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Tout d'abord, la « transformation intégrée » MBBR peut intégrer le système MBBR dans le système de boues activées d'origine et le combiner avec le processus existant pour améliorer la piscine d'origine sans augmenter la capacité de l'usine d'origine. Il permet d'économiser de l'espace et présente des coûts d'investissement et d'exploitation relativement faibles. .
Deuxièmement, la mise à niveau et la rénovation du MBBR présentent également les caractéristiques d'une mise à niveau durable. Par exemple, une usine de traitement des eaux usées dans le nord a subi une deuxième mise à niveau standard en remplaçant le processus de traitement principal d'origine A2/O MBBR par Bardenpho MBBR. L'effluent a été amélioré de la classe A à la norme de niveau de surface IV sans qu'il soit nécessaire de recourir à de nouvelles installations de traitement avancées. C'est-à-dire que la valeur moyenne du TN de l'effluent est de 10 mg/L.
Associé à ses bons effets d'élimination de l'azote et du phosphore, le procédé MBBR est depuis longtemps devenu l'une des technologies importantes pour l'amélioration et la transformation des normes nationales.
Cependant, si nous voulons appliquer le processus MBBR au processus d'amélioration et de transformation standard et l'exécuter avec succès, nous devons résoudre deux problèmes clés qui affectent l'effet de traitement du processus MBBR au cours des opérations ultérieures :
Comment choisir les médias appropriés pour maximiser l’efficacité du réacteur ?
Comment résoudre le problème de l’accumulation et du blocage des médias pendant le fonctionnement du MBBR ?
L’un des facteurs clés pour l’application réussie du MBBR est le milieu de suspension ayant une densité proche de l’eau et une grande surface spécifique. Ses performances sont liées à la difficulté d'accrochage du film, à la quantité de biomasse dans le réacteur et au niveau d'efficacité du traitement.
Une sélection appropriée des médias peut rendre le réacteur plus efficace. De manière générale, la sélection des supports MBBR doit suivre les quatre principes suivants :
La rugosité de la surface du milieu doit être grande, de sorte qu'il soit facile pour la matière organique de rester et que les micro-organismes puissent facilement se reproduire et se filmer ; il doit être hydrophile, afin que les micro-organismes hydrophiles puissent facilement adhérer à sa surface ; il devrait également avoir un certain effet électrostatique, car dans des circonstances normales, les micro-organismes sont chargés négativement, le milieu est chargé positivement et il est facile pour les micro-organismes d'y adhérer.
La densité est proche de celle de l'eau et il est facile de se déplacer avec le débit d'eau ; il a une grande surface spécifique et peut maintenir une forte concentration de biomasse ; la forme et la taille du milieu doivent être conçues pour avoir un bon schéma d'écoulement.
Les supports doivent être résistants à l'usure et avoir une longue durée de vie ; les médias ne doivent pas être biodégradables et doivent être résistants à la corrosion.
L’investissement dans les médias représente une partie du coût de construction du système, il est donc particulièrement important de choisir des médias raisonnables et économiques.
Actuellement, il existe de nombreux types de supports MBBR utilisés dans le pays et à l'étranger : selon le matériau, ils comprennent principalement le plastique, le polyuréthane (PU), la céramsite et d'autres nouveaux supports matériels ; selon la configuration, ils comprennent principalement des supports cylindriques, cubiques, sphériques, à tubes courts, etc.
Les propriétés des médias de différents matériaux sont très différentes, et les médias avec le même matériau et des configurations différentes présentent également des différences dans divers paramètres. Par conséquent, l’efficacité du traitement de l’eau du MBBR avec différents supports est différente. Le support détermine dans une large mesure l’effet de traitement du MBBR, sa compréhension est donc cruciale.
En tant que l'un des supports les plus courants dans le MBBR, le support PE présente les avantages d'une efficacité économique élevée, d'un bon effet de traitement et d'une suspension facile dans le réacteur. Il a été largement utilisé pour traiter les eaux usées domestiques, les eaux usées de restauration, les eaux usées industrielles et les infiltrations dans les décharges. Filtration et autres projets pratiques.
Le MBBR avec PE comme milieu a de bons effets d'élimination sur la saturation, la demande chimique en oxygène, l'azote ammoniacal, l'azote total, l'azote nitrate, le carbone organique total, le Mn2 et les phénols volatils dans les eaux usées et les eaux usées.
Par exemple, si un chercheur utilise du PE à tube court avec un taux de remplissage de 50 % et une spécification de φ10×0,7 mm comme support MBBR pour traiter les eaux usées domestiques rurales à température ambiante, le système a un taux d'élimination moyen de DCO, NH. 4-N, TN et TP respectivement. Atteindre 85%, 85%, 60% et 70%.
En tant qu'usine OEM professionnelle et exportateur de transporteurs MBBR, NIHAO Supports HDPE MBBR sont utilisés par de nombreuses grandes entreprises environnementales, dont certaines figurent parmi les 500 premières au monde. C'est la base de la coopération pour fournir d'excellents matériaux. De plus, comme le matériau est plus pur et possède une résistance élevée aux chocs, sa durée de vie peut atteindre 20 ans et il n'est pas facile d'être cassé par le mélangeur.
Le support PP est principalement utilisé dans les processus de combinaison MBBR, tels que les processus de combinaison MBBR et A/O, les processus de combinaison MBBR-MBR, les processus UASB-MBBR-RBBR, etc. Il est principalement utilisé pour la dénitrification et l'élimination des matières organiques.
Si un chercheur combine le MBBR avec le processus A/O traditionnel pour traiter les eaux usées domestiques rurales, un média PP de type K1 haute densité est utilisé à la fois dans la zone anoxique et dans la zone aérobie. Lorsque le taux de remplissage est de 50%, DCO, NH 4-N et TN Les taux d'élimination moyens étaient respectivement de 92,4%, 93,8% et 73,4%.
Il convient de mentionner que la plupart des supports PP sont rarement utilisés dans les projets réels en raison de problèmes tels que la densité lumineuse, les matériaux cassants et la courte durée de vie.
Le chlorure de polyvinyle (PVC), le fluorure de polyvinylidène (PVDF), etc. peuvent également être utilisés comme supports dans le MBBR.
Par exemple, une usine de traitement des eaux usées à Shenyang utilise un support cylindrique en PVC MBBR pour traiter les eaux usées municipales dans les zones de transformation des aliments. Lorsque le taux de remplissage est de 25 % à 30 % et que le HRT est de 4,4 heures, le taux d'élimination de la DCO et des particules en suspension (MES) atteint plus de 90 %.
Bien que les supports PVC et PVDF aient une meilleure efficacité d'élimination de certains polluants, ils sont plus chers que le PE et sont donc principalement utilisés dans le traitement des eaux usées industrielles.
Le support en mousse PU a une bonne résistance mécanique et une porosité élevée, ce qui peut fournir une grande zone de fixation pour que les micro-organismes se développent rapidement et de manière stable, et peut éliminer efficacement les polluants organiques et divers nutriments présents dans les eaux usées et les eaux usées.
En même temps, son prix est abordable et peut réduire les coûts de traitement de l’eau. Il s'agit d'un milieu de traitement de l'eau MBBR prometteur.
Lorsque la mousse PU est utilisée comme support, le MBBR a un bon effet d'élimination des matières organiques et des polluants azotés dans les eaux usées à faible rapport carbone/azote (C/N), les eaux usées organiques et les eaux usées du traitement du pétrole.
Si les chercheurs utilisent des médias PU pour traiter les eaux usées à faible teneur en C/N, lorsque le HRT est de 14 heures, le taux d'élimination du COT et du NH 4-N dans l'eau par le MBBR atteint respectivement 90 % et 65 %.
La céramsite est un support biologique dont l'argile est la matière première principale. Son apparence est principalement constituée de sphères rondes ou elliptiques, de graviers irréguliers et sa surface est rugueuse et semblable à un nid d'abeilles, ce qui peut fournir un environnement propice à la fixation, à la fixation et à la croissance des micro-organismes. , peut absorber les éléments nocifs, les bactéries et l'eau minéralisée dans l'eau, et est principalement utilisé dans les filtres biologiques.
Il convient de mentionner qu'il existe actuellement peu de cas d'utilisation de milieux céramsite dans le MBBR, et que les cas existants se concentrent principalement sur le traitement des eaux usées domestiques simulées, des eaux usées de production et des hôpitaux.
Certains chercheurs ont utilisé de la céramsite légère avec un taux de remplissage de 50 % comme milieu MBBR pour traiter les eaux usées des hôpitaux. Lorsque le HRT était de 42 heures et que la concentration de matières en suspension dans le liquide mélangé était de 5 000 mg/L, le taux d'élimination de la DCO du système atteignait 83 %.
Bien entendu, en plus de divers plastiques, supports en mousse PU et supports céramsite, de nombreux nouveaux supports MBBR sont apparus ces dernières années, tels que les polymères biodégradables, les matériaux poreux actifs inorganiques fabriqués maison, les matériaux fibreux synthétiques, l'Arundoba, le luffa, etc. De bons résultats de traitement ont été obtenus.
Parmi eux, les polymères biodégradables servent non seulement de supports de fixation pour les micro-organismes, mais également de sources de carbone. Par exemple, si la polycaprolactone polymère biodégradable (PCL) est utilisée comme milieu MBBR, lorsque le HRT est de 18,5 h, le taux d'élimination moyen du TN est de 74,6 %, et une nitrification et une dénitrification simultanées sont obtenues dans des conditions de faible C/N.
Pour résumer, les supports MBBR les plus adaptés aux différents types d’eaux usées et d’eaux usées sont également différents :
Comparé au plastique, le support PU est poreux et peut stocker plus de micro-organismes. Cependant, lorsque la dénitrification MBBR est utilisée pour traiter les eaux résiduaires des stations d'épuration urbaines, le MBBR avec du PE comme média a un meilleur effet.
Le MBBR utilisant le PU comme milieu a un meilleur effet d'élimination du COT et du NH 4-N que les matériaux polymères biodégradables, mais l'effet d'élimination du TN n'est pas aussi bon que celui des matériaux polymères biodégradables.
Par conséquent, dans les applications pratiques, les médias doivent être examinés et optimisés. Ces dernières années, la modification des milieux MBBR pour améliorer leur hydrophilie et leur bioaffinité est devenue un point chaud de la recherche. Il faut cependant noter que la modification des médias reste une catégorie de recherche et ne peut pas encore atteindre la catégorie ingénierie.
D'une manière générale, afin d'éviter les pertes de média et de tenir compte de la taille du média, des grilles avec des ouvertures plus petites seront installées aux extrémités de traversée d'eau et de sortie de chaque section. En conséquence, il est facile d'être coincé par les boues et les médias en suspension, ce qui empêche l'eau de s'écouler normalement et provoque un blocage.
Une fois que la grille du passage d'eau est bouchée et que le niveau d'eau monte jusqu'au débordement, le média sera perdu et pénétrera dans les tuyaux suivants.
Qu'il s'agisse du tuyau de retour des boues, du tuyau de retour du liquide mélangé ou du tuyau du bassin de décantation, etc., il sera bloqué par le média, et l'ensemble du système devra s'arrêter de fonctionner et est au bord de l'effondrement.
Mettre en place un dispositif d'aération ou de rétro-lavage : La mise en place d'un dispositif d'aération au niveau de la grille peut empêcher efficacement le colmatage de la grille. De cette façon, toute boue ou média en suspension au niveau de la grille sera emporté par le vent pour éviter le colmatage.
L'installation d'un dispositif de rétrolavage au point de retour du liquide mélangé est également une mesure efficace pour éviter le colmatage de la grille. En fonctionnement réel, la grille au niveau du retour du liquide mélangé est souvent obstruée.
Bien entendu, si la conception du dispositif de rétro-balayage n’est pas prise en compte dès le début de la conception, le rétro-balayage peut être effectué manuellement. Cependant, un rétrolavage manuel doit être effectué à chaque fois qu'il y a un blocage, ce qui entraîne une certaine charge de travail pour le personnel et la pompe doit être démontée à chaque fois. L'installation de la pompe est également peu pratique, mais le problème peut être résolu efficacement.
Installez des dispositifs de nettoyage automatiques : Des dispositifs de nettoyage automatiques réguliers peuvent également empêcher les grilles de se boucher.
Ajouter une clôture grillagée : Couvrez le support dans son ensemble avec un grillage. Même s'il est bouché, cela n'entraînera pas de perte de support. Il n'y aura aucun problème de fluide entrant dans le tuyau et provoquant un blocage du tuyau. Le système récupérera rapidement tant que le blocage sera éliminé. grille, le système peut fonctionner normalement.
Ajoutez une jauge de niveau de liquide : Installez une jauge de niveau de liquide élevé dans chaque piscine. Si le réseau est bloqué, le niveau de l’eau augmentera inévitablement. Lorsque le niveau d'eau atteint le niveau de liquide élevé, le système arrêtera l'afflux d'eau, ce qui peut empêcher le niveau d'eau de déborder, la perte de fluide et le blocage des tuyaux. De cette manière, une fois la grille bloquée nettoyée manuellement, le système peut immédiatement revenir à un fonctionnement normal.
Parmi les mesures ci-dessus, l’ajout de clôtures grillagées et l’installation de jauges de niveau de liquide ne peuvent pas résoudre fondamentalement le problème du blocage du réseau. Ils ne peuvent qu'empêcher la perte de support et le blocage des canalisations causés par la perte de support, réduire la charge de travail du personnel et permettre au système de reprendre immédiatement son fonctionnement normal.
L'installation de dispositifs d'aération et de rétrolavage ou de nettoyage automatique au niveau de la grille peut réduire considérablement la probabilité de colmatage de la grille. Bien entendu, nous pouvons envisager de les combiner pour être sûr que rien ne se passe mal.
En fonctionnement réel, si l'on ne peut pas garantir que les médias dans le MBBR soient dans un état de fluidisation uniforme, une accumulation de médias se produira facilement.
Par conséquent, la clé pour résoudre ce problème est d’optimiser la structure et les caractéristiques hydrauliques du réacteur et d’améliorer la disposition de la canalisation d’aération pour obtenir un état de fluidisation uniforme du milieu avec une consommation d’énergie inférieure.
Par exemple, certains chercheurs ont montré à travers des études expérimentales sur les caractéristiques hydrauliques et l'activité biologique du MBBR que lorsque le rapport longueur sur profondeur du réacteur est d'environ 0,5, il est propice au bon mouvement du milieu, et au mélange dans le Le réacteur est suffisant et une large gamme de médias ne sera pas générée. phénomène d’accumulation.
Il existe également des recherches sur l'introduction de chicanes dans le MBBR pour forcer le milieu à circuler et à se déplacer, améliorant ainsi la structure et le mode de fonctionnement du réacteur afin qu'il présente de bonnes caractéristiques hydrauliques et de bonnes performances d'aération et d'oxygénation, et puisse démarrer avec un petit volume de gaz. , économiser de l'énergie et améliorer l'efficacité du réacteur.
La structure du réacteur détermine dans une large mesure ses caractéristiques hydrauliques. L'accumulation de milieux dans les coins inférieurs du réacteur est évitée en concevant les coins inférieurs du réacteur en pente.
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