Практичний приклад очищення промислових стічних вод із технологією MBBR

Практичний приклад очищення промислових стічних вод із технологією MBBR

Харчовий-завод середнього розміру стикався з регулярними порушеннями вимог3-4 рази на квартал. Непостійні виробничі навантаженняпідштовхнув пікові значення ГПК понад 1200 мг/л, переповнюючи існуючу систему активного мулу. Збільшення осаду, непослідовна нітрифікація та12 000+ доларів США щомісячної додаткової платидав зрозуміти: ядро ​​біологічної обробки потребує фундаментальної переробки. У цьому прикладі описується, як рішення на основі MBBR-перевернуло заводменш ніж за 90 днів.

Огляд проекту

Зі швидким розвитком харчової промисловості значно зросли обсяги скидів стічних вод і навантаження забруднюючих речовин. Клієнтом у цьому проекті є середнє--велике підприємство з виробництва продуктів харчування, яке часто стикалося з проблемами відповідності через коливання якості та недостатню потужність обробки в існуючій системі. Завод переробляє овочі, соуси та готові--продукти, утворюючи стічні води, багаті органічними речовинами, завислими речовинами та аміачним азотом під час миття сировини, бланшування та очищення обладнання.

Для вирішення цих проблем була розроблена та впроваджена модернізована система біологічної очистки на основі технології MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor). На відміну від звичайних процесів з активним мулом, які повністю покладаються на зважені мікроорганізми, MBBR представляєтисячі вільно{0}}плаваючих носіїв біоплівкиякі містять спеціалізовані бактеріальні спільноти. Цей підхід до подвійної-підвіски забезпечує вищу концентрацію біомаси на одиницю об’єму, більшу стійкість до ударів проти коливань навантаження та більш стабільну продуктивність нітрифікації навіть у разі різкої зміни гідравлічних умов.

Після введення в експлуатацію система досягла постійної відповідності стандартам скидання, одночасно зменшуючи утворення осаду та складність експлуатації. Завод скасував усі надбавки,-пов’язані зі стічними водами, і отримав можливість приймати додатковий обсяг виробництва без розширення очисних площ.

Параметри конструкції

Кількість води

Проект повністю враховував коливання виробництва та майбутні потреби розширення. Пік-фактор1.8був прийнятий для адаптації до сезонних сплесків виробництва під час періодів збору врожаю, коли продуктивність може майже подвоїтися протягом однієї зміни.

Впливова якість води

Стічні води в основному надходять від миття сировини, обробки та очищення обладнання. Він містить високі концентрації органічних речовин і зважених твердих речовин із значеннями ГПК, як правило, відВід 800 до 1200 мг/л. Співвідношення БПК/ХПК приблизно 0,5 вказуєхороша біорозкладаність, що робить його-придатним для біологічного очищення.

Стандарт розряду

Очищені стоки повинні відповідати місцевим стандартам скидів у навколишнє середовище. Ці межі можна порівняти зКлас 1A китайського GB 18918-2002і узгоджувати з типовими правилами стоків харчової промисловості на ринках Південно-Східної Азії та Близького Сходу.

Потік процесу та технічне пояснення

Поїзд лікування

Загальний процес обробки є логічною послідовністю від фізичної попередньої обробки до біологічного розкладання та остаточного очищення:

Скринінг → Вирівнювання → Реактор MBBR → Вторинний відстійник → Дезінфекція

Після видалення грубих твердих частинок і сміття механічним просіюванням стічна вода надходить у вирівнювальний резервуар, розроблений зчас гідравлічного утримання (HRT) 8 годин. Ця буферна ємність має важливе значення для підприємств харчової промисловості, де виробничі графіки обумовлюють дуже різноманітні схеми вивантаження. Вирівнювальний резервуар згладжує як стрибки швидкості потоку, так і коливання концентрації, забезпечуючи послідовну подачу до біологічної стадії нижче за течією.

З вирівнювальної ємності стічні води перекачуються в реактор MBBR, який служить блоком очищення активної зони. Всередині реактора,тисячі підвішених носіїв біоплівкибезперервно рухаються по товщі води під дією тонко-бульбашкової системи аерації. Мікроорганізми колонізують захищені внутрішні поверхні цих носіїв, утворюючи щільний метаболічно активний шар біоплівки. Оскільки бактерії прикріплені до носіїв, а не вільно плавають, система досягає концентрації біомасив 2-3 рази вищеніж у звичайному резервуарі з активним мулом такого ж об’єму.

Ця гібридна архітектура забезпечує кілька важливих переваг, які безпосередньо вирішують операційні проблеми харчової промисловості:

Більш висока мікробна щільність на одиницю об'єму.З питомою площею поверхні, що перевищує 800 м²/м³ на кубічний метр середовища-носія, кожен реактор може вмістити значно більше активної біомаси, ніж система завислого -росту еквівалентних розмірів. Це означає меншу площу або більшу потужність очищення в одному резервуарі.

Одночасна нітрифікація та органічна деградація.Шарувата структура біоплівки створює аеробні зони на зовнішній поверхні та безкисневі мікро{0}}зони глибше. Така стратифікація дозволяє нітрифікуючим бактеріям (які окислюють аміак до нітратів) і гетеротрофним бактеріям (які споживають органічний вуглець) співіснувати на одному носії. У результаті видалення ХПК і окислення аміаку відбуваються паралельно, а не вимагають окремих етапів бака.

Сильна стійкість до гідравлічних і органічних ударних навантажень.Прикріплені-бактерії набагато менш сприйнятливі до вимивання, ніж зважені пластівці. Коли раптовий сплеск потоку або концентрації COD потрапляє на реактор, біоплівка залишається неушкодженою на носіях і відновлює повну активність, коли умови нормалізуються. Ця вбудована-стійкість має вирішальне значення для харчових підприємств, де піки виробництва та цикли очищення спричиняють щоденні коливання навантаження.

Ключові показники та продуктивність

Економічні показники

Проект було здійснено на загальну суму інвестицій$180,000, що дорівнює приблизно $150 за кубічний метр встановленої потужності. Це вигідно порівняно зі звичайними заводами з активним мулом у тому ж регіоні, які зазвичай варіюються від 200 до 280 доларів США за м³ для порівнянних цілей очищення. Операційні витрати оплачуються в0,35 долара за кубічний метрочищеної води, головним чином за рахунок енергії аерації та мінімального споживання хімікатів.

Ефективність лікування

Після того, як було встановлено стабільну роботу, якість стоків постійно відповідала або перевищувала всі межі скидів. Наступні дані представляють середні значення, зареєстровані протягомшість місяців моніторингу поспільпісля введення в експлуатацію:

Система демонструє відмінну стабільність навіть при змінних умовах впливу. Під час а72-годинний тест на продуктивністьтам, де навантаження ХПК тимчасово подвоїлося, якість стоків залишалася в межах дозволених меж із лише незначним збільшенням залишкових концентрацій ХПК та БПК. Відновлення базової продуктивності спостерігалося протягом 24 годин після того, як навантаження повернулося до нормального рівня, що підтверджує надійність архітектури обробки на основі -біоплівки.

Основні моменти проекту

Чому варто вибрати MBBR замість звичайного активного мулу?

Рішення прийняти MBBR для цієї модернізації заводу було зумовлене чітким порівнянням експлуатаційних вимог і можливостей процесу. Звичайні системи з активним мулом вимагаютьбезперервна відкачка осаду, ретельний контроль співвідношення -до -мікроорганізмів (F/M) і періодичне видалення осаду для підтримки бажаної концентрації завислих твердих речовин у змішаному розчині (MLSS). Ці контури керування збільшують навантаження на оператора та споживають енергію. MBBR відразу усуває деякі з цих обмежень:

Технічні характеристики носія біоплівки

Продуктивність системи MBBR критично залежить від якості та конструкції носія біоплівки. Для цього проекту використовували-носії з поліетилену високої щільності (HDPE) з aпитома поверхня понад 800 м²/м³були обрані. Це означає, що кожен кубічний метр носіїв, упакованих у реактор, забезпечує еквівалентну площу поверхні тенісного корту для колонізації бактерій.

Основні специфікації носіїв, що використовуються в цьому проекті:

TheКоефіцієнт заповнення 40%.був обраний для балансування потужності очищення та гідравлічної ефективності. При цьому завантаженні носії вільно переміщуються по всьому об’єму реактора без мертвих зон або короткого-замикання, водночас забезпечуючи достатню площу поверхні для міцної біоплівки. Добре-продуманий утримуючий екран на виході з реактора запобігає втраті носія, одночасно пропускаючи очищену воду та зважені тверді речовини до вторинного відстійника.

Висновок

Цей проект демонструє, що технологія MBBR є aвисокоефективний і надійнийрішення для очищення промислових стічних вод, особливо для галузей із змінними навантаженнями та змінними характеристиками подачі. Поєднання приєднаної-біології росту з компактною конструкцією реактора дозволяє операторам досягти постійної відповідності без операційної складності, яка зазвичай пов’язана з передовими технологіями очищення.

с90% видалення COD, 95% видалення БПК, а експлуатаційні витрати становлять лише 0,35 доларів США за кубічний метр, підхід MBBR забезпечує високу економічність разом із надійною продуктивністю. На 30% менший слід у порівнянні зі звичайним активним мулом звільняє цінну землю для інших цілей, а перевізник10+ рік службизабезпечує мінімальну вартість заміни протягом робочого горизонту заводу.

MBBR особливо підходить для:

Заводи харчової промисловостііз сезонними та щоденними коливаннями виробництва, де стійкість до ударних-навантажень є важливою для стабільної відповідності.

Хіміко-фармацевтична промисловістьзастосування, що вимагає надійної обробки складних потоків органічних відходів із змінними профілями токсичності.

Проекти модернізації муніципальних стічних водде існуюча інфраструктура має бути модернізована для більшої потужності або більш суворих цілей видалення поживних речовин без розширення фізичного сліду.