Bewegend Bed Biofilm Reactor (MBBR) Proces

Het MBBR-proces is een soort gehecht groeiproces. In MBBR-reactoren worden micro-organismen op bewegende dragers gefixeerd voor koolstofverwijdering en/of nitrificatie. De plastic mediadragers zijn speciaal ontworpen om een ​​gunstige omgeving te bieden voor aanhoudende en stabiele microbiële groei, met een dichtheid die iets lager is dan die van water.

 

Het MBBR-proces werkt met continue beluchting. Het doel van luchttoevoer is om zuurstof te leveren die nodig is voor micro-organismen en om de suspensie van de mediadragers te waarborgen.

 

Het effluent van de reactor wordt samen met het slibmengsel naar stroomafwaartse behandelingseenheden of bezinkingstanks gestuurd. Een bepaald deel van het bezonken slib wordt teruggevoerd naar de inlaat van het MBBR-proces. Statische schermen met staafafstand die overeenkomt met de grootte van de mediadragers worden gebruikt om de dragers in de reactor te houden, zoals weergegeven in het onderstaande diagram:

De ondersteunende media zijn er in twee vormen, zoals weergegeven in het diagram: MBBR C, gebruikt voor de behandeling van koolstofhoudende verontreinigende stoffen; B. MBBR N wordt voornamelijk gebruikt voor nitrificatiebehandeling.

Voordat het influent de MBBR-reactor binnenkomt, is een goede voorbehandeling nodig, zoals een voorbezinktank of een fijne zeef.

1.MBBR C

MBBR C gebruikt polyethyleenmateriaal als ronde mediadragers met een diameter van 45 mm en een lengte van 35 mm. De specifieke oppervlakte is ongeveer 310m²/m³ en de spijlenafstand van het statische scherm is 25mm.

MBBR C is een biologisch proces met hoge belasting (volumetrische belasting tot 30 kg CZV/(m³·d)), voornamelijk gebruikt voor industriële afvalwaterzuivering, met een maximale mediavulverhouding van 40 procent van het reactorvolume.

Afhankelijk van de behandeldoelen kan dit proces ingezet worden voor:

①Voorbehandeling stroomopwaarts van actiefslibprocessen, vaak toegepast in verbeterde afvalwaterzuiveringsinstallaties.

②Secundaire sedimentatieprocessen in tweetrapsbehandeling of flotatieprocessen voor bepaald industrieel afvalwater.

De twee schema's worden weergegeven in het diagram:

2.MBBR N

MBBR N gebruikt ook polyethyleenmateriaal als ronde mediadragers, maar kleiner dan die gebruikt in MBBR C: diameter van 10 mm en lengte van 7 mm. Het effectieve specifieke oppervlak is groter, ongeveer 870m²/m³. De staafafstand van het statische scherm is 5 mm.

MBBR N heeft twee verschillende toepassingen:

① Nitrificatiereactie van voorbehandeld water in de MBBR-reactor, gevolgd door denitrificatiereactie in de anoxische zone door gemengde vloeistofrecirculatie en slibrecirculatie (aangeduid als MBBR CN). Dit systeem is vergelijkbaar met traditionele actiefslibsystemen die streven naar geïntegreerde denitrificatie, met als belangrijkste verschil dat de minimale slibleeftijd niet langer een beperkende parameter is voor het ontwerpvolume van aerobe tanks, wat resulteert in een aanzienlijke vermindering van het vereiste aerobe tankvolume (gereduceerd tot ongeveer 1/3). Bovendien kunnen door de kortere slibleeftijd en een diverse populatie heterotrofe bacteriën hogere denitrificatiesnelheden worden bereikt. MBBR CN is met name geschikt voor:

a.Het upgraden van afvalwaterzuiveringsinstallaties zonder ingrijpende aanpassingen: Bestaande reactoren kunnen worden verdeeld in twee onafhankelijke zones (anoxisch en MBBR CN) om de voedingscapaciteit van het beluchtingssysteem te vergroten. Door de installatie van recirculatiepompen voor gemengde vloeistoffen en statische schermen die het medium vasthouden, kan een afvalwaterzuiveringsinstallatie die oorspronkelijk is ontworpen voor het verwijderen van alleen koolstofhoudende verontreinigende stoffen, voldoen aan de TN-lozingsnormen.

b.Kleinschalige afvalwaterzuiveringsinstallaties in koude streken of met seizoensfluctuaties in vervuilingsbelasting: Bacteriën die aan de dragers vastzitten, zorgen voor een snelle opstart na uitschakeling en handhaven de nitrificatie, zelfs bij lage temperaturen.

② Diepe nitrificatiebehandeling wordt toegepast op het effluent van de secundaire zuivering, gevolgd door vast-vloeistofscheiding (MBBR N). Het primaire doel is om ammoniakstikstof te verwijderen of te voldoen aan de TKN-lozingsnormen (Total Kjeldahl Nitrogen). Het MBBR N-proces is ook geschikt voor hooggeconcentreerd ammoniak-stikstof afvalwater, zoals de nitrificatiebehandeling van de slibretour van de nitrificatietank.

De twee toepassingsschema's worden geïllustreerd in het volgende diagram:

3.Voordelen en nadelen

Het MBBR-proces biedt de volgende belangrijke voordelen:

① Snelle en efficiënte verwijdering van koolstofhoudende verontreinigende stoffen [influent volumetrische belasting tot 30kg CZV/(m³·d)] en ammoniakstikstof [volumetrische belasting tot 0,6 kg NH plus 4-N/ (m³·d)].

②Aanzienlijke vermindering van het reactorvolume.

③Stabiele behandelingsprestaties met sterke weerstand tegen schokbelastingen.

④ Geschikt voor upgrades en uitbreidingen van afvalwaterzuiveringsinstallaties.

Het MBBR-proces heeft echter de volgende nadelen:

① Het kan een uitdaging zijn om grondige verwijdering van totaal stikstof te bereiken voor afvalwater met een lage BZV/TKN-verhouding en een hoge TKN-concentratie.

② De aard van het resterende slib dat wordt gegenereerd in biochemische behandelingsprocessen met gemiddelde belasting kan instabiel zijn.