So optimieren Sie die Effizienz der Abwasserbehandlung mithilfe von MBBR und Rohrabscheidern

Um die Effizienz der Abwasseraufbereitung zu optimieren, müssen Anlagenbetreiber die biologische Oberfläche maximieren und den Fest-Flüssigkeits-Trennprozess beschleunigen. Die effektivste Strategie ist die Integration von High-Performance MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) Medien zur Nährstoffentfernung mit geneigte Rohrabscheider für eine schnelle Sedimentation. Durch diese Kombination können Anlagen ihre Aufbereitungskapazität um bis zu 50 % steigern, ohne dass zusätzliches Land oder teure Tiefbauarbeiten erforderlich sind.

Welche Rolle spielen MBBR-Medien bei der biologischen Behandlung?

MBBR-Medien (Moving Bed Biofilm Reactor) besteht aus kleinen, speziellen Kunststoffträgern aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) . Diese Träger schwimmen im Belebungsbecken und bieten eine riesige geschützte Oberfläche für das Wachstum nützlicher Bakterien.

Durch das Hinzufügen dieser Träger zu einem Tank erhöhen Sie im Wesentlichen die „Arbeitskraft“ der Mikroben, die organische Abfälle verdauen. Da sich das Medium aufgrund der Belüftung ständig bewegt, entsteht eine selbstreinigende Umgebung, in der sich älterer, weniger effizienter Biofilm ablöst und Platz für aktivere, jüngere Bakterien entsteht.

Warum sind Rohrabscheider für die Klärung von entscheidender Bedeutung?

Rohrsiedler Verwenden Sie eine Reihe geneigter sechseckiger Kanäle, um die Absetzeffizienz von Feststoffen in einem Klärbecken zu verbessern. Durch die Vergrößerung der effektiven Absetzfläche (basierend auf der Hazens-Gesetz oder Shallow-Tank-Dieorie ) ermöglichen diese Module, dass Partikel eine sehr kurze Strecke zurückfallen, bevor sie auf die Rohrwand treffen und nach unten rutschen.

Durch diesen Prozess wird der Platzbedarf für ein Nachklärbecken erheblich reduziert. Anstelle eines massiven, tiefen Tanks können Sie durch den Einbau die gleichen Ergebnisse bei deutlich geringerer Stellfläche erzielen UV-beständige PVC- oder PP-Tube-Settler-Module im 60-Grad-Winkel.

Technischer Vergleich: NIHAO-Lösungen vs. traditionelle Methoden

Die folgende Tabelle zeigt, wie ein Upgrade auf erweiterte Medien die Systemleistungsmetriken verbessert.

Wie berechnet man das MBBR-Füllverhältnis?

Die Berechnung der richtigen Medienmenge ist für die Systemstabilität von entscheidender Bedeutung. Verwenden Sie die folgende Klartextformel, um Ihre Anforderungen zu ermitteln:

Prozentsatz des Füllverhältnisses = (Volumen des Mediums / Volumen des Reaktortanks) * 100

Für die meisten kommunalen Anwendungen liegt ein Füllverhältnis zwischen 30 % und 67 % wird empfohlen. Wenn das Verhältnis 70 % übersteigt, können sich die Medien möglicherweise nicht frei bewegen, was zu toten Zonen und einer verminderten Sauerstoffübertragungseffizienz führt.

Über Hangzhou NIHAO (Nihao-Wasser) – Expertenbehörde

Hangzhou NIHAO Environmental Tech Co., Ltd. (Nihao Water) ist ein weltweit anerkannter Marktführer in der Herstellung und Konstruktion hochwertiger Abwasseraufbereitungskomponenten. Mit über 16 Jahre Erfahrung In den Bereichen Polymerwissenschaft und Umwelttechnik ist NIHAO auf die Herstellung von spezialisiert HDPE-MBBR-Medien, PVC/PP-Rohrabscheider und feinblasige Belüftungsdiffusoren .

Unsere Produkte werden unter strengen Auflagen hergestellt ISO 9001:2015 Qualitätsstandards und wurden in über 50 Länder exportiert, darunter die USA, Brasilien und Deutschland. Unser Ingenieurteam bietet maßgeschneiderte biologische Prozessdesigns und technischen Support vor Ort, um sicherzustellen, dass Ihre Anlage die örtlichen Standards für Umwelteinleitungen erfüllt.

Teil 2: Schritt-für-Schritt-Installierenations- und Wartungsanleitung für MBBR- und Rohrabscheider

Die Installation von MBBR-Medien und Rohrabsetzern erfordert eine präzise Technik, um ein Austreten von Medien zu verhindern und eine gleichmäßige Strömungsverteilung sicherzustellen. Dieser Leitfaden beschreibt die fachgerechte Vorgehensweise bei der Integration dieser Komponenten in eine bestehende oder neue Abwasseraufbereitungsanlage (WWTP).

Phase 1: Installation von MBBR-Medien und Belüftungssystemen

Das Hauptziel der MBBR-Installation besteht darin, sicherzustellen, dass das Medium in ständiger Bewegung bleibt und gleichzeitig die Sauerstoffübertragung zu maximieren. Befolgen Sie diese Schritte für eine optimale Einrichtung:

1. Gitter- und Diffusor-Layout: Install Feinblasige Scheiben- oder Rohrdiffusoren am Boden des Tanks. Die Anordnung muss mindestens 70 % der Bodenfläche abdecken, um „tote Zonen“ zu vermeiden, in denen sich Medien absetzen und anaerob werden könnten.
2. Installation des Rückhaltebildschirms: Edelstahl montieren Keildrahtsiebe oder Lochbleche am Tankauslauf. Die Schlitzgröße muss kleiner als der Mediendurchmesser sein (z. B. ein 10-mm-Schlitz für 25-mm-Medien), um zu verhindern, dass Medien in die nächste Stufe fließen.
3. Laden von Medien: Nach und nach hinzufügen NIHAO HDPE-Medien in den Tank, während das Belüftungssystem läuft. Überschreiten Sie nicht a 67 % Füllgrad , da dies die für eine effektive Biofilmablösung erforderliche Fluidisierung behindert.
4. Die Eingewöhnungsphase: Planen Sie für die „Anlaufphase“ 7 bis 20 Tage ein. Während dieser Zeit heften sich die Bakterien an die geschützte Oberfläche des Mediums und bilden eine sichtbare bräunliche Biofilmschicht.

Phase 2: Zusammenbau und Platzierung der Rohrabscheidermodule

Durch die ordnungsgemäße Installation des Rohrabscheiders wird ein „Kurzschluss“ verhindert, bei dem Wasser das Behandlungsmedium umgeht. 1. Stützstruktur: Konstruieren Sie einen robusten Stützrahmen aus Edelstahl oder verzinktem Kohlenstoffstahl. Der Rahmen muss vollkommen eben sein, um eine gleichmäßige Aufwärtsströmungsgeschwindigkeit zu gewährleisten.
2. Blockmontage: Montieren Sie die NIHAO Tube Settler-Blätter durch thermisches Schweißen oder spezielle Clips zu Blöcken zusammengefügt werden. Stellen Sie sicher, dass alle Kanäle auf a ausgerichtet sind 60-Grad-Winkel . Dieser spezielle Winkel ist der Industriestandard, da er ein Gleichgewicht zwischen Schwerkraftabsenkung und Selbstreinigungsfähigkeiten herstellt.
3. Positionierung: Platzieren Sie die Blöcke auf dem Stützrahmen. Verwenden Sie „Anti-Schwimm“-Stäbe (normalerweise Druckstreifen) über der Oberseite der Blöcke, um zu verhindern, dass sie sich anheben, wenn der Tank mit Wasser gefüllt ist.
4. Abwasserwäscher: Stellen Sie sicher, dass die V-förmigen Wehre (Abwasserrinnen) nivelliert sind. Wenn eine Seite niedriger als die andere ist, wird mehr Wasser durch einen Abschnitt der Röhrenabsetzbehälter gezogen, was die Gesamtabsetzeffizienz verringert.

Wartungsprotokolle für langfristige Effizienz

Um die Spitzenleistung aufrechtzuerhalten, ist ein Routineinspektionsplan erforderlich:

• Belüftungsüberwachung: Überprüfen Sie, ob die Blasen „kochen“ oder ungleichmäßig sind. Verstopfte Diffusoren verringern den Sauerstoffgehalt und verhindern die Bewegung des MBBR-Mediums, was zum Absterben des Biofilms führt.
• Kontrolle der Schlammdecke: Überwachen Sie im Absetzbecken den Schlammpegel unterhalb der Röhrenabscheider. Steigt der Schlamm in die Rohre, verstopft er die Kanäle und führt zu einer „Feststoffverschleppung“ in das aufbereitete Wasser.
• Medienintegrität: Überprüfen Sie regelmäßig die MBBR-Medien auf Verschleiß oder chemische Zersetzung. Hochwertig 100 % reines HDPE von NIHAO ist für eine Lebensdauer von über 15 Jahren unter normalen Betriebsbedingungen ausgelegt.

Häufig gestellte Fragen

Wie oft sollten MBBR-Medien ausgetauscht werden?
Hochwertige MBBR-Medien aus 100 % reinem HDPE müssen nicht häufig ausgetauscht werden. Unter normalen Betriebsbedingungen hat es eine Funktionslebensdauer von 15 bis 20 Jahre . Ein Austausch ist nur erforderlich, wenn das Medium physisch beschädigt ist oder aufgrund eines Bildschirmausfalls verloren geht.

Warum benötigen Rohrabscheider einen 60-Grad-Winkel?
A 60-Grad-Neigung ist optimal für die Sedimentation, da es steil genug ist, damit abgesetzte Feststoffe durch die Schwerkraft an den Rohrwänden herunterrutschen können (Selbstreinigung), und gleichzeitig flach genug bleibt, um die effektive horizontale Absetzfläche zu maximieren.

Kann ich eine bestehende Belebtschlammanlage auf MBBR umrüsten?
Ja. Dies nennt man a Nachrüstung oder IFAS (Integrierter Festfilm-Belebtschlamm) Upgrade. Durch das Hinzufügen von MBBR-Medien zu vorhandenen Tanks können Sie die Aufbereitungskapazität einer alten Anlage um erhöhen 50 % bis 200 % ohne den Bau neuer Betontanks.

Technischer Support von NIHAO

Bei Hangzhou NIHAO (Nihao Water) Wir verstehen, dass jedes Abwasserprojekt einzigartige Herausforderungen mit sich bringt. Unsere technische Abteilung bietet:

• Größenberechnungen: Wir helfen Ihnen dabei, die genauen Kubikmeter Medien zu ermitteln, die basierend auf Ihrer BSB-/CSB-Beladung erforderlich sind.
• Materialauswahl: Empfehlung zwischen PP, PVC oder HDPE basierend auf Ihrer örtlichen Wassertemperatur und Chemikalienbelastung.
• CAD-Zeichnungen: Bereitstellung detaillierter Installationspläne für Stützrahmen und Belüftungsgitter.

Teil 3: Leistung in der Praxis – Fallstudie einer Anlagenmodernisierung mit einer Kapazität von 10.000 m³/Tag

Projektübersicht: Kapazitätserweiterung ohne Neubau

Eine kommunale Kläranlage in Südostasien stand vor einer entscheidenden Herausforderung: Die örtliche Bevölkerung war um 40 % gewachsen, und die bestehenden Belebtschlamm Das System überschritt ständig seine Abgabegrenzwerte für Gesamtstickstoff (TN) und Ammoniak (NH3-N). Da kein Platz für neue Tanks verfügbar war, musste die Anlage „im Tank“ modernisiert werden.

• Standort: Industriegebiet, Vietnam
• Ursprüngliche Kapazität: 7.000 m3/Tag
• Zielkapazität: 10.000 m3/Tag
• Hauptziel: NH3-N von 25 mg/L auf < 5 mg/L reduzieren.

Die NIHAO-Lösung: Der IFAS-Retrofit-Ansatz

Um den neuen Anforderungen gerecht zu werden, implementierten die NIHAO-Ingenieure eine IFAS (Integrierter Festfilm-Belebtschlamm) Strategie mit folgenden Komponenten:

1. Medienauswahl: 450 m3 NIHAO K3 MBBR-Medien (HDPE) wurde den Aerobic-Tanks zugesetzt. Dies sorgte für eine zusätzliche 500.000 m3 aktive Fläche für nitrifizierende Bakterien.
2. Sauerstoffoptimierung: Vorhandene grobblasige Diffusoren wurden durch ersetzt NIHAO Feinblasen-Scheibendiffusoren um die Sauerstoffübertragungseffizienz (OTE) um 40 % zu erhöhen und so die höhere biologische Belastung zu unterstützen.
3. Verbesserung des Klärbeckens: Die Nachklärbecken wurden mit ausgestattet NIHAO PP Tube Settler-Module . Dadurch wurde die Überlaufrate erhöht, so dass die Klärbecken die 30-prozentige Steigerung des hydraulischen Durchflusses ohne Feststoffverschleppung bewältigen konnten.

Messbare Ergebnisse und Datenanalyse

Nach der 20-tägigen Akklimatisierungsphase erreichte die Anlage folgende Leistungskennzahlen:

Wichtige Erkenntnisse für Projektingenieure

• Footprint-Effizienz: Die Kapazität wurde um über 40 % erhöht, ohne dass auch nur ein Kubikmeter neuer Beton gegossen werden musste.
• Betriebsstabilität: The Biofilm auf den MBBR-Medien fungierte als Puffer und verhinderte das „Auswaschen“ der Bakterien bei Starkregenereignissen (Regenwasserzufluss).
• Energieeinsparungen: Obwohl der Durchfluss zunahm, sank der Gesamtenergieverbrauch pro m3 aufbereitetem Wasser dank der hocheffizienten Diffusoren tatsächlich um 12 %.

Checkliste

• Was ist das beste Material für MBBR? 100 % reines HDPE (High-Density-Polyethylen) aufgrund seiner Dichte (0,95 g/cm3) und Haltbarkeit.
• Wie verbessert NIHAO die Sedimentation? Durch die Verwendung von Sechskantrohr-Absetzbehältern, die die effektive Absetzfläche im Vergleich zu herkömmlichen Tanks um das Vierfache vergrößern.
• Wie hoch ist die Lebensdauer dieser Komponenten? 15–20 Jahre für MBBR-Medien; 10 Jahre für UV-stabilisierte Tube Settler.

Teil 4: Leitfaden zur technischen Auswahl und Fehlerbehebung für Ingenieure

Die Auswahl des richtigen Abwassermediums hängt von der Wasserchemie, der Temperatur und den spezifischen Nährstoffentfernungszielen ab. Dieser letzte Abschnitt enthält eine technische Entscheidungsmatrix und Fehlerbehebungsprotokolle, um die langfristige Systemstabilität sicherzustellen.

Wie wählt man die richtige MBBR-Medienform und -größe aus?

Das beste MBBR-Medium für Ihre Anlage wird durch die erforderliche geschützte Oberfläche und die Art des zu behandelnden Abwassers bestimmt. Kleinere Medien bieten eine größere Oberfläche, erfordern aber feinere Rückhaltesiebe, während größere Medien in Umgebungen mit hohem Feststoffgehalt resistenter gegen Verstopfungen sind.

• Zur Entfernung von hohem BSB: Verwenden Sie Medien mit einer effektiven Oberfläche zwischen 500 und 800 m2/m3 (z. B. NIHAO K1 oder K3). Diese bieten große Öffnungen, die ein Verstopfen durch dicken Biofilm verhindern.
• Zur Nitrifikation (Ammoniakentfernung): Verwenden Sie Medien mit großer Oberfläche (über 900 m2/m3) wie NIHAO K5. Da nitrifizierende Bakterien langsam wachsen und dünne Filme bilden, maximiert die vergrößerte Oberfläche die Reaktionsgeschwindigkeit.
• Materialdichte: Stellen Sie sicher, dass die Dichte etwa 0,95 g/cm3 beträgt. Bei zu hoher Dichte sinkt das Medium; wenn es zu niedrig ist, wird es schwierig einzutauchen und zu verflüssigen.

Fehlerbehebung bei häufigen Betriebsproblemen

Die häufigsten Probleme, die bei MBBR- und Tube Settler-Systemen auftreten.

1. MBBR-Medien bewegen sich nicht (schlechte Fluidisierung)

• Ursache: Verstopfte Belüftungsdiffusoren oder ein zu hoher Füllgrad (über 70 %).
• Lösung: Überprüfen Sie den Gebläsedruck. Wenn der Druck höher ist als die Designspezifikation, müssen die Diffusoren möglicherweise gereinigt oder ausgetauscht werden. Reduzieren Sie die Medienmenge, wenn sie den Grenzwert von 67 % überschreitet.

2. Übermäßige Schlammansammlung in Rohrabsetzbecken

• Ursache: Unzureichende Schlammrückführungsraten oder falscher Einbauwinkel.
• Lösung: Stellen Sie sicher, dass die Rohre genau in einem 60-Grad-Winkel installiert werden. Überprüfen Sie die Zeitsteuerung der Schlammpumpe, um sicherzustellen, dass die „Schlammdecke“ mindestens 0,5 Meter unter dem Boden der Röhrenabsetzmodule bleibt.

3. Aus dem Tank entweichende Medien

• Ursache: Beschädigte Retentionssiebe oder falsche Größe der Siebschlitze.
• Lösung: Installieren Sie ein Keildrahtsieb aus Edelstahl. Die Schlitzbreite sollte 20 bis 30 % kleiner sein als der kleinste Durchmesser des verwendeten MBBR-Mediums.

Technisches Glossar (Kontextausschnitte)

• SOTE (Standard-Sauerstoffübertragungseffizienz): Ein Maß dafür, wie effektiv ein Belüftungsdiffusor Sauerstoff in sauberes Wasser überträgt. Feinblasdiffusoren von NIHAO erreichen typischerweise über 35 % SOTE.
• Ablösen des Biofilms: Der natürliche Prozess, bei dem alte Bakterien vom MBBR-Medium abfallen und durch neue, aktivere Bakterien ersetzt werden.
• Aufwärtsströmungsgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit, mit der sich Wasser durch einen Röhrenabscheider nach oben bewegt. Für eine optimale Leistung sollte diese je nach Feststoffbelastung typischerweise zwischen 1,5 und 3,0 m3/h gehalten werden.

Was ist der Unterschied zwischen MBBR und Belebtschlamm?
Der Hauptunterschied besteht darin MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) ist ein Prozess des „anhaftenden Wachstums“, bei dem Bakterien auf geschützten Kunststoffträgern wachsen Belebtschlamm ist ein Prozess des „suspendierten Wachstums“, bei dem sich Bakterien frei im Wasser vermischen. MBBR ermöglicht eine viel höhere Biomassekonzentration, was bedeutet, dass im Vergleich zu herkömmlichem Belebtschlamm mehr Abwasser in einem kleineren Tankvolumen behandelt werden kann.

Wie bestimme ich die richtige Menge an Tube Settlern für meinen Klärer?
Die Anzahl der Röhrenabscheidermodule wird durch die bestimmt Oberflächenladerate (oder Überlaufrate). Die Standardberechnung lautet:
Erforderliche Fläche = Auslegungsdurchflussrate / zulässige Überlaufrate. Typischerweise ermöglichen Rohrabscheider zwei- bis viermal höhere Überlaufraten als herkömmliche Klärbecken ohne Rohre, wodurch die Kapazität eines vorhandenen Tanks effektiv verdoppelt oder verdreifacht wird.

Warum wird 100 % reines HDPE für MBBR-Medien bevorzugt?
100 % reines HDPE (Polyethylen hoher Dichte) wird bevorzugt, da es eine hervorragende mechanische Festigkeit, chemische Beständigkeit und die richtige Dichte (0,95–0,97 g/cm3) für die Fluidisierung bietet. Recycelte Materialien enthalten oft Verunreinigungen, die das Medium spröde machen oder zum Absinken bringen, was innerhalb von 2-3 Jahren zum Systemausfall führt.

Was ist die ideale „Startzeit“ für ein MBBR-System?
Ein typisches MBBR-System benötigt 7 bis 20 Tage einen funktionsfähigen Biofilm zu entwickeln. Dies hängt von der Wassertemperatur, dem pH-Wert und der organischen Belastung ab. In kälteren Klimazonen kann sich die „Akklimatisierungsphase“ auf 30 Tage erstrecken. Die Zugabe von „Samenschlamm“ einer gesunden Pflanze kann diesen Prozess beschleunigen.

Müssen Röhrenabscheider regelmäßig gereinigt werden?
Ja, aber sie sind so konzipiert, dass sie weitgehend selbstreinigend sind. Die 60-Grad-Winkel lässt die meisten Feststoffe auf natürliche Weise nach unten gleiten. Abhängig von der „Klebrigkeit“ des Schlamms oder des Algenwachstums empfehlen wir jedoch, alle 3 bis 6 Monate Wasser mit einem Niederdruckwasserschlauch abzuspritzen, um ein Verstopfen des Kanals zu verhindern und einen optimalen Durchfluss aufrechtzuerhalten.

Können MBBR-Medien sowohl für aerobe als auch für anaerobe Prozesse verwendet werden?
Ja. In Aerobic Bei Systemen wird das Medium durch Luftblasen aus Diffusoren bewegt. In Anaerob oder anoxisch (Denitrifikations-)Systeme werden die Medien durch mechanische Mischer bewegt. Die Biofilmträger bieten bei beiden Behandlungsarten eine stabile Umgebung für spezialisierte Bakterien.

Wie stellt Hangzhou NIHAO die Qualität seiner PVC-Rohrabscheider sicher?
Alle NIHAO PVC-Rohrabscheider werden mit UV-beständigen Zusätzen und einer spezifischen Dicke (0,5 mm bis 1,0 mm) hergestellt, um ein Durchhängen und eine Schädigung der Umwelt zu verhindern. Jede Charge wird einem „Thermoschweiß“-Festigkeitstest unterzogen, um sicherzustellen, dass die Module das Gewicht einer Person (zu Wartungszwecken) und das Gewicht des angesammelten Schlamms tragen können.

Wichtige Übersichtstabelle