Hagnýt notkun MBBR miðla við hreinsun fráveituvatns frá sveitarfélögum og iðnaði
Inngangur
MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) miðlar hafa verið mikið notaðir í skólphreinsunarverkefnum sveitarfélaga og iðnaðar um allan heim vegna þroskaðrar meðferðarframmistöðu og góðrar aðlögunarhæfni. Á sviði skólphreinsunar sveitarfélaga er þessi tækni oft notuð til að uppfæra og endurnýja núverandi hreinsistöðvar til að uppfylla strangari losunarstaðla; en í iðnaðaraðstæðum getur það í raun tekist á við einkenni flókinnar mengunarefnasamsetningar og miklar sveiflur álags iðnaðarafrennslis. Þessi grein mun kanna hagnýt notkunartilvik MBBR fjölmiðla og meðferðaráhrifin sem næst í mismunandi atburðarásum, með áherslu á bakgrunn skólphreinsunar í Malasíu og verkfræðileg dæmi til að sýna fram á hagkvæmni og hagkvæmni þessarar tækni.
Yfirlit yfir bakgrunn frárennslisiðnaðarins í Malasíu
Sem land í Suðaustur-Asíu er Malasía búin ríkulegum vatnsauðlindum og sum svæði flytja jafnvel ferskt vatn til nágrannalandanna í langan tíma. Hins vegar, á undanförnum árum, fyrir áhrifum af mörgum þáttum eins og íbúafjölgun í þéttbýli, hraðri iðnaðarþróun og bættri umhverfisvitund, stendur skólphreinsun í Malasíu frammi fyrir alvarlegum áskorunum og brýnum þörfum. Frá sjónarhóli iðnaðarstöðu eru sum svæði í Malasíu í vandræðum eins og beinni skólplosun, gamaldags hreinsiaðstöðu og ófullnægjandi hreinsunarskilvirkni. Þar á meðal hafa margir staðir eins og Johor og Sarawak orðið var við aukna ámengun vegna ólöglegrar losunar frá strandverksmiðjum og stjórnlausrar losunar á innlendum skólpi frá íbúum, og jafnvel tíðar vatnsveitukreppur. Aðeins í Johor nær dagleg sóun á drykkjarvatni allt að 1,173 milljörðum lítra, sem eykur enn á mótsögnina milli vatnsframboðs og eftirspurnar.

Til að bæta umhverfisgæði vatnsins hafa stjórnvöld í Malasíu stöðugt bætt lög og reglur um umhverfisvernd. Þar á meðal settu reglurnar um umhverfisgæði (skólp) 2009 fram stranga skólplosunarstaðla (Staðall A: BOD₅ Minna en eða jafnt og 20 mg/L, COD Minna en eða jafnt og 50 mg/L, Suspended Solids Minna en eða jafnt og 50 mg/L), sem setti fram hærri kröfur um skilvirkni vatnshreinsistöðvarinnar. Á sama tíma hefur Malasía smám saman aukið fjárfestingu í byggingu og endurbótum á skólphreinsistöðvum. Annars vegar stuðlar það að uppbyggingu miðstýrðs fráveitukerfa. Til dæmis hefur Kuching fjárfest mikið í byggingu miðlægs frárennsliskerfis, sem hreinsar skólp miðlægt í áföngum áður en það losar það í ár, sem bætir smám saman mengun ánna. Á hinn bóginn kynnir það virkan skilvirka skólphreinsunartækni. Með kostum lítillar gólfpláss, stuttrar endurnýjunarlotu, mikillar meðferðarskilvirkni og stjórnanlegs rekstrarkostnaðar, hefur MBBR tæknin orðið ákjósanlegur tækni fyrir uppfærslu og endurnýjun á skólphreinsistöðvum sveitarfélaga í Malasíu og er mikið notuð í ýmsum svæðisbundnum skólphreinsunarverkefnum. Að auki hefur Malasía einnig verið að stuðla að meðhöndlun á föstum úrgangi og plastmengun á undanförnum árum til að draga úr losun mengandi efna við upptökin, létta álagi af meðhöndlun skólps og mynda alhliða umhverfisverndarstjórnunarkerfi sem felur í sér „uppsprettaeftirlit +-lok-rörameðferðar.
Umsóknarmál MBBR fjölmiðla í hreinsun fráveitu sveitarfélaga
(1) Endurnýjunarmál frárennslisstöðvar sveitarfélaga í Evrópu
Í skólphreinsun sveitarfélaga er algeng notkunaratburðarás MBBR miðla uppfærsla og endurnýjun á virkjaðri seyruhreinsistöðvum. Margar gamlar hreinsistöðvar standa frammi fyrir þeim áskorunum sem sífellt strangari kröfur um nitur- og fosfóreyðingu fylgja. Með því að bæta MBBR miðli við núverandi loftræstingartanka er hægt að auka lífmassa varðveislu án þess að auka rúmmál reactors. Til dæmis tók skólphreinsistöð sveitarfélaga í Evrópu með hönnuð meðhöndlunargetu upp á 50.000 íbúajafngildi (PE) MBBR miðla til endurbóta á nítrification. Fyrir endurnýjunina var ammoníak köfnunarefnishreinsunarhlutfall verksmiðjunnar aðeins 75%, sem stóðst ekki losunarstaðalinn 5 mg/L; eftir uppsetningu MBBR miðla með tilteknu yfirborði 800 m²/m³ jókst ammoníak köfnunarefnishreinsunarhraði í meira en 95% og styrkur ammoníak niturs í frárennsli var stöðugt stjórnað undir 3 mg/L. Endurnýjunarverkefnið var með stuttan stöðvunartíma og jókst rekstrarkostnaður aðeins um 10%, sem endurspeglar að fullu hagkvæmni MBBR fjölmiðla við uppfærslu og endurbætur á skólphreinsistöðvum sveitarfélaga.
(2) Endurnýjunarmál Kuala Sawah svæðisskólphreinsistöðvar í Malasíu
Með fjölgun borgarbúa og sífellt strangari umhverfisverndarreglur í Malasíu hefur MBBR tækni einnig verið tekin upp smám saman til að uppfæra skólphreinsistöðvar sveitarfélaga. Kúala Sawah svæðishreinsistöð skólphreinsistöðvarinnar (RSTP) í Negeri Sembilan, rekin af Indah Water Konsortium (IWK), þarf brýn að bæta hreinsunarskilvirkni sína til að uppfylla strönga losunarstaðla í reglugerðum Malasíu um umhverfisgæði (skólp) 2009. Verksmiðjan tók upphaflega í notkun oxunarferli 59,200 m², 600 m frá skólp, m³ af saurleðju á dag, sem þjónar íbúum 320.000 PE. Hins vegar voru nitureyðandi áhrif þess óstöðug og frárennslisvísar stóðust oft ekki staðlana á álagstímum, sem var í ósamræmi við brýna kröfu um stjórn vatnaumhverfis á svæðinu.
Til að leysa ofangreind vandamál án þess að stækka núverandi gólfpláss (mikil þvingun í þéttbýli) framkvæmdi verksmiðjan MBBR miðla endurnýjunarverkefni árið 2023. MBBR 37 miðlar með tilteknu yfirborðsflatarmáli 800 m²/m³ sem eru 25% af rúmmáli reactors var bætt við loftháð svæði oxunarskurðarins. Endurnýjunarverkefnið var hrint í framkvæmd í áföngum, þar sem hverjum áfanga lauk innan 10 daga, sem lágmarkaði áhrif á reksturinn. MBBR kerfið bætti verulega varðveislugetu lífmassans, sérstaklega auðgun nítrunargerla (Nitrospira spp.), jók getu plöntunnar til að takast á við sveiflur í lífrænu álagi og köfnunarefnisálagi og leysti á áhrifaríkan hátt sársaukamark óstöðugra nitureyðingar upprunalega ferlisins.
(3) Samanburður á árangri meðferðar fyrir og eftir endurnýjun
Tafla 1 hér að neðan tekur saman meðferðarárangur Kuala Sawah RSTP fyrir og eftir endurbætur á MBBR, samanborið við staðlaða A losunarmörk Malasíu til viðmiðunar.
|
Parameter |
Eining |
Áhrifastyrkur |
Frárennslisstyrkur (fyrir endurbætur) |
Frárennslisstyrkur (eftir endurbætur) |
Skilvirkni við flutning (eftir endurnýjun) |
Malasíu staðall A takmörk |
|
Lífefnafræðileg súrefnisþörf (BOD₅) |
mg/L |
220 |
28-35 |
12-15 |
93.2%-94.5% |
Minna en eða jafnt og 20 |
|
Kemísk súrefnisþörf (COD) |
mg/L |
450 |
60-75 |
38-42 |
90.7%-91.6% |
Minna en eða jafnt og 50 |
|
Ammoníak köfnunarefni |
mg/L |
40 |
8-12 |
1.8-2.5 |
93.8%-95.5% |
Minna en eða jafnt og 5 |
|
Föst svifefni |
mg/L |
270 |
45-55 |
18-22 |
91.9%-93.3% |
Minna en eða jafnt og 50 |
Af töflu 1 má sjá að endurnýjun MBBR bætti meðferðarhagkvæmni verksmiðjunnar verulega. Allir lykilvísar standast stöðugt og fara yfir staðlaða A losunarstaðla Malasíu, þar á meðal jókst hraði ammoníaksköfnunarefnishreinsunar um meira en 20 prósentustig, sem leysti algjörlega vandamálið með ófullnægjandi frárennsli á álagstímum. Að auki minnkaði MBBR kerfið umframframleiðslu seyru um 28% og lækkaði mánaðarlega losunarkostnað seyru um um það bil 25.000 Malaysian Ringgit (RM). Þökk sé orkusparandi-hönnun MBBR kerfisins jókst rekstrarkostnaður aðeins um 8%, sem gerir það að hagkvæmri og skilvirkri lausn fyrir uppfærslu og endurnýjun verksmiðjunnar, og gefur einnig raunhæfa viðmiðun fyrir endurbætur á öðrum gömlum skólphreinsistöðvum í Malasíu.
Umsóknartilvik MBBR fjölmiðla í meðhöndlun frárennslis í iðnaði
(1) Frárennslismál mjólkurvinnslustöðvar í Norður-Ameríku
Á iðnaðarsviðinu hefur MBBR miðlum verið beitt með góðum árangri við meðhöndlun á ýmsum gerðum iðnaðarafrennslis. Sem dæmi má nefna að frárennsli matvælavinnslu inniheldur venjulega mikinn styrk lífrænna efna (COD allt að 10.000 mg/L) og fitu, sem erfitt er að meðhöndla á skilvirkan hátt með hefðbundnum ferlum. Mjólkurvinnslustöð í Norður-Ameríku tók upp MBBR kerfi til að meðhöndla framleiðsluafrennsli sitt. Reactor var fyllt með 30% rúmmáli af sívalur MBBR miðli, og vökva varðveislutíma var stjórnað við 8 klukkustundir. Niðurstöður aðgerðarinnar sýndu að COD flutningshlutfallið náði 92% og BOD₅ flutningshlutfallið náði 94%, sem var marktækt betra en afköst upprunalega virkjaðar seyruferlisins (COD flutningshlutfall 78%); á sama tíma var umframframleiðsla seyru minnkuð um 30%, sem í raun minnkaði kostnað við losun seyru og jafnaði meðhöndlunaráhrif og hagkvæmni.

(2) Frárennslismál lyfjaverksmiðju í Asíu
Önnur dæmigerð notkunaratburðarás er lyfjafræðileg skólphreinsun. Slíkt frárennslisvatn inniheldur eitruð og eldföst lífræn efnasambönd sem erfitt er að meðhöndla. Asísk lyfjaverksmiðja tók upp samsett kerfi MBBR miðla og háþróaðra oxunarferla (AOPs) til að meðhöndla skólp. MBBR var notað sem for-meðhöndlunareining til að fjarlægja lífbrjótanlegt lífrænt efni, draga úr meðhöndlunarálagi síðari AOPs og forðast áhrif eiturefna á síðari ferla. MBBR reactor náði COD flutningshlutfalli upp á 65% fyrir lyfjaafrennsli. Eftir meðhöndlun með sameinaða ferlinu var endanlegur styrkur COD frárennslis undir 50 mg/L og uppfyllti staðbundna losunarstaðla. Notkun MBBR miðla bætti einnig stöðugleika meðferðarkerfisins, veikti áhrif eiturefna á meðferðarferlið og tryggði langtíma stöðugan rekstur meðferðarkerfisins.
Samanburður á afköstum MBBR kerfisins í mismunandi umsóknarsviðum
Tafla 2 hér að neðan ber saman frammistöðu MBBR kerfa í mismunandi notkunaratburðarás sem lýst er í þessari grein, undirstrikar fjölhæfni og aðlögunarhæfni þessarar tækni og gefur tilvísun fyrir tæknilegt val á mismunandi tegundum skólphreinsunarverkefna.
|
Umsóknarsviðsmynd |
Lykilmarksmengunarefni |
MBBR miðilsskammtunarfæribreytur |
Lykil meðferðarhagkvæmni |
Helstu kostir |
|
Frárennslisstöð sveitarfélaga í Evrópu (endurnýjun) |
Ammoníak köfnunarefni |
Sérstakt yfirborð: 800 m²/m³ |
Ammonia Nitrogen Removal Rate: >95% |
Stuttur niðritími, rekstrarkostnaður jókst um aðeins 10% |
|
Kúala Sawah svæðisbundin skólphreinsistöð í Malasíu (endurnýjun) |
BOD₅, COD, Ammoníak köfnunarefni |
25% af rúmmáli reactors, sérstakt yfirborð: 780 m²/m³ |
BOD₅: 93,2%-94,5%, COD: 90,7%-91,6% |
Samræmist staðli A, seyruframleiðsla minnkað um 28% |
|
Mjólkurvinnslustöð í Norður-Ameríku |
Há-styrkur COD, fita |
30% af reactor rúmmáli (sívalur miðill) |
COD: 92%, BOD₅: 94% |
Betra en virkjað seyruferli, dregur úr kostnaði við förgun seyru |
|
Asísk lyfjaverksmiðja |
Eitruð og eldföst lífræn efnasambönd |
Gefið sem for-meðferðareining |
Bráðabirgðahlutfall COD Fjarlægingar: 65%, Endanleg frárennsli COD<50 mg/L |
Stöðugir kerfisrekstur, dregur úr álagi AOPs |
Niðurstaða
Ofangreind hagnýt notkunartilvik sýna að MBBR miðlar eru alhliða og skilvirk tækni sem hentar bæði fyrir skólphreinsun sveitarfélaga og iðnaðar. Það hefur þá kosti að bera mikið lífrænt álag, sterka höggþol og geta unnið saman og samþætt öðrum meðferðarferlum, sem gerir það að ákjósanlegri lausn til að leysa flókin skólphreinsunarvandamál. Sérstaklega í Malasíu, ásamt staðbundnum bakgrunnsþörfum skólphreinsunar-það er brýnt að uppfæra gamla aðstöðu, strangar losunarstaðaltakmarkanir og þörfina á að jafnvægi milli gólfpláss og rekstrarkostnaðar-beiting MBBR tækni hefur í raun leyst sársauka staðbundinnar skólphreinsunar, veitt skilvirka og hagkvæma tæknilega stuðning við vatnshreinsun í Malasíu og einnig var veitt hagnýt og hagnýt tækniaðstoð fyrir vatnshreinsun. verkefni á svipuðum slóðum.

Ekki hika við að hafa samband við Rachel til að ræða meira!
WhatsApp:+86 137 9555 6548
Netfang:[email protected]

