MBBR در مقابل CAS: نمایش قطعی برای تصفیه فاضلاب مدرن

مقدمه

با رشد شهرهای ما و تنظیم مقررات زیست محیطی ، انتخاب سیستم تصفیه فاضلاب فقط یک تصمیم فنی نیست - ضرورت اقتصادی و لجستیکی بشر امکانات امروز باید با تعادل در حذف آلودگی با راندمان بالا ، فضای فیزیکی محدود ، افزایش هزینه های انرژی و نیاز به سادگی عملیاتی دست و پنجه نرم کنند.

برای ده ها سال ، قهرمان بدون تردید از نظافت فاضلاب در مقیاس بزرگ این بوده است لجن فعال معمولی (CAS) فرآیند - اسب کار معتبر. با این حال ، در سالهای اخیر ، یک مدعی بسیار کارآمد و صرفه جویی در فضا به برجستگی رسیده است: رآکتور بیوفیلم در حال حرکت (MBBR) .

MBBR نمایانگر آینده ای صرفه جویی در فضا و با راندمان بالا ، در حالی که CAS باقی مانده است اسب کار امتحان شده و واقعی .

MBBR چیست؟

تعریف مبتکر

MBBR ، یا رآکتور بیوفیلم در حال حرکت ، یک فناوری تصفیه فاضلاب بیولوژیکی پیشرفته و با سرعت بالا است. هدف اصلی آن استفاده از مفهوم یک فیلم بیولوژیکی محافظت شده و متراکم برای به حداکثر رساندن ظرفیت درمان در یک حجم حداقل است.

MBBR با استفاده از قطعات پلاستیکی تخصصی و کوچک که به عنوان شناخته شده است ، به این کارآیی دست می یابد حامل های بیوفیلم یا رسانه ها - این برای شناور و گردش آزاد در یک مخزن هوادهی طراحی شده است.

حامل های بیوفیلم یا رسانه ها pitcure:

فرآیند MBBR: مزیت بیوفیلم

به حامل های بیوفیلم فکر کنید میکرو هتل ها برای باکتری های مفید بشر این حامل ها با نسبت مساحت به حجم بسیار بالا مهندسی شده اند و یک محیط محافظت شده و ایده آل برای مستعمرات میکروبی ارائه می دهند ( بیوفیلم ) برای شکوفایی و رشد.

1. نصب رسانه ها: هزاران نفر از این حامل های کوچک (که اغلب مانند چرخ ها یا ستاره های کوچک شکل می گیرند) به مخزن هوادهی اضافه می شوند و به طور معمول بین 50 تا 70 درصد از حجم مخزن پر می شوند.

2. هوادهی و مخلوط کردن: هوای عرضه شده از دمنده ها یک هدف دوگانه را ارائه می دهد: اکسیژن لازم برای مصرف باکتری ها آلاینده های آلی (بدنه و آمونیاک) را فراهم می کند ، و مخلوط آشفته مورد نیاز برای نگه داشتن حامل ها را در سراسر مخزن ایجاد می کند.

3. درمان: با عبور از فاضلاب از مخزن ، آلاینده ها در لایه بیوفیلم روی حامل ها پخش می شوند ، جایی که توسط باکتری ها متابولیزه می شوند. از آنجا که زیست توده از نظر جسمی به حامل ها وصل شده است ، سیستم کمتر مستعد است شستشوی زیست توده از روشهای سنتی.

4. جدایی: یک الک یا صفحه نمایش در خروجی راکتور ، رسانه ها را درون مخزن حفظ می کند و فقط به آب تصفیه شده و مواد جامد خاموش اجازه می دهد تا به یک مرحله شفاف یا تصفیه نهایی ادامه دهند.

مزایای MBBR:

• ردپای کوچک: این مهمترین نقطه فروش است. از آنجا که غلظت بیوفیلم روی حامل ها بسیار زیاد است ، MBBR می تواند به همان سطح درمانی که CAS در یک راکتور که اغلب است دست یابد 50 ٪ کوچکتر ، ساخت آن برای مناطق یا سایت های شهری با زمین محدود مناسب است.

• مقاومت در برابر بارهای شوک: ماهیت محافظت شده بیوفیلم سپر قوی در برابر سنبله های ناگهانی در غلظت آلاینده یا سرعت جریان ، بهبودی بسیار سریعتر از CAS.

• عمل ساده: بر خلاف CAS ، نیازی به نظارت و مدیریت نسبت لجن فعال شده بازده حساس (RAS) نیست. این سیستم به "کودک نگه داشتن" کمتری نیاز دارد زیرا بیوفیلم رشد و لاغر شدن خود را مدیریت می کند.

• راندمان بالای درمان: عالی برای نیتریفیکاسیون (حذف نیتروژن) زیرا طولانی است زمان احتباس جامد (SRT) از بیوفیلم محافظت شده اجازه می دهد تا باکتری های نیتریزاسیون آهسته رشد کنند.

مضرات MBBR:

• هزینه حامل: خرید و نصب اولیه حامل های پلاستیکی تخصصی نشان دهنده قابل توجهی است هزینه سرمایه مقدم .

• سایش و پارگی رسانه ها: با گذشت زمان ، رسانه ها می توانند جذابیت جزئی را تجربه کنند ، اگرچه طرح های مدرن این امر را به حداقل می رساند. برای جلوگیری از از بین رفتن حامل از سیستم ، نیاز به صفحه نمایش قوی وجود دارد.

• پتانسیل گرفتگی: اگرچه هوادهی نادر ، ضعیف طراحی شده یا غربالگری درشت می تواند منجر به جمع شدن رسانه ها شود ، به طور بالقوه کارایی درمانی را کاهش می دهد.

CAS چیست؟

تعریف اسب بخار

لجن فعال معمولی (CAS) قدیمی ترین ، رایج ترین و احتمالاً مطمئن ترین فرآیند تصفیه فاضلاب بیولوژیکی است که در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد. این استاندارد طلایی است که بیشتر فناوری های جدید اندازه گیری می شوند. بر خلاف MBBR ، CAS کاملاً به حفظ یک متکی است زیست توده - مخلوط ظریف از آب و میکروب های معلق - برای دستیابی به درمان.

فرآیند CAS: مدل میکسر-تنظیم کننده

CAS یک ساده و مؤثر است مدل میکسر این شرایط مناسبی را برای میکروارگانیسم ها برای خوردن آلاینده ها ایجاد می کند و سپس آن میکروارگانیسم ها را از آب تمیز جدا می کند.

1. مخزن هوادهی (مخلوط کردن): فاضلاب خام در یک مخزن بزرگ با لجن فعال شده (توده میکروبی غلیظ). هوا به طور تهاجمی به مخزن پمپ می شود و اکسیژن لازم را برای میکروب ها فراهم می کند تا متابولیزه شود BOD (تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی) و سایر آلاینده ها.

2. شفاف سازی (حل و فصل): مشروبات مخلوط به یک بزرگ و بی روح جریان می یابد مخزن تسویه ثانویه (شفاف سازی) بشر در اینجا ، میکروب ها (لجن) (لجن) (جمع می شوند) و به دلیل گرانش حل می شوند و آب پاک و تصفیه شده را پشت سر می گذارند.

3. بازیافت لجن (نتیجه کنترل): لجن مستقر بسیار مهم است. بخشی به طور مداوم به مخزن هوادهی پمپ می شود - این بازگشت لجن فعال (RAS) بشر این بازیافت تضمین می کند غلظت بالایی از میکروب های فعال و گرسنه همیشه برای درمان جریان ورودی در دسترس است. لجن اضافی برداشته شده و برای دفع ارسال می شود.

کارآیی CAS به حفظ دقیق متکی است دوران لجن وت نسبت F/M (نسبت غذا به میکروارگانیسم) ، ساختن آن به یک فرآیند عملیاتی بسیار حساس.

مزایای CAS:

• فناوری خوب تثبیت شده: دهه های تجربه عملیاتی به این معنی است که این روند جهانی درک شده است و بیشتر اپراتورها با الزامات نظارت و کنترل آن بسیار آشنا هستند.

• هزینه نسبتاً پایین سرمایه: از آنجا که به مخازن بتونی اساسی متکی است و تجهیزات هوادهی به راحتی در دسترس است ، هزینه ساخت اولیه برای راکتور اساسی CAS اغلب است پایین از MBBR ، که به حامل های تخصصی نیاز دارد.

• حذف خوب BOD و TSS: در هنگام کار در شرایط بهینه ، CAS حذف بسیار مؤثر از کربن آلی و مواد جامد معلق را فراهم می کند.

• انعطاف پذیری در حذف مواد مغذی: CAS را می توان به راحتی اصلاح کرد (به عنوان مثال ، اضافه کردن مناطق بی هوازی یا اکسیژن) برای دستیابی به سخت حذف نیتروژن و فسفر الزامات

مضرات CAS:

• ردپای بزرگ: CAS به دلیل نیاز به یک مخزن هوادهی بزرگ برای حفظ غلظت میکروبی کافی و ، از نظر انتقادی ، بسیار بزرگ ، فضای قابل توجهی بیشتر از MBBR دارد شفاف کننده ثانویه برای اطمینان از تسویه لجن مناسب.

• حساس به بارهای شوک: این ضعف اصلی آن است. تخلیه ناگهانی سمی ، تغییر دما یا افزایش هیدرولیک می تواند "شستن" لجن لجن فعال شکننده ، که منجر به حل و فصل ضعیف ، از بین رفتن زیست توده و زمان بهبودی می شود که می تواند از روزها به هفته ها کشیده شود.

• تولید و مدیریت لجن: CAS حجم زیادی از لجن اضافی را تولید می کند که باید آبگیری ، درمان و دفع شود. این بخش عمده ای از هزینه عملیاتی را تشکیل می دهد.

• به اپراتورهای ماهر نیاز دارد: این روند نسبت به کیفیت لجن بشر این امر نیاز به نظارت مداوم و کنترل پیچیده RA ، هدر رفتن و نسبت F/M توسط پرسنل با تجربه دارد.

MBBR در مقابل CAS: تفاوت های کلیدی

در حالی که هر دو MBBR و CAS به طور مؤثر آب را تمیز می کنند ، مکانیسم های اصلی آنها منجر به تفاوت چشمگیر در عملکرد ، ردپای و هزینه می شود. این جایی است که بر اساس اولویت های پروژه شما ، انتخاب بین این دو فناوری کریستال روشن می شود.

پیچیدگی عملیاتی: کمتر "کودکانه" در مقابل کنترل مداوم

تفاوت در پیچیدگی عملیاتی یکی از مهمترین دلایل انتخاب MBBR است ، به خصوص برای گیاهان کوچکتر یا کسانی که اپراتورهای ماهر کمتری دارند.

• CAS نیاز به دقت دارد: CAS یک سیستم زنده است که نیاز به نظارت مداوم بر روی آن دارد شاخص حجم لجن (SVI) با مواد جامد معلق مشروبات الکلی مشروبات الکلی (MLSS) با and precise بازگشت لجن فعال (RAS) نرخ پمپاژ برای سالم نگه داشتن FLOC و به درستی حل و فصل. این یک عمل متعادل کننده ظریف است.

• MBBR زندگی را ساده می کند: در یک سیستم MBBR ، توده بیولوژیکی از نظر جسمی برای حامل ها ایمن است. شما به سادگی هوادهی را برای مخلوط کردن و عرضه اکسیژن مدیریت می کنید. سیستم بسیار بخشنده تر است ، به طرز چشمگیری کاهش نیاز به مدیریت لجن روزانه و پیچیده بشر این منجر به کاهش هزینه های نیروی کار و تخصص فنی کمتری در محل می شود.

معادله زمین: ردپای در مقابل سرمایه

هنگام انجام محاسبه هزینه نهایی ، باید فراتر از قیمت خرید اولیه باشید:

1. اگر زمین گران باشد یا در دسترس نباشد (به عنوان مثال ، مقاوم سازی شهری): هزینه حامل های MBBR به سرعت توسط از هزینه کسب زمین اجتناب کرد یا the impossibility of building large CAS tanks.

2. اگر زمین ارزان و فراوان باشد (به عنوان مثال ، شهرداری روستایی): هزینه پایین سرمایه مخازن CAS اغلب آن را به عنوان انتخاب مالی ترجیح می دهد ، مشروط بر اینکه جریان فاضلاب پایدار باشد.

برنامه های MBBR و CAS

مناسب بودن MBBR در مقابل CAS اغلب توسط محیط ، ماهیت فاضلاب و اهداف بلند مدت پروژه تعیین می شود. در اینجا تفکیک جایی است که هر فناوری واقعاً می درخشد.

برنامه های مناسب برای MBBR (Space Saver & Solver Solver)

MBBR به عنوان یک راه حل ایده آل در هنگام محدودیت ها-خواه فیزیکی ، لجستیکی یا مربوط به عملکرد-دامنه پروژه را تحت تأثیر قرار می دهد.

• مقاوم سازی گیاهان موجود: این مسلماً رایج ترین و مقرون به صرفه ترین برنامه برای MBBR است. یک گیاه CAS موجود و بیش از حد موجود می تواند ظرفیت و عملکرد خود (به ویژه برای نیتریفیکاسیون) را به سادگی با اضافه کردن حامل ها به حوضه هوادهی موجود خود افزایش دهد. این از هزینه گسترده و اختلال در ساخت و سازهای جدید مخزن جلوگیری می کند (که اغلب به آن گفته می شود IFAS -لجن فعال شده با فیلم ثابت ، هنگامی که با لجن فعال ترکیب می شود).

• تصفیه فاضلاب صنعتی: صنایع غالباً دارای جریانهای بسیار متغیر ، نوسان ترکیبات شیمیایی و فاضلاب هستند که می تواند برای لجن معلق حساس سمی باشد. MBBR مقاومت در برابر بارهای شوک آن را به انتخاب بخش هایی مانند مواد غذایی و آشامیدنی ، خمیر و کاغذ و ساخت شیمیایی تبدیل می کند.

• جوامع کوچک و سیستم های غیر متمرکز: برای شهرهای کوچک ، استراحتگاه ها یا سایت های معدن از راه دور ، عملکرد ساده و ماهیت جمع و جور MBBR دارایی های بزرگی است. آنها نسبت به یک مرکز CAS به زمین کمتری و کار عملیاتی روزانه کمتری نیاز دارند.

• پیش درمانی یا تقویت ظرفیت: MBBR اغلب به عنوان مرحله اول قوی برای رسیدگی به بخش عمده ای از حذف BOD استفاده می شود و یک کار کمتر خواستار برای مرحله پولیش نهایی باقی می گذارد (MBBR پیشرو مناسب برای آن است نابرابری ).

برنامه های مناسب برای CAS (اسب کار معتبر)

CAS هنگامی که قابلیت اطمینان ، هزینه اولیه و مدیریت متعارف اولویت ها باشد ، انتخاب غالب باقی می ماند.

• کارخانه های تصفیه خانه فاضلاب بزرگ: برای مناطق بزرگ کلانشهرها با جریان بزرگ ، پایدار و با حجم بالا و جایی که زمین از نظر تاریخی تضمین شده بود ، CAS هنوز استاندارد است. در پایین initial capital expenditure وت the familiarity of the process management make it a safer, well-vetted option.

• جایی که در دسترس بودن زمین محدودیت نیست: اگر یک گیاه بتواند به راحتی ردپای خود را گسترش دهد (به عنوان مثال ، در پارک های صنعتی روستایی یا پراکنده) ، مزیت اقتصادی پایین ترین هزینه ساخت اولیه CAS اغلب از کارآیی عملیاتی MBBR بیشتر است.

• الزامات خاص حذف مواد مغذی: در حالی که MBBR برای نیتریفیکاسیون ، انواع پیچیده و چند مرحله ای CAS بسیار عالی است (مانند $\text{A/O}$ یا $\text{A2O}$ فرآیند) اغلب وقتی که اولویت ، اختصاصی باشد ، اجرا می شوند حذف فسفر بیولوژیکی وت overall nutrient control. The tight operational control of CAS can sometimes lend itself better to these specific modifications.