Застосування мультимедіа MBBR у муніципальних і промислових стічних водах|Практичний приклад Малайзії

Практичне застосування середовищ MBBR в очищенні міських і промислових стічних вод

вступ

Носій MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) широко використовується в муніципальних і промислових проектах з очищення стічних вод у всьому світі завдяки його зрілим характеристикам очищення та хорошій адаптивності. У сфері очищення муніципальних стічних вод ця технологія часто використовується для модернізації та реконструкції існуючих очисних споруд для відповідності більш суворим стандартам скидів; тоді як у промислових сценаріях він може ефективно справлятися з характеристиками складного складу забруднюючих речовин і великих коливань навантаження промислових стічних вод. У цій статті розглядатимуться випадки практичного застосування середовищ MBBR та ефекти очищення, досягнуті в різних сценаріях, зосереджуючись на передумовах очищення стічних вод у Малайзії та інженерних прикладах, щоб продемонструвати практичність та економічність цієї технології.

Огляд історії галузі очищення стічних вод Малайзії

Як країна Південно-Східної Азії, Малайзія наділена багатими водними ресурсами, і деякі регіони навіть протягом тривалого часу експортують прісну воду в сусідні країни. Проте в останні роки під впливом багатьох факторів, таких як зростання міського населення, швидкий розвиток промисловості та покращення екологічної обізнаності, очищення стічних вод у Малайзії стикається з серйозними проблемами та нагальними потребами. З точки зору статусу промисловості, деякі регіони Малайзії мають такі проблеми, як пряме скидання стічних вод, застарілі очисні споруди та недостатня ефективність очищення. Серед них у багатьох місцях, таких як Джохор і Саравак, спостерігається посилене забруднення річок через незаконні скиди з прибережних заводів і нерегульований скид побутових стічних вод мешканцями, і навіть часті кризи водопостачання. Тільки в Джохорі щоденні витрати питної води досягають 1,173 мільярда літрів, що ще більше загострює протиріччя між попитом і пропозицією води.

Щоб покращити якість водного середовища, уряд Малайзії постійно вдосконалює закони та правила щодо охорони навколишнього середовища. Серед них Правила щодо якості навколишнього середовища (стічних вод) 2009 року сформулювали суворі стандарти скидання стічних вод (стандарт A: БПК₅ менше або дорівнює 20 мг/л, ГПК менше або дорівнює 50 мг/л, завислі речовини менше або дорівнює 50 мг/л), висуваючи вищі вимоги до ефективності очищення існуючих очисних споруд стічних вод. У той же час Малайзія поступово збільшувала інвестиції в будівництво та реконструкцію очисних споруд. З одного боку, це сприяє будівництву централізованих систем водовідведення. Наприклад, Кучінг вклав значні кошти в будівництво центральної системи скидання стічних вод, яка централізовано очищає стічні води поетапно перед тим, як скидати їх у річки, поступово покращуючи ситуацію із забрудненням річок. З іншого боку, активно впроваджує ефективні технології очищення стічних вод. Завдяки невеликій площі, короткому циклу реконструкції, високій ефективності очищення та контрольованій вартості експлуатації технологія MBBR стала переважною технологією для модернізації та реконструкції муніципальних очисних споруд у Малайзії та широко використовується в різних регіональних проектах очищення стічних вод. Крім того, в останні роки Малайзія також заохочувала переробку твердих відходів і забруднення пластиком, щоб зменшити викиди забруднюючих речовин у джерелі, полегшити тягар очищення стічних вод і сформувати комплексну систему управління охороною навколишнього середовища за принципом «контроль над джерелом + очищення в кінці--труби».

Випадки застосування середовища MBBR в системі очищення міських стічних вод

(1) Випадок реконструкції міських очисних споруд у Європі

У системі очищення муніципальних стічних вод загальним сценарієм застосування середовищ MBBR є модернізація та реконструкція очисних установок з активним мулом. Багато старих очисних споруд стикаються з проблемами, пов’язаними з дедалі суворішими вимогами щодо видалення азоту та фосфору. Додаючи середовище MBBR до існуючих аеротенків, можна збільшити збереження біомаси без збільшення об’єму реактора. Наприклад, муніципальна очисна станція в Європі з проектною потужністю очищення 50 000 еквівалентів населення (PE) застосувала середовище MBBR для оновлення покращення нітрифікації. Перед реконструкцією швидкість видалення аміачного азоту на заводі становила лише 75%, що не відповідало стандарту скидів 5 мг/л; після встановлення середовища MBBR з питомою площею поверхні 800 м²/м³ швидкість видалення аміачного азоту зросла до понад 95%, а концентрація аміачного азоту у стічних водах стабільно контролювалася нижче 3 мг/л. Проект реконструкції мав короткий час простою в будівництві, а вартість експлуатації зросла лише на 10%, що повністю відображає економію MBBR media на модернізацію та реконструкцію міських очисних споруд.

(2) Приклад реконструкції регіональних очисних споруд Куала-Сава в Малайзії

Із зростанням міського населення та дедалі суворішими правилами захисту навколишнього середовища в Малайзії технологія MBBR також поступово впроваджується для модернізації міських очисних споруд. Регіональні очисні споруди Kuala Sawah (RSTP) у Негері-Сембілані, якими керує Indah Water Konsortium (IWK), терміново потребують покращення ефективності очищення, щоб відповідати суворим стандартам скидів у Правилах Малайзії щодо якості навколишнього середовища (стічних вод) 2009 року. На заводі спочатку було застосовано процес окислювальної канави, очищуючи 59 000 м³ стічних вод і 260 м³ фекального осаду на добу, що обслуговує населення 320 000 PE. Однак його ефект видалення азоту був нестабільним, і показники стоків часто не відповідали стандартам у періоди пікового навантаження, що суперечило гострому попиту на управління водним середовищем у місцевості.

Щоб вирішити вищезазначені проблеми без розширення існуючої площі (основне обмеження в міських районах), у 2023 році завод здійснив проект оновлення середовища MBBR. Середовище MBBR 37 з питомою поверхнею 800 м²/м³, що становить 25% об’єму реактора, було додано до аеробної зони окислювальної канави. Проект реконструкції впроваджувався поетапно, кожен етап завершувався протягом 10 днів, що мінімізувало вплив на роботу. Система MBBR значно покращила здатність утримувати біомасу, особливо збагачення нітрифікуючих бактерій (Nitrospira spp.), покращила здатність рослини справлятися з коливаннями органічного навантаження та навантаження азоту та ефективно вирішила проблему нестабільного видалення азоту початкового процесу.

(3) Порівняння ефективності лікування до та після ремонту

У наведеній нижче таблиці 1 узагальнено ефективність очищення Kuala Sawah RSTP до та після реконструкції MBBR у порівнянні з обмеженнями викидів стандарту А Малайзії для довідки.

З таблиці 1 видно, що реконструкція MBBR значно підвищила ефективність очищення станції. Усі ключові показники стабільно відповідають і перевищують малайзійські стандарти скидів стандарту A, серед яких швидкість видалення аміачного азоту зросла більш ніж на 20 процентних пунктів, повністю вирішуючи проблему неякісних стоків у періоди пікового навантаження. Крім того, система MBBR зменшила надлишкове утворення осаду на 28%, зменшивши місячну вартість утилізації осаду приблизно на 25 000 малайзійських рінггітів (RM). Завдяки-енергозберігаючій конструкції системи MBBR вартість експлуатації зросла лише на 8%, що робить її економічним і ефективним рішенням для модернізації та реконструкції станції, а також забезпечуючи можливий орієнтир для реконструкції інших старих очисних споруд у Малайзії.

Випадки застосування середовищ MBBR для очищення промислових стічних вод

(1) Випадок очищення стічних вод північноамериканського заводу з переробки молока

У промисловості середовища MBBR успішно застосовуються для очищення різних типів промислових стічних вод. Наприклад, стічні води харчової промисловості зазвичай містять високі концентрації органічних речовин (ХПК до 10 000 мг/л) і жирів, які важко ефективно очищати за допомогою традиційних процесів. Північноамериканський молочний завод застосував систему MBBR для очищення виробничих стічних вод. Реактор заповнювали 30% об'єму циліндричного середовища MBBR, а час гідравлічного утримування контролювали на рівні 8 годин. Результати операції показали, що швидкість видалення ХПК досягла 92%, а швидкість видалення БПК₅ досягла 94%, що було значно краще, ніж продуктивність початкового процесу з активним мулом (швидкість видалення ХПК 78%); у той же час надлишкове утворення осаду було зменшено на 30%, що фактично зменшило витрати на утилізацію осаду та збалансувало ефект очищення та економію.

(2) Випадок очищення стічних вод азіатського фармацевтичного заводу

Іншим типовим сценарієм застосування є очищення фармацевтичних стічних вод. Такі стічні води містять токсичні та тугоплавкі органічні сполуки, які важко очищаються. Азіатський фармацевтичний завод застосував комбіновану систему середовищ MBBR і вдосконалених процесів окислення (AOP) для очищення стічних вод. MBBR використовувався як-блок попередньої обробки для видалення біорозкладаної органічної речовини, зменшуючи навантаження на обробку наступних AOPs і уникаючи впливу токсичних речовин на наступні процеси. Реактор MBBR досяг 65% видалення COD для фармацевтичних стічних вод. Після обробки за допомогою комбінованого процесу кінцева концентрація ХПК у стічних водах була нижчою за 50 мг/л, що відповідає місцевим стандартам скидів. Застосування середовища MBBR також покращило стабільність очисної системи, послабило вплив токсичних речовин на процес очищення та забезпечило довго-стабільну роботу очисної системи.

Порівняння продуктивності системи MBBR у різних сценаріях застосування

У таблиці 2, наведеній нижче, порівнюється продуктивність систем MBBR у різних сценаріях застосування, описаних у цій статті, підкреслюючи універсальність і адаптивність цієї технології та надаючи посилання для технічного вибору різних типів проектів очищення стічних вод.

Висновок

Наведені вище випадки практичного застосування показують, що середовище MBBR є універсальною та ефективною технологією, придатною як для очищення міських, так і промислових стічних вод. Він має такі переваги, як високе органічне навантаження, сильна стійкість до ударних навантажень, а також здатність співпрацювати та інтегруватися з іншими процесами очищення, що робить його кращим рішенням для вирішення складних проблем очищення стічних вод. Особливо в Малайзії, у поєднанні з місцевими базовими потребами очищення стічних вод-існує термінова необхідність модернізації старих об’єктів, суворі стандартні обмеження скиду та необхідність збалансувати площу та експлуатаційні витрати-застосування технології MBBR ефективно вирішило проблемні точки локальної очистки стічних вод, забезпечило ефективну та економічну технічну підтримку управління водним середовищем у Малайзії, а також надало цінний практичний досвід для проектів очищення стічних вод у подібні регіони.

Не соромтеся зв’язуватися з Рейчел, щоб обговорити більше!

WhatsApp:+86 137 9555 6548

Електронна адреса:[email protected]