Sem vanur sölumaður í vatnsmeðferðariðnaðinum er ég spenntur að deila innsýn í hreyfanlegan Biofilm Reactor (MBBR) tækni, mjög skilvirkt skólphreinsunaraðferð sem er þekkt fyrir lítið seyru rúmmál og einfalda notkun. Í þessari grein munum við kafa í því hvers vegna líffilminn tekst stundum ekki að myndast á MBBR fjölmiðlum, með hliðsjón af ýmsum þáttum eins og vinnureglu kerfisins og þættir sem hafa áhrif á myndun líffilms.
Meginregla MBBR ferilsins
MBBR miðlarnir gera örverum kleift að festast við yfirborð burðarins og mynda líffilm. Þegar skólpi rennur yfir burðaryfirborðið dreifist lífræn efni og leyst upp súrefni í vatninu í líffilminn. Örverurnar innan líffilmsins umbrotna og tileinka lífræna efnið í viðurvist súrefnis. Niðurbrotsvörurnar dreifast síðan aftur í vatnsfasann og loftið og niðurlægja lífrænu mengunarefnin í skólpinu í raun.
Samkvæmt Characklis, Liu, og fleiri, gengur myndun örveru kvikmyndarinnar venjulega í gegnum fjögur stig: yfirborðsbreytingu burðarefnis, afturkræf festing, óafturkræf festing og myndun líffilms. Þessu ferli er hægt að skipta í tvö meginstig: örveru aðsog og bindisvöxtur.
Þættir sem hafa áhrif á myndun líffilms í MBBR
1.. Yfirborðseiginleikar burðar
Yfirborðshleðsla, ójöfnur, agnastærð og styrkur MBBR burðarins hefur bein áhrif á festingu og myndun líffilms. Örverur hafa venjulega neikvæða hleðslu á yfirborði sínu við venjulegar vaxtarskilyrði. Gróft burðaryfirborð auðveldar bakteríufestingu og hreyfingarleysi.
♦ Stærra yfirborð burðarefnis eykur virkt snertissvæði milli baktería og burðarins samanborið við slétt yfirborð.
♦ Gróft hlutar burðaryfirborðsins, svo sem göt og sprungur, virka sem skjöldur til að vernda festar bakteríur gegn vökvakrafkröfum.
Minni burðarefni agnastærðar eru líklegri til að mynda líffilm vegna lítillar gagnkvæms núnings þeirra og stórs sérstaks yfirborðs. Styrkur burðarefnis skiptir einnig sköpum fyrir myndun líffilms. Wagner komst að því að við mjög lágan styrk burðarmassa, jafnvel með þykkum líffilmi, var ekki hægt að ná stöðugu flutningshraða þegar hann meðhöndlaði eldfast skólp. Hins vegar, við burðarstyrk 20-30 g/l, gæti reaktorinn náð stöðugu flutningshlutfalli jafnvel þar sem aðeins 20% burðarefnanna hafa þunnt líffilm.
2. Hengdur örverustyrkur
Almennt, eftir því sem styrkur sviflausnar örvera eykst, eykst líkurnar á snertingu milli örvera og flutningsaðila einnig. Það er gagnrýninn styrkur sviflausnar örvera við örverutengingu. Fyrir þetta mikilvæga gildi er örveruflutningur og dreifing frá vökvafasanum yfir í yfirborð burðarefnisins stjórnunarskrefið. Þegar búið er að fara yfir þetta gildi er örverutenging og hreyfingarleysi á yfirborði burðarins takmarkað af virku yfirborði burðarins og eru ekki lengur háð styrk sviflausnar örvera.
3. Virkni sviflausra örvera
Örveruvirkni, sem lýst er með sérstökum vaxtarhraða (μ), skiptir sköpum við rannsókn á fyrstu stigum myndunar líffilms. Magn og upphafshraði festingar og festing nitrifying baktería á yfirborð burðarefnisins eru í réttu hlutfalli við virkni sviflausnar nitrifandi baktería.
♦ Þegar líffræðileg virkni sviflausra örvera er mikil, er geta þeirra til að seyta utanfrumu fjölliður einnig meiri.
♦ Orkustigið þar sem örverur búa við er í beinu samhengi við vaxtarhraða þeirra.
♦ Yfirborðsbygging örvera er mismunandi eftir virkni þeirra.
♦ Þættir eins og snertitími örveru við burðarefnið, vökvaskiptatíma (HRT), pH -fasi og vatnsdynamískan klippikraft gegna einnig hlutverki.
Áhrif á þætti meðan á MBBR biofilm myndunarferli
1. Tekur í myndunarferli líffilmsins
Þessir kraftar stuðla beint að samspili örvera og yfirborðs burðarefnis og gegna lykilhlutverki í öllu myndunarferlinu.
2. Áhrif burðar yfirborðs vatnssækni
Yfirborð GPUC burðarins inniheldur vatnssækna hópa eins og -OH og amíðhópa. Flestar örverur hafa góða vatnssækni og yfirborð burðarefna og yfirborð örvera getur myndað vetnisbindingarbyggingu. Ókeypis orka vatnssækins yfirborðs yfirborðs er lægri en vatnsfælinn, sem gerir það auðveldara fyrir örverur í vatni að nálgast og adsorb á vatnssækið burðar yfirborð til vaxtar.
3. Áhrif hitastigs á myndun líffilms
Hentug hitastigssvið fyrir loftháð örverur er 10 ~ 35 gráðu. Hitastig vatns hefur verulega áhrif á vöxt nitrifandi baktería og nitrifunarhraða. Besti vaxtarhitastig flestra nitríra baktería er 25 ~ 30 gráðu. Þegar hitastigið er yfir 25 gráðu eða yfir 30 gráðu, hægir vöxtur nitrifandi baktería og undir 10 gráðu er vöxtur þeirra og nitrification verulega seinkaður.
Próf sem gerð voru við 10 gráðu, 20 gráðu og 35 gráðu sýndu að við 10 gráðu byrjaði líffilm myndunin hægt, með áberandi líffilm viðhengi eftir 7 daga og þroska eftir 21 daga, með hámarks meðfylgjandi lífmassa 2,1 g/l. Við 35 gráðu byrjaði líffilminn að myndast eftir 4 daga og þroskast eftir um það bil 19 daga, með hámarks festan líffilm magn 3,5 g/l. Við 20 gráðu byrjaði líffilminn að myndast eftir 2 daga og náði hámarks meðfylgjandi líffilm magni 5,7 g/l eftir um það bil 10 daga. Það er augljóst að hitastig hefur veruleg áhrif á myndun líffilms, með hraðari upphaf milli 15-30 gráðu.
Hitastig er lykilatriði sem hefur áhrif á líffræðilega virkni og efnaskiptagetu, sem hefur áhrif á nitrification viðbragðsferlið aðallega með vaxtarmynstri og líffræðilegri virkni nitrifandi baktería. Það hefur áhrif á lífefnafræðilega viðbragðshraða og súrefnisflutningshraða.
4. Áhrif burðarefnisins á yfirborði og ójöfnur á yfirborði á afköstum líffilms
Stórt sérstakt yfirborðssvæði og ójöfnur auka getu burðarins til að fanga örverur. Bifreiðar með mikla ójöfnur hafa sterkari getu til að dreifa vatnsrennsli, draga úr klippikrafanum á líffilminu og veita hagstætt umhverfi fyrir blöndun og snertingu milli örvera og undirlags. Gróft yfirborðið er með þykkara lagskiptamörk en slétt yfirborð, sem býður upp á gott truflanir vatnsdynamískt umhverfi og forðast skaðleg áhrif vatnsrennslis á vexti meðfylgjandi örvera.