چرا رسانه MBBR شناور، غرق یا در مناطق مرده انباشته می شود؟

چگونه رسانه MBBR قرار است در یک راکتور سالم حرکت کند

رسانه MBBR به گونه ای طراحی شده است که به طور مداوم در راکتور بیولوژیکی حرکت کند به طوری که بیوفیلم متصل به طور مکرر با فاضلاب، اکسیژن محلول، مواد مغذی و بستر تماس برقرار کند. در راکتورهای هوازی این حرکت معمولاً عمدتاً توسط هوادهی ایجاد می شود. در مناطق بدون اکسیژن یا یکسان سازی، ممکن است به جای آن نیاز به اختلاط مکانیکی باشد.

حرکت سالم به این معنا نیست که هر حامل باید همیشه در همان شرایط هیدرولیک باقی بماند. مقداری تجمع موقت در نزدیکی دیوارها یا سطوح طبیعی است. آنچه مهم است این است که آیا بخش عمده ای از رسانه ها به گردش خود ادامه می دهند و آیا مناطق دائمی بزرگی از حامل های شناور، مستقر یا راکد ایجاد می شوند.

چگالی حامل مهم است زیرا محیط MBBR معمولاً طوری طراحی می شود که نزدیک به چگالی آب باقی بماند. با این حال، چگالی یک حامل پلاستیکی تمیز تنها نقطه شروع است. هنگامی که راکتور کار می کند، حامل موثر ترکیبی از بیوفیلم پلاستیکی حباب های گاز جامد را به آب متصل می کند .

چرا رسانه MBBR در سطح شناور است؟

شناور ماندگار اغلب اولین حرکت غیرعادی است که توسط اپراتورها متوجه می شود. یک لایه سطحی موقت نازک همیشه یک مشکل جدی نیست، اما یک تشک شناور بزرگ می تواند تماس موثر بین بیوفیلم و فاضلاب را کاهش دهد و ممکن است با صفحه نمایش، کانال ها یا تجهیزات مکانیکی تداخل ایجاد کند.

1. تراکم حامل تمام شده خیلی کم است

اگر محیط تمام شده به طور قابل ملاحظه‌ای سبک‌تر از مایع راکتور باشد، اختلاط ناکافی می‌تواند به آن اجازه دهد تا در سطح باقی بماند. تفاوت‌های چگالی می‌تواند ناشی از انتخاب رزین، تنوع در ساخت، کف کردن بیش از حد، پرکننده‌های نامناسب، یا مدل حامل نامناسب برای فرآیند مورد نظر باشد.

این یکی از دلایلی است که خریداران باید آن را مقایسه کنند چگالی حامل تمام شده نه تنها چگالی اسمی رزین HDPE مورد استفاده برای تولید آن.

2. هوا در داخل حامل های جدید به دام افتاده است

هنگامی که رسانه جدید برای اولین بار به مخزن وارد می شود، ممکن است به شدت شناور شود. هوا می تواند در داخل محفظه های داخلی یا ویژگی های سطحی قبل از خیس شدن کامل محیط باقی بماند.

در این حالت ممکن است شناور شدن پس از خیساندن و گردش کاهش یابد. بنابراین اپراتورها باید از نتیجه گیری فوری مبنی بر معیوب بودن دسته جدیدی از رسانه صرفاً به این دلیل که ابتدا در سطح باقی می ماند، اجتناب کنند.

3. گاز بیولوژیکی شناوری موقت را افزایش می دهد

بیوفیلم بالغ می تواند حباب های گاز را به دام بیندازد. در مناطقی که نیترات زدایی اتفاق می افتد، گاز نیتروژن ممکن است در داخل یا اطراف بیوفیلم تولید شود. دی اکسید کربن و سایر گازها نیز ممکن است به طور موقت به سطح حامل بچسبند.

این می تواند حامل های بالغ را به طور دوره ای شناورتر کند، به ویژه زمانی که شرایط راکتور بین دوره های هوازی و کم اکسیژن تغییر می کند.

4. حامل های کف، روغن و گریس در نزدیکی سطح

فاضلاب صنعتی حاوی سورفکتانت، چربی، روغن، گریس یا فوم پایدار می تواند یک لایه سطحی ایجاد کند که به طور فیزیکی رسانه MBBR را جذب کند. در این موارد، مشکل تنها چگالی حامل نیست. پیش تصفیه، کنترل کف، یا حذف روغن و گریس ممکن است نیاز به توجه داشته باشد.

چرا رسانه MBBR در پایین فرو می رود یا انباشته می شود؟

انباشتگی پایین به طور خودکار به این معنی نیست که خود لایه پلاستیکی بیش از حد سنگین است. در راکتورهای فعال، علل شایع‌تر بیوفیلم بیش از حد، رسوب مواد معدنی، تجمع جامدات، اختلاط ناکافی، یا نسبت پر شدن بیش از حد است.

1. رشد بیش از حد بیوفیلم، جرم حامل را افزایش می دهد

بیوفیلم به هر حامل جرم اضافه می کند. در شرایط عادی، برشی ایجاد شده توسط هوادهی و برخورد حامل به حفظ تعادل پویا بین رشد بیوفیلم و ریزش کمک می‌کند.

اگر بارگذاری آلی زیاد و برش خیلی کم باشد، بیوفیلم ممکن است به طور غیرعادی ضخیم شود. حامل حاصل می تواند سنگین تر شود و تعلیق آن دشوارتر شود.

2. پوسته پوسته شدن غیر آلی رسانه را سنگین تر می کند

فاضلاب صنعتی می تواند حاوی مواد معدنی باشد که بر روی سطح حامل رسوب می کنند. کربنات کلسیم، ترکیبات آهن، استروویت، سیلیس یا سایر رسوبات ممکن است وزن حامل را افزایش داده و به تدریج سطح باز داخلی را کاهش دهند.

این امر به ویژه زمانی مهم است که فرو رفتن به آرامی در طی چند ماه به جای بلافاصله پس از راه اندازی ایجاد شود.

3. جامدات معلق در داخل حامل به دام می افتند

برخی از هندسه های حامل حاوی کانال های داخلی باریک یا محفظه های محافظت شده هستند. اگر فاضلاب حاوی مواد جامد معلق زیاد باشد و برش هیدرولیکی کافی نباشد، ممکن است لجن و جامدات معدنی در داخل این سازه ها تجمع پیدا کند.

نتیجه می تواند هم افزایش وزن حامل و هم کاهش سطح موثر بیوفیلم باشد.

4. انرژی مخلوط کردن خیلی کم است

اگر راکتور دیگر انرژی اختلاط کافی را تامین نکند، حتی رسانه‌هایی که به درستی ساخته شده‌اند نیز می‌توانند ته نشین شوند. علل شایع عبارتند از:

• کاهش جریان هوای دمنده؛
• دیفیوزرهای آلوده یا آسیب دیده؛
• میکسرهای زیردریایی کم اندازه؛
• موقعیت ضعیف میکسر؛
• افزایش نسبت پر شدن رسانه؛
• تغییرات در سطح آب مخزن؛
• هوادهی ناهموار در کف راکتور

چرا رسانه MBBR در مناطق مرده جمع می شود؟

در بسیاری از راکتورهای مقیاس کامل، رایج ترین مشکل حامل، شناور بودن یا غرق شدن ساده نیست. در عوض، رسانه به خوبی در بیشتر قسمت مخزن حرکت می کند، اما به طور مکرر در همان گوشه، نزدیک دیوار، پشت بافل یا جلوی صفحه خروجی جمع می شود.

این الگو معمولا نشان دهنده الف است مشکل گردش هیدرولیک .

هوادهی ناهموار مناطق گردش خون قوی و ضعیف ایجاد می کند

هوادهی بیشتر از تامین اکسیژن انجام می دهد. حباب های در حال افزایش گردش مایع حجیم ایجاد می کنند. اگر چگالی دیفیوزر یا جریان هوا در یک قسمت از راکتور بسیار بیشتر باشد، منطقه گردش قوی ممکن است حامل ها را به ناحیه ضعیف تری که انرژی کافی برای بازگشت آنها وجود ندارد، سوق دهد.

چیدمان نادرست پخش کننده می تواند گوشه ها را مخلوط نکند

یک شبکه پخش کننده که فقط در مرکز یک مخزن مستطیلی متمرکز شده است ممکن است گردش عمودی خوبی در وسط ایجاد کند اما حرکت ضعیفی در نزدیکی لبه ها ایجاد کند. نتیجه می تواند تجمع مداوم رسانه ها در امتداد دیوارها یا در گوشه ها باشد.

هندسه مخزن می تواند جیب های چرخشی ایجاد کند

مخازن باریک بلند، حوضچه های نامنظم، ستون های نگهدارنده، دیوارهای داخلی، کانال ها و بافل ها می توانند جیب هایی با سرعت کم ایجاد کنند. این نواحی ممکن است در طول راه اندازی آب تمیز آشکار نباشند، اما زمانی که راکتور حاوی حجم بالایی از رسانه های متحرک باشد، می توانند آشکارتر شوند.

جریان ورودی می تواند رسانه ها را به یک طرف فشار دهد

یک جت ورودی متمرکز می تواند بر گردش محلی تسلط داشته باشد. اگر جهت ورودی با الگوی اختلاط اصلی هماهنگ نباشد، حامل ها ممکن است به طور مکرر به سمت یک طرف مخزن حرکت کنند.

صفحه های نگهدارنده می توانند تشک های رسانه ای محلی ایجاد کنند

صفحه های نگهدارنده خروجی از خروج حامل ها از راکتور جلوگیری می کنند، اما صفحه نمایش خود بخشی از سیستم هیدرولیک می شود. سرعت بیش از حد چهره، انسداد جزئی، یا ناکافی بودن سطح صفحه می‌تواند مقدار زیادی رسانه را به سمت صفحه بکشد.

هنگامی که یک تشک رسانه ای تشکیل شد، ممکن است مقاومت هیدرولیکی موضعی را بیشتر افزایش دهد و تجمع را بدتر کند.

چگونه هوادهی و اختلاط حرکت رسانه را کنترل می کند

در یک راکتور هوازی MBBR، سیستم هوادهی معمولاً دو کار همزمان دارد: تامین اکسیژن و حفظ حرکت حامل ها .

این دو الزام به هم مرتبط هستند، اما یکسان نیستند.

یک راکتور ممکن است غلظت اکسیژن محلول 2-3 میلی گرم در لیتر را نشان دهد و همچنان حرکت حامل ضعیفی در بخشی از حوضه داشته باشد. این می تواند زمانی اتفاق بیفتد که انتقال اکسیژن به طور کلی کافی باشد اما توزیع جریان هوا گردش محلی کافی ایجاد نمی کند.

معکوس آن نیز امکان پذیر است. اختلاط قوی ممکن است حامل ها را در حرکت نگه دارد در حالی که انتقال اکسیژن برای بار بیولوژیکی کافی نیست.

هنگامی که این علائم ظاهر می شوند، اپراتورها باید جریان هوا، چیدمان دیفیوزر، وضعیت دیفیوزر، عمق آب، نسبت پر شدن، رانش مخلوط کن و الگوی گردش کلی را به جای تکیه بر یک اندازه گیری DO ارزیابی کنند.

چگونه نسبت پر کردن و هندسه رسانه بر گردش اثر می گذارد

افزایش مقدار محیط، سطح سطح بیوفیلم موجود را افزایش می دهد، اما رفتار هیدرولیکی راکتور را نیز تغییر می دهد.

در نسبت پر شدن کم، حامل های منفرد معمولا فضای بیشتری برای حرکت دارند و به انرژی اختلاط کمتری نیاز دارند. با افزایش نسبت پر شدن، جرم حامل کل افزایش می یابد، برخوردها بیشتر می شود و بستر رسانه مقاومت بیشتری در برابر گردش مایع و هوا ایجاد می کند.

به همین دلیل است که راکتوری که با نسبت پر شدن 20 درصد با موفقیت کار می کند، نمی تواند به طور خودکار بدون بررسی هوادهی، مخلوط کردن، ظرفیت صفحه نمایش و حجم آزاد موجود به 50 درصد افزایش یابد.

هندسه رسانه نیز مهم است. قطر حامل، ضخامت دیواره، محفظه های داخلی، ناحیه باز، سطح محافظت شده و ویژگی های بسته بندی حجیم همگی بر حرکت تأثیر می گذارند.

بنابراین یک حامل عملی نیاز به تعادل بین ناحیه بیوفیلم، باز بودن هیدرولیک، دوام مکانیکی و سهولت حرکت .

رشد بیوفیلم رفتار حامل را در طول راه اندازی و بهره برداری تغییر می دهد

رفتار رسانه‌ها می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای بین روز اول راه‌اندازی و عملیات بالغ تغییر کند. این یکی از دلایلی است که آزمایش آب تمیز به تنهایی نمی تواند حرکت طولانی مدت را به طور کامل پیش بینی کند.

بنابراین اپراتورها باید گردش حامل را پس از رسیدن راکتور به بلوغ بیولوژیکی ارزیابی کنند. اگر حرکت با توسعه بیوفیلم به تدریج بدتر شود، علت ممکن است برش ناکافی، بارگذاری بیش از حد، ضایعات ضعیف یا اختلاط ناکافی به جای چگالی حامل اصلی باشد.

عیب یابی حرکت رسانه ای MBBR مرحله به مرحله

کارآمدترین راه برای حل مشکلات جنبش رسانه، تشخیص سیستماتیک آنهاست. تعویض کریرها قبل از شناسایی علت می تواند باعث هدر رفتن پول شود و مشکل اصلی هیدرولیک حل نشده باقی بماند.

هنگامی که مشکل نیاز به تغییر تجهیزات دارد

تنظیمات عملیاتی می تواند بسیاری از مشکلات حرکتی را حل کند، اما برخی از راکتورها نیاز به تغییرات فیزیکی دارند.