Ogni volta che lavori nel settore del trattamento delle acque reflue per un certo periodo di tempo, sentirai spesso due nomi: MBR e MBBR.
Molti nuovi arrivati potrebbero sentirsi un po' confusi: manca solo una lettera al nome, che sembra "artigianato avanzato", ma in realtà qual è la differenza? Sono entrato in contatto con MBBR per la prima volta nel 2016, quando pensavo fosse solo una versione aggiornata di MBR.
Alcuni progetti ora utilizzano MBR, mentre altri utilizzano MBBR.
A volte puoi persino vedere due processi apparire insieme.
Se guardi solo il nome, è davvero facile fare confusione.
In effetti, questi due processi hanno approcci completamente diversi per risolvere i problemi. Comprensione semplice:
MBR utilizza membrane per la filtrazione.
MBBR deve fornire "spazio vitale" ai microrganismi.
Una separazione rafforzata dell'acqua del fango,
Un trattamento biologico potenziato.
Oggi spieghiamo la logica, i vantaggi e gli svantaggi e gli scenari applicabili di questi due processi in un unico articolo.
1. Innanzitutto, capiamo una domanda: cosa sta facendo esattamente il trattamento delle acque reflue
La maggior parte del trattamento delle acque reflue fa essenzialmente due cose:
Passaggio 1: utilizzare i microrganismi per consumare sostanze inquinanti
Passaggio 2: separare i microrganismi dall'acqua
Il primo passo si chiama trattamento biologico
Il secondo passaggio è chiamato separazione dell'acqua del fango
Il processo del tradizionale processo a fanghi attivi è in realtà molto semplice:
Serbatoio di aerazione → serbatoio di sedimentazione secondaria
Degradazione microbica degli inquinanti nella vasca di aerazione
La vasca di sedimentazione secondaria separa i fanghi e l'acqua mediante sedimentazione
MBR e MBBR risultano infatti rafforzati in questi due aspetti.
2, MBR: Sostituzione dei serbatoi di sedimentazione secondaria con membrane
Il nome completo di MBR è Membrane Bioreactor.
Il cambiamento più grande in questo processo è solo uno:
Sostituito il serbatoio di sedimentazione secondaria con filtrazione a membrana.
Puoi immaginare uno scenario:
L'artigianato tradizionale è come usare una vasca di sedimentazione per "aspettare che il fango si depositi".
L'MBR è come mettere un filtro molto fine nell'acqua.
La dimensione dei pori della membrana è solitamente di soli 0,01~0,4 micron, molto più piccola di quella dei batteri.
Il risultato è:
Il fango viene completamente intercettato
I solidi sospesi sono quasi nulli
L'effluente è molto chiaro
Molti effluenti dell'MBR possono anche essere utilizzati direttamente per il riutilizzo dell'acqua depurata.
Esiste una caratteristica molto ovvia del runtime MBR
La concentrazione dei fanghi è particolarmente elevata.
Fanghi attivi ordinari: MLSS circa 2000-4000 mg/L
Sistema MBR: MLSS varia tipicamente da 6.000 a 12.000 mg/L
Più microrganismi sono presenti, maggiore diventa naturalmente l'efficienza della reazione.
Questo è anche un motivo importante per cui la capacità del serbatoio MBR può essere ridotta.
Vantaggi dell'MBR
La qualità dell'effluente è molto buona
Solidi sospesi prossimi a 0
Torbidità molto bassa
Stabile per raggiungere il Livello A o standard anche superiori
ingombro compatto
Non è presente una vasca di sedimentazione secondaria
Il corpo della piscina può essere reso più compatto
Stabilità del sistema
La membrana intercetta direttamente i fanghi
Non ci saranno problemi di perdita di fanghi
Buon effetto denitrificazione
Perché può mantenere una lunga età dei fanghi
I batteri nitrificanti possono crescere completamente
Anche la questione con MBR è molto pratica
Nel funzionamento reale, la sfida più grande dell'MBR è composta da sole tre parole:
incrostazione della membrana
La membrana può essere contaminata e bloccata dopo un uso prolungato, causando:
Diminuzione della produzione d'acqua
Aumento della pressione di aspirazione
aumento del consumo di energia
Quindi i sistemi MBR devono:
lavaggio del gas
controlavaggio
pulizia chimica
La membrana non è un dispositivo permanente e solitamente deve essere sostituita ogni 3-5 anni.
Un altro problema è:
Consumo energetico relativamente elevato
Il lavaggio della membrana richiede una grande quantità di aerazione
L’estrazione dell’acqua richiede energia
3, MBBR: Aumentare la “zona vitale” per i microrganismi
Il nome completo di MBBR è Moving Bed Biofilm Reactor.
Questa idea di processo è completamente diversa.
Non cambia il modo di separare fango e acqua, ma fa un'altra cosa:
Aumentare il numero di microrganismi nel sistema.
Il metodo è semplice:
Aggiungere una grande quantità di materiale di imballaggio in sospensione nel serbatoio di aerazione. Questi riempitivi sono solitamente strutture di plastica con una densità vicina a quella dell'acqua e rotolano e si muovono costantemente sotto aerazione. Ogni superficie del riempitivo sarà ricoperta di microrganismi.
Puoi capirlo in questo modo
Processo tradizionale a fanghi attivi
I microrganismi sono sospesi nell'acqua.
Sistema MBBR
I microrganismi hanno due parti:
Parte del fango in sospensione
Una parte aderisce al materiale di imballaggio
Contemporaneamente esistenti nel sistema: fanghi attivi+biofilm
La quantità totale di microrganismi aumenterà in modo significativo.
Perché MBBR ha una forte resistenza agli urti
Il motivo in realtà è abbastanza semplice.
I fanghi in sospensione sono soggetti a perdite.
Ma il biofilm attaccato al riempitivo non verrà rimosso facilmente.
Pertanto, quando la qualità dell'acqua varia:
I microrganismi presenti sul materiale di imballaggio possono svolgere un ruolo nella stabilizzazione del sistema.
Molti progetti relativi alle acque reflue industriali utilizzano MBBR ed ecco perché.
Vantaggi dell'MBBR
Forte resistenza agli urti
Il biofilm non si perde facilmente
Buona stabilità del sistema
Facile da modificare
Molti vecchi impianti di trattamento delle acque reflue sono stati aggiornati e rinnovati
È sufficiente aggiungere materiale di imballaggio al serbatoio di aerazione
Non è necessario creare un nuovo corpo piscina
Facile da usare
Nessuna attrezzatura a membrana
Bassa difficoltà operativa
Consumo energetico relativamente basso
L'intensità di aerazione è simile a quella dei processi tradizionali
Limitazioni dell'MBBR
Anche MBBR ha i suoi confini.
La caratteristica più importante è che esiste un limite superiore alla qualità degli effluenti.
Perché la separazione finale del fango e dell'acqua si basa ancora su una vasca di sedimentazione secondaria.
COSÌ:
L'SS e la torbidità dell'effluente sono generalmente superiori all'MBR.
Inoltre, durante il funzionamento è necessario tenere presente due problemi:
accumulo di imballaggi
Un'aerazione non uniforme può portare ad un accumulo locale.
4, come scegliere MBR e MBBR?
Molte persone hanno difficoltà durante la progettazione dei processi:
Quale dovrei scegliere?
In effetti, il nucleo deve esaminare solo tre domande.
1. Requisiti di uscita dell'acqua
Se l'obiettivo è:
riutilizzo delle acque reflue
Emissioni di alto livello
Standard delle acque superficiali
L'MBR è più adatto.
Perché la filtrazione su membrana può rimuovere quasi completamente i solidi sospesi.
2. Situazione dell'uso del territorio
Se la sede è molto stretta:
L'MBR presenta evidenti vantaggi
Perché elimina la necessità di un serbatoio di sedimentazione secondaria.
3. Investimenti e operazioni
Se il progetto pone maggiormente l’accento su:
stabile
costo
Gestione semplice
MBBR è spesso più adatto. Soprattutto il potenziamento e l'ampliamento dei vecchi impianti di depurazione.
5. Sempre più progetti iniziano ad essere utilizzati in combinazione
In alcuni progetti vengono combinati due processi.
Ad esempio: MBBR+MBR
Aggiungere il materiale di imballaggio al serbatoio biochimico dell'MBR.
Ciò può portare due vantaggi:
Biomassa più elevata
Ridurre l'incrostazione della membrana
Molti impianti di trattamento delle acque reflue di alto livello utilizzano questo approccio.
6. Infine, vorrei riassumere
MBR e MBBR rappresentano in realtà due diversi approcci di rinforzo.
MBR: Separazione avanzata dell'acqua del fango
L'attrezzatura principale è la membrana
L’obiettivo è ottenere una qualità degli effluenti più elevata.
MBBR: trattamento biologico avanzato
Il nucleo è un materiale di imballaggio sospeso
L’obiettivo è aumentare la biomassa e la stabilità del sistema.
Comprensione semplice:
L'MBR è il processo di aggiunta di un "filtro ultra-fine" all'acqua.
MBBR ha collocato molte "case microbiche" nella piscina.
Una ricerca dell’eccellenza assoluta.
Uno enfatizza la stabilità e l’economia.