. این یک مورد اضافی را فراهم کرد 500000 متر مکعب سطح فعال برای نیتریفیکاسیون باکتری ها
2. بهینه سازی اکسیژن: دیفیوزرهای حباب درشت موجود جایگزین شدند دیفیوزرهای دیسک حباب ریز NIHAO راندمان انتقال اکسیژن (OTE) را تا 40 درصد افزایش می دهد و از بار بیولوژیکی بالاتر پشتیبانی می کند.
3. تقویت شفاف کننده: زلال‌کننده‌های ثانویه مجهز شدند ماژول های NIHAO PP Tube Settler . این امر سرعت سرریز را افزایش داد و به زلال‌کننده‌ها اجازه داد تا 30 درصد افزایش در جریان هیدرولیک را بدون حمل جامدات کنترل کنند.

نتایج قابل اندازه گیری و تجزیه و تحلیل داده ها

پس از دوره 20 روزه سازگاری، کارخانه به معیارهای عملکرد زیر دست یافت:

نکات کلیدی برای مهندسان پروژه

• کارایی ردپای: ظرفیت بیش از 40 درصد بدون ریختن یک متر مکعب بتن جدید افزایش یافت.
• پایداری عملیاتی: را بیوفیلم در رسانه MBBR به عنوان یک بافر عمل می کند و از "شستشو" باکتری ها در هنگام باران شدید (جریان آب طوفان) جلوگیری می کند.
• صرفه جویی در انرژی: اگرچه جریان افزایش یافته است، اما پخش کننده های با راندمان بالا به این معنی است که مصرف کل انرژی در هر متر مکعب آب تصفیه شده در واقع 12٪ کاهش یافته است.

چک لیست

• بهترین متریال برای MBBR چیست؟ 100% ویرجین HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) برای چگالی (0.95 گرم بر سانتی متر مکعب) و دوام آن.
• چگونه NIHAO ته نشینی را بهبود می بخشد؟ با استفاده از ته نشین کننده های لوله شش ضلعی که سطح ته نشینی موثر را 4 برابر نسبت به مخازن معمولی افزایش می دهد.
• طول عمر این قطعات چقدر است؟ 15-20 سال برای رسانه MBBR؛ 10 سال برای تثبیت کننده های لوله ای با اشعه ماوراء بنفش.

بخش 4: راهنمای انتخاب فنی و عیب یابی برای مهندسان

انتخاب رسانه فاضلاب مناسب به شیمی آب، دما و اهداف حذف مواد مغذی خاص بستگی دارد. این بخش نهایی یک ماتریس تصمیم گیری فنی و پروتکل های عیب یابی برای اطمینان از پایداری بلند مدت سیستم را ارائه می دهد.

چگونه شکل و اندازه رسانه MBBR مناسب را انتخاب کنیم؟

را best MBBR media for your plant is determined by the required protected surface area and the type of wastewater being treated. رسانه‌های کوچک‌تر سطح بالاتری را ارائه می‌دهند اما به صفحه‌های نگهدارنده ظریف‌تری نیاز دارند، در حالی که رسانه‌های بزرگ‌تر در برابر گرفتگی در محیط‌های با مواد جامد بالا مقاوم‌تر هستند.

• برای حذف BOD بالا: از رسانه هایی با سطح موثر بین 500 تا 800 مترمربع بر متر مکعب استفاده کنید (به عنوان مثال، NIHAO K1 یا K3). اینها دهانه های بزرگی را ارائه می دهند که از مسدود شدن بیوفیلم ضخیم جلوگیری می کند.
• برای نیتریفیکاسیون (حذف آمونیاک): از رسانه های سطح بالا (بالاتر از 900 m2/m3) مانند NIHAO K5 استفاده کنید. از آنجایی که باکتری های نیتریفیک به آهستگی رشد می کنند و لایه های نازکی را تشکیل می دهند، افزایش سطح سطح سرعت واکنش را به حداکثر می رساند.
• چگالی مواد: اطمینان حاصل کنید که چگالی تقریباً 0.95 گرم بر سانتی متر مکعب است. اگر چگالی خیلی زیاد باشد، رسانه غرق خواهد شد. اگر خیلی کم باشد، غوطه ور شدن و سیال شدن آن دشوار خواهد بود.

عیب یابی مسائل رایج عملیاتی

اغلب مشکلاتی که در سیستم های MBBR و Tube Settler با آن مواجه می شوند.

1. رسانه MBBR حرکت نمی کند (سیال سازی ضعیف)

• علت: گرفتگی دیفیوزرهای هوادهی یا نسبت پر شدن بیش از حد (بیش از 70%).
• راه حل: فشار دمنده را بررسی کنید. اگر فشار بیشتر از مشخصات طراحی باشد، ممکن است دیفیوزرها نیاز به تمیز کردن یا تعویض داشته باشند. اگر از حد مجاز 67 درصد فراتر رفت، حجم رسانه را کاهش دهید.

2. تجمع بیش از حد لجن در ته نشینان لوله

• علت: نرخ بازگشت ناکافی لجن یا زاویه نصب نادرست.
• راه حل: اطمینان حاصل کنید که لوله ها دقیقاً در زاویه 60 درجه نصب شده اند. زمان بندی پمپ لجن را بررسی کنید تا مطمئن شوید که "پتوی لجن" حداقل 0.5 متر زیر ماژول های ته نشین کننده لوله باقی می ماند.

3. رسانه فرار از تانک

• علت: صفحه نمایش های نگهدارنده آسیب دیده یا اندازه شکاف صفحه نمایش نادرست است.
• راه حل: نصب کنید a stainless steel wedge-wire screen. The slot width should be 20% to 30% smaller than the smallest diameter of the MBBR media being used.

واژه نامه فنی (قطعات متنی)

• SOTE (بازده استاندارد انتقال اکسیژن): معیاری است که نشان می دهد یک پخش کننده هوادهی چگونه به طور موثر اکسیژن را به آب تمیز منتقل می کند. پخش کننده های حباب ریز NIHAO معمولاً بیش از 35٪ SOTE را به دست می آورند.
• Sloughing بیوفیلم: را natural process where old bacteria fall off the MBBR media to be replaced by new, more active bacteria.
• سرعت جریان بالا: را speed at which water moves upward through a tube settler. For optimal performance, this should typically be kept between 1.5 and 3.0 m/h depending on the solids load.

تفاوت بین MBBR و لجن فعال چیست؟
تفاوت اصلی در این است MBBR (راکتور بیوفیلم بستر متحرک) یک فرآیند "رشد متصل" است که در آن باکتری ها روی حامل های پلاستیکی محافظت شده رشد می کنند، در حالی که لجن فعال یک فرآیند "رشد معلق" است که در آن باکتری ها آزادانه در آب مخلوط می شوند. MBBR اجازه می دهد تا غلظت زیست توده بسیار بالاتری داشته باشد، به این معنی که در مقایسه با لجن فعال سنتی می تواند فاضلاب بیشتری را در حجم مخزن کمتری تصفیه کند.

چگونه می توانم مقدار مناسب ته نشین کننده لوله را برای شفاف کننده خود تعیین کنم؟
تعداد ماژول های ته نشین کننده لوله توسط مقدار تعیین می شود نرخ بارگذاری سطحی (یا نرخ سرریز). محاسبه استاندارد این است:
منطقه مورد نیاز = نرخ جریان طراحی / نرخ سرریز مجاز. به طور معمول، ته نشین‌کننده‌های لوله، نرخ سرریز را ۲ تا ۴ برابر بیشتر از زلال‌کننده‌های معمولی بدون لوله می‌دهند که عملاً ظرفیت یک مخزن موجود را دو یا سه برابر می‌کند.

چرا 100% ویرجین HDPE برای رسانه MBBR ترجیح داده می شود؟
100% Virgin HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) ترجیح داده می شود زیرا استحکام مکانیکی عالی، مقاومت شیمیایی و چگالی صحیح (0.95-0.97 g/cm3) را برای سیال شدن ارائه می دهد. مواد بازیافتی اغلب حاوی ناخالصی هایی هستند که رسانه را شکننده می کند یا باعث غرق شدن آن می شود و در عرض 2 تا 3 سال منجر به خرابی سیستم می شود.

زمان ایده آل "راه اندازی" برای یک سیستم MBBR چقدر است؟
یک سیستم MBBR معمولی طول می کشد 7 تا 20 روز برای ایجاد یک بیوفیلم کاربردی این به دمای آب، pH و بارگذاری آلی بستگی دارد. در آب و هوای سردتر، دوره "آقلیم سازی" ممکن است تا 30 روز افزایش یابد. افزودن "لجن بذر" از یک گیاه سالم می تواند این روند را تسریع کند.

آیا ته نشینان لوله نیاز به تمیز کردن منظم دارند؟
بله، اما آنها به گونه ای طراحی شده اند که تا حد زیادی خود تمیز شوند. را زاویه 60 درجه به اکثر مواد جامد اجازه می دهد تا به طور طبیعی به پایین سر بخورند. با این حال، بسته به "چسبندگی" لجن یا رشد جلبک، برای جلوگیری از گرفتگی کانال و حفظ جریان بهینه، هر 3 تا 6 ماه یک شیلنگ آب کم فشار را توصیه می کنیم.

آیا می توان از رسانه MBBR برای هر دو فرآیند هوازی و بی هوازی استفاده کرد؟
بله در هوازی در سیستم ها، رسانه ها توسط حباب های هوا از دیفیوزرها حرکت می کنند. در بی هوازی یا آنوکسیک سیستم های (نیتریت زدایی)، محیط توسط میکسرهای مکانیکی جابجا می شود. حامل های بیوفیلم یک محیط پایدار برای باکتری های تخصصی در هر دو نوع درمان فراهم می کنند.

Hangzhou NIHAO چگونه کیفیت ته نشینان لوله PVC خود را تضمین می کند؟
همه ته نشین کننده لوله پی وی سی NIHAO با افزودنی های مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش و ضخامت خاص (0.5 میلی متر تا 1.0 میلی متر) برای جلوگیری از افتادگی و تخریب محیط زیست تولید می شوند. هر دسته تحت آزمایش استحکام "جوشکاری حرارتی" قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که ماژول ها می توانند وزن یک نفر (برای نگهداری) و وزن لجن انباشته شده را تحمل کنند.

جدول خلاصه کلید