MBBR gegen MBR gegen SBR gegen SBBR gegen ASP: Eine umfassende Anleitung für Abwasserbehandlungstechnologien

Einführung in die AbwasserbehUndlungstechnologien

Abwasser Ein unvermeidliches Nebenprodukt menschlicher Aktivitäten und industriellen Prozesse stellt erhebliche Herausforderungen für die Umwelt- und Gesundheitsgesundheit darAnwesend wenn sie unbehUndelt bleiben. Das Entladen von unbehUndeltem Abwasser in natürliche Gewässer kann zu schweren führen Verschmutzung Anwesend schaden aquatische ÖkosystemeAnwesend kontaminierende Trinkwasserquellen und Erleichterung der Ausbreitung von Krankheiten. Folglich wirksam Abwasserbehandlung ist nicht nur eine behördliche Anforderung, sondern eine grundlegende Säule der Umweltverträglichkeit und des Schutzes der öffentlichen Gesundheit. Der globale Imperativ, Wasserressourcen zu erhalten und die Verschmutzung zu minimieren, hat kontinuierliche Innovationen in der Abwasserbehandlungstechnologien , was zu einer Vielzahl von Systemen führt, um verschiedene Arten und Abwassermengen anzugehen.

In den letzten Jahrzehnten wurden erhebliche Fortschritte erzielt Biologische Abwasserbehandlungsprozesse , die die Kraft von Mikroorganismen nutzen, um organische Schadstoffe abzubauen und Nährstoffe zu entfernen. Zu den prominentesten und am weitesten verbreiteten Technologien gehören die Aktivierter Schlammprozess (ASP) , Sequenzierungs -Batch -Reaktor (SBR) , BEIDERBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEsion es , Und Membranbioreaktor (Mbr) . Außerdem, Hybridsysteme wie das Sequenzierungs -Batch -Biofilm -Reaktor (Sbbr) sind aufgetaucht und kombiniert die Stärken verschiedener Ansätze, um eine verbesserte Leistung zu erzielen.

Dieser Artikel soll einen umfassenden Leitfaden für diese fünf kritischen Abwasserbehandlungstechnologien bieten: Mbbr, Mbr, SBR, Sbbr und ASP . Wir werden uns mit den Feinheiten jedes Systems befassen und ihre zugrunde liegenden Mechanismen, wichtigen Betriebsschritte und die einzigartigen Vor- und Nachteile untersuchen, die sie bieten. Durch Vergleich ihres Effizienz bei der Entfernung von Schadstoffen , wirtschaftliche Überlegungen (sowohl Kapital- als auch Betriebskosten), Anforderungen an den physischen Fußabdruck , Und betriebliche Komplexität Wir beabsichtigen, die Leser mit dem Wissen auszustatten, das erforderlich ist, um fundierte Entscheidungen bei der Auswahl der am besten geeigneten Abwasserbehandlungslösung für bestimmte Anwendungen auszuwählen. Das Verständnis dieser Technologien ist für Ingenieure, Umweltmanager, politische Entscheidungsträger und alle, die an der Gestaltung, dem Betrieb oder der Regulierung moderner Abwasserbehandlungsanlagen beteiligt sind, von entscheidender Bedeutung.

Aktivierter Schlammprozess (ASP)

Der aktivierte Schlammprozess (ASP) gilt als einer der ältesten, etabliertesten und weit verbreiteten biologischen Abwasserbehandlungstechnologien weltweit. Das im frühen 20. Jahrhundert entwickelte Grundprinzip dreht sich um die Verwendung einer vielfältigen Gemeinschaft von aeroben Mikroorganismen, die im Abwasser aufgehängt sind, um organische Substanz und Nährstoffe zu metabolisieren und zu entfernen.

Beschreibung des ASP -Prozesses

Der ASP umfasst normalerweise mehrere Schlüsselkomponenten:

1. Belüftetank (oder Reaktor): Dies ist das Herzstück des Prozesses. Rohes oder primär behandeltes Abwasser tritt in einen großen Tank ein, in dem es kontinuierlich mit einer suspendierten Population von Mikroorganismen gemischt wird und so genannt "aktiviertes Schlamm" bildet. Luft oder reiner Sauerstoff werden durch Diffusoren oder mechanische Belüftungsberater kontinuierlich an diesen Tank geliefert. Diese Belüftung dient zwei wichtigen Zwecken:

   • Sauerstoff bereitstellen: Es liefert den gelösten Sauerstoff, der für die aeroben Mikroorganismen erforderlich ist, um organische Schadstoffe zu atmen und zu oxidieren.
   • Mischen: Es hält das aktivierte Schlammflocken (mikrobielle Aggregate) in Suspension und sorgt für einen intimen Kontakt zwischen den Mikroorganismen und den Schadstoffen. Die Mikroorganismen, hauptsächlich Bakterien und Protozoen, verbrauchen die organischen Verbindungen im Abwasser als Nahrungsquelle und wandeln sie in Kohlendioxid, Wasser und mehr mikrobielle Zellen um.

2. Sekundärer Klärer (oder Sedimentationstank): Aus dem Belüftetank fließt der gemischte Alkohol (Abwasser -Aktivierungschlamm) in einen sekundären Klärer. Dies ist ein ruhender (noch) Tank für die Schwerkraftsedimentation. Die aktivierten Schlammflocken, die dichter als Wasser sind, setzen sich bis zum Boden des Klärers ab und trennt sich vom behandelten Wasser.

3. Schlammrückkehrlinie: Ein signifikanter Teil des abgesetzten aktivierten Schlamms, der als return aktivierter Schlamm (RAS) bezeichnet wird, wird kontinuierlich vom Boden des Klärers zum Belüftetank zurückgepumpt. Diese Rezirkulation ist kritisch, da sie eine hohe Konzentration an aktiven, lebensfähigen Mikroorganismen im Belüftetank aufrechterhält, um einen effizienten Schadstoffabbau zu gewährleisten.

4. Abfallschlammlinie: Überschüssiger aktivierter Schlamm, bekannt als Abfall -Aktivschlamm (IS), wird regelmäßig aus dem System entfernt. Diese "Verschwendung" ist notwendig, um die Gesamtkonzentration von Mikroorganismen im System zu kontrollieren, den Aufbau von Schlamm zu verhindern und alte, weniger aktive Biomasse zu entfernen. Das IS wird dann typischerweise zur weiteren Schlammbehandlung (z. B. Entwässerung, Verdauung) und Entsorgung gesendet.

Mechanismus: Belüftung und Sedimentation

Der Kernmechanismus von ASP basiert auf einer symbiotischen Beziehung zwischen Belüftung und Sedimentation. Im Belüftetank verbrauchen aerobe Mikroorganismen schnell lösliche und kolloidale organische Substanz. Sie aggregieren in sichtbare Flocken und verbessern ihre Siedelbarkeit. Die kontinuierliche Versorgung mit Sauerstoff sorgt für optimale Bedingungen für ihre Stoffwechselaktivität.

Beim Eintritt in den Verkleiner nimmt die Flussgeschwindigkeit signifikant ab und lässt sich die dichten mikrobiellen Flocken niederlassen. Die Klarheit des Abwassers hängt weitgehend von der Effizienz dieses Absagungsprozesses ab. Gut leistungsfähiger aktivierter Schlamm erzeugt dichte, schnell absetzende Flocken, was zu einem hochwertigen Überstand (behandeltes Wasser) führt, das dann entlassen oder einer weiteren Tertiärbehandlung unterzogen wird.

Vor- und Nachteile

Vorteile von ASP:

• Bewährte Technologie: Es wurde seit über einem Jahrhundert ausführlich untersucht und weit verbreitet, mit einer Vielzahl von operativen Erfahrungen und Designrichtlinien.
• Hohe Effizienz: In der Lage, eine hohe Entfernungseffizienz für den biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB) und die Gesamtfeststoffe (TSS) zu erzielen. Bei ordnungsgemäßem Design und Betrieb kann es auch eine signifikante Nährstoffentfernung (Stickstoff und Phosphor) erreichen.
• Flexibilität: Kann in verschiedenen Konfigurationen (z. B. konventionelle, erweiterte Belüftung, vollständige Mischung, Steckerfluss) ausgelegt und betrieben werden, um unterschiedliche Abwassermerkmale und Behandlungsziele anzupassen.
• Kostengünstig (für groß angelegte): Für große kommunale Behandlungsanlagen kann der ASP aufgrund seiner relativ einfachen mechanischen Komponenten und Skaleneffekte eine kostengünstige Lösung sein.

Nachteile von ASP:

• Großer Fußabdruck: Erfordert eine erhebliche Landfläche für Belüftetanks und insbesondere für sekundäre Klärer, was es für Standorte mit begrenztem Raum schwierig macht.
• Schlammproduktion: Erzeugt eine beträchtliche Menge an überschüssigem Schlamm, der eine weitere kostspielige Behandlung und Entsorgung erfordert. Das Sludge Management kann einen erheblichen Teil der Gesamtbetriebskosten ausmachen.
• Betriebsempfindlichkeit: Empfindlich gegenüber plötzlichen Veränderungen des Abwasserflusses und der Zusammensetzung (z. B. giftige Schocks). Störungsbedingungen können zu einem schlechten Absetzen (Ausbeugung, Schäumen) und einer verringerten Abwässerqualität führen.
• Energieverbrauch: Belüftung ist ein energieintensiver Prozess, der erheblich zu den Betriebskosten beiträgt.
• Abwasserqualitätsbeschränkungen: Obwohl es gut für BSB/TSS ist, kann das Erreichen einer sehr hohen Abwasserqualität (z. B. für die direkte Wiederverwendung) zusätzliche Schritte im Tertiärbehandlungsaufwand erfordern.

Gemeinsame Anwendungen

Der aktivierte Schlammprozess wird überwiegend verwendet für:

• Gemeindeer Abwasserbehandlung: Es ist der häufigste biologische Behandlungsschritt in großen und mittelgroßen kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen und dem Umgang mit Haushaltsabfällen und kommerziellem Abwasser.
• Industrielle Abwasserbehandlung: Das Abwasser ist auf eine breite Palette von industriellen Abwärten an, vorausgesetzt, das Abwasser ist biologisch abbaubar und frei von hemmenden Substanzen. Beispiele sind Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Zellstoff und Papier sowie einige chemische Herstellungsmöglichkeiten.
• Vorbehandlung für fortschrittliche Systeme: Manchmal als vorläufiger biologischer Behandlungsschritt vor fortgeschrittenen Technologien wie Mbrs oder für spezielle industrielle Anwendungen verwendet.

Sequenzierungs -Batch -Reaktor (SBR)

Der Sequenzierungs -Batch -Reaktor (SBR) stellt eine signifikante Entwicklung der aktivierten Schlammtechnologie dar und unterscheidet sich selbst durch die Durchführung aller wichtigen Behandlungsschritte (Belüftung, Sedimentation und Dekantierung) nacheinander in einem einzelnen Tank und nicht in separaten, kontinuierlich fließenden Reaktoren. Dieser Batch -Betrieb vereinfacht das Prozesslayout und bietet erhebliche Betriebsflexibilität.

Erklärung der SBR -Technologie

Im Gegensatz zu herkömmlichen kontinuierlichen Durchflusssystemen, bei denen Abwasser für verschiedene Prozesse durch verschiedene Tanks fließt, arbeitet ein SBR in einem Füll- und Drawmodus. Ein einzelner SBR-Tank radelt durch eine Reihe diskreter Betriebsphasen, wodurch er eher zu einem zeitorientierten Prozess als zu einem platzorientierten Prozess ist. Während ein einzelner SBR -Tank funktionieren kann, verwenden die meisten praktischen SBR -Systeme mindestens zwei Tanks, die parallel, aber gestaffelte Zyklen arbeiten. Dies stellt einen kontinuierlichen Abwasserzufluss in die Behandlungsanlage sicher, da ein Tank füllen kann, während ein anderer reagiert, sich sammelt oder dekantiert.

Schlüsselschritte: Füllen, reagieren, regeln, zeichnen und im Leerlauf sind

Ein typischer SBR -Betriebszyklus besteht aus fünf verschiedenen Phasen:

1. Füllen:

   • Beschreibung: Roh- oder primär behandeltes Abwasser tritt in den SBR -Tank ein und mischt sich mit dem vom vorherigen Zyklus verbleibenden aktivierten Schlamm. Diese Phase kann unter verschiedenen Bedingungen betrieben werden:
     • Statische Füllung: Keine Belüftung oder Mischung; Fördert die Denitrifikation oder anaerobe Bedingungen.
     • Gemischte Füllung: Mischen ohne Belüftung; fördert die anoxischen Bedingungen (Denitrifikation) oder anaerobe Bedingungen (Phosphataufnahme).
     • Vorliegefüllung: Belüftung und Mischung treten auf; fördert aerobe Bedingungen und sofortige Entfernung des BSB.
   • Zweck: Führt das Abwasser in die Biomasse ein und stellt die biologischen Reaktionen ein. Das Mischen sorgt für einen guten Kontakt zwischen den Schadstoffen und den Mikroorganismen.

2. Reagieren (Belüftung):

   • Beschreibung: Nach oder während der Füllphase ist der Tank intensiv belüftet und gemischt. Aerobische Bedingungen werden beibehalten, damit die Mikroorganismen organische Verbindungen (BSB/CSB) und Nitrifizieren von Ammoniak aktiv beeinträchtigen können. Diese Phase kann so ausgelegt sein, dass sie Zeiten anoxischer oder anaerobe Erkrankung umfassen, um die Nährstoffentfernung zu erleichtern (Denitrifikation und biologische Phosphorentfernung).
   • Zweck: Die primäre Phase für die biologische Behandlung, bei der der Großteil der Schadstoffentfernung erfolgt.

3. Setting (Sedimentation):

   • Beschreibung: Belüftung und Mischung werden gestoppt und der aktivierte Schlamm darf sich unter ruhenden (noch) Bedingungen niederlassen. Die dichten mikrobiellen Flocken setzen sich am Boden des Tanks ab und bilden eine klare Überstandsschicht über der Schlammdecke.
   • Zweck: Das behandelte Abwasser von der aktivierten Schlammbiomasse durch Schwerkraft trennen. Dies ist ein kritischer Schritt, um ein hochwertiges Abwasser zu erreichen.

4. Zeichnen (Dekant):

   • Beschreibung: Sobald sich der Schlamm eingeleitet hat, wird der behandelte Überstand aus dem oberen Teil des Tanks dekantiert (abgezogen). Dies erfolgt in der Regel mit einem beweglichen Wehr oder einer Tauchpumpe, mit denen der abgesetzte Schlamm stört.
   • Zweck: Das behandelte Abwasser aus dem System abzuleiten.

5. Leerlauf (oder Abfall/Ruhe):

   • Beschreibung: Diese optionale Phase tritt zwischen dem Zeichnen und den nachfolgenden Füllphasen auf.
     • Abfallschlamm: Überschüssiger aktivierter Schlamm (wurde) während dieser Phase aus dem Tank entfernt werden, um das gewünschte Schlammalter und die gewünschte Konzentration aufrechtzuerhalten.
     • Ruhe-/Nachfüllvorbereitung: Der Panzer kann kurz im Leerlauf bleiben und sich auf den nächsten Füllzyklus vorbereiten.
   • Zweck: Um den Schlammbestand zu verwalten und den Tank für den nächsten Behandlungszyklus vorzubereiten.

Die Dauer jeder Phase wird sorgfältig von einem Timer oder einem Prozesssteuerungssystem gesteuert, was eine erhebliche Flexibilität bei der Anpassung an unterschiedliche Einflussbedingungen und Abwasserqualitätsanforderungen ermöglicht.

Vor- und Nachteile

Vorteile von SBR:

• Kompakter Fußabdruck: Da alle Prozesse in einem einzelnen Tank auftreten, benötigen SBRs im Allgemeinen weniger Landfläche als herkömmliche ASP -Systeme mit separaten Klärern.
• Hochwasserqualität: Die ruhenden Absetzbedingungen in einem SBR führen häufig zu einer überlegenen Abwasserqualität, insbesondere in Bezug auf die Entfernung von Suspended Feststoffen und BSB. Es kann auch eine hervorragende Nährstoffentfernung (Stickstoff und Phosphor) durch unterschiedliche aerobe, anoxische und anaerobe Phasen innerhalb eines einzelnen Zyklus erreichen.
• Betriebsflexibilität: Die Fähigkeit zur Anpassung der Phasendauer ermöglicht eine einfache Anpassung an unterschiedliche Einflussströme und Schadstofflasten sowie Änderungen der gewünschten Abwasserqualität.
• Reduzierte Probleme mit Schlammmännern: Die kontrollierte Absetzphase in SBRs führt häufig zu einer besseren Schlammdichtbarkeit und weniger Problemen bei der Schlammmutung im Vergleich zu kontinuierlichen Flusssystemen.
• Kein sekundärer Klärer oder Schlammrückgewinnungspumpen: Beseitigt die Notwendigkeit separater Klärgeräte und die zugehörigen Kapital- und Betriebskosten des Schlammrenditepumpens, vereinfacht das Anlagenlayout und die Reduzierung der Wartung.

Nachteile von SBR:

• Zeitweise Entladung: Das behandelte Abwasser wird in Chargen entlassen, für die möglicherweise eine Ausgleichstank erforderlich ist, wenn eine kontinuierliche Entladung zur Empfangskörper erforderlich ist.
• Höhere Komplexität in Kontrollen: Erfordert komplexere automatisierte Steuerungssysteme für die Verwaltung der sequentiellen Phasen, einschließlich Levelsensoren, Timer und automatisierten Ventilen. Dies kann zu höheren anfänglichen Kapitalkosten für Instrumente und Kontrollen führen.
• Potenzial für Geruchsprobleme: Wenn nicht ordnungsgemäß verwaltet, insbesondere in anaeroben oder anoxischen Phasen, kann es ein Potenzial für die Geruchserzeugung geben.
• Qualifizierter Betrieb: Erfordert Bediener mit einem guten Verständnis des Batch -Prozess- und Steuerungssystems, um die Leistung zu optimieren.
• Größere Tankgröße für die gleiche Kapazität: Für einen bestimmten durchschnittlichen Fluss kann das SBR -Tankvolumen aufgrund der Chargen Natur und der Notwendigkeit, das gesamte Zyklusvolumen aufzunehmen, größer als ein kontinuierlicher Belüftetank sein.

Anwendungen und Eignung

Die SBR -Technologie ist für eine Vielzahl von Anwendungen sehr geeignet, darunter:

• Kleine bis mittelgroße Gemeinden: Insbesondere wenn Landverfügbarkeit eine Einschränkung ist oder wenn eine höhere Auswasserqualität erforderlich ist.
• Dezentrale Abwasserbehandlung: Ideal für Gemeinden, Unterteilungen, Hotels, Resorts, Schulen und Handelskomplexe, die nicht mit zentralen kommunalen Systemen verbunden sind.
• Industrielle Abwasserbehandlung: Wirksam zur Behandlung von industriellen Abwässern mit variablen Durchflussraten und -konzentrationen wie solchen aus Lebensmittelverarbeitung, Milchprodukte, Textiln und Pharmaindustrie. Seine Flexibilität ermöglicht die Handhabung von Stoßlasten.
• Saisonale Operationen: Gut geeignet für Anwendungen mit schwankenden Strömen wie Campingplätzen oder Touristeneinrichtungen.
• Aktualisieren vorhandener Pflanzen: Kann verwendet werden, um herkömmliche aktivierte Schlammanlagen durch Umwandlung von Belüftetanks in SBRs zu verbessern, wodurch häufig die Funktionen zur Nährstoffentfernung verbessert werden.

Verstanden. Gehen wir mit dem Abschnitt "bewegender Bett Bioreactor (Mbbr)) über.

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BEIDERBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEsion es

Der sich bewegende Bettbioreaktor (Mbbr) stellt einen signifikanten Fortschritt bei der Abwasserbehandlung auf Biofilmbasis dar und bietet eine kompakte und hocheffiziente Alternative zu herkömmlichen suspendierten Wachstumssystemen wie ASP oder SBR. Die Mbbr -Technologie wurde Ende der 1980er Jahre in Norwegen entwickelt und verwendet Tausende von kleinen Kunststoffträgern, um eine geschützte Oberfläche für Mikroorganismen zu bieten, um als Biofilm zu wachsen.

Beschreibung der Mbbr -Technologie

Im Kern besteht ein Mbbr -System aus einem Belüftetank (oder einem anaeroben/anoxischen Tank), der mit einer großen Menge kleiner, speziell entwickelter Kunststoffmedien (Träger oder Biofilmträger) gefüllt ist. Diese Träger bestehen typischerweise aus Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) oder Polypropylen und sind in verschiedenen Formen und Größen erhältlich, die jeweils konstruiert sind, um die geschützte Oberfläche für die Biofilmaufsatz zu maximieren.

Die Träger werden innerhalb des Reaktors in einer ständigen Bewegung gehalten, normalerweise durch das Belüftungssystem in aeroben Tanks oder durch mechanische Mischer in anaeroben/anoxischen Tanks. Diese kontinuierliche Bewegung sorgt für einen optimalen Kontakt zwischen Abwasser, Biomasse und Luft (in aeroben Systemen). Im Gegensatz zu herkömmlichen aktivierten Schlammsystemen benötigt Mbbr keine Schlammrezirkulation aus einem sekundären Klärer, um die Biomassekonzentration aufrechtzuerhalten. Die Biomasse wächst als Biofilm an den Trägern, und dieser Biofilm schlägt natürlich ab, wenn sie zu dick wird, wodurch die Biomasse aktiv und effizient bleibt.

Nach dem Mbbr-Reaktor ist ein Trennschritt, typischerweise ein sekundärer Klärer oder ein feiner Bildschirm, weiterhin erforderlich, um das behandelte Wasser vor der Entlassung oder einer weiteren Behandlung von schwebenden Feststoffen (einschließlich abgeschöpfter Biofilm- und Inertpartikel) zu trennen.

Verwendung von Biofilmträgern

Die Innovation von MBBR liegt in seiner Abhängigkeit von Biofilmträger . Diese Träger dienen als Substrat für mikrobielles Wachstum und ermöglichen es, dass eine hohe Konzentration der aktiven Biomasse innerhalb eines relativ kleinen Volumens gehalten wird. Die wichtigsten Merkmale dieser Träger sind:

• Hohe spezifische Oberfläche: Das komplizierte Design der Träger bietet eine große geschützte Oberfläche pro Volumeneinheit, was zu einer hohen Biomassekonzentration führt.
• Neutraler Auftrieb: Die Träger sind so konzipiert, dass sie eine Dichte nahe der von Wasser haben, sodass sie bei der Belüftung oder Mischung frei in den Reaktor aufgehängt und frei bewegt werden können.
• Haltbarkeit: Sie bestehen aus robusten Kunststoffmaterialien und sind resistent gegen den chemischen und biologischen Abbau, um eine lange Betriebsdauer zu gewährleisten.
• Selbstverpackung: Die kontinuierliche Bewegung und die Kollisionen zwischen Trägern in Kombination mit den Scherkräften tragen dazu bei, den Biofilm in einer optimalen Dicke zu halten, ein übermäßiges Wachstum zu verhindern und einen effizienten Massenübergang aufrechtzuerhalten.

Wenn das Abwasser durch den Reaktor fließt, diffundieren die organischen Schadstoffe und Nährstoffe in den Biofilm der Träger, wo sie von den Mikroorganismen konsumiert werden. Dieser Ansatz mit festem Film ermöglicht höhere volumetrische Belastungsraten im Vergleich zu suspendierten Wachstumssystemen.

Vor- und Nachteile

Vorteile von MBBR:

• Kompakte Größe / kleiner Fußabdruck: Ein Hauptvorteil ist das deutlich kleinere Reaktorvolumen im Vergleich zu herkömmlichen aktivierten Schlammsystemen für die gleiche Behandlungskapazität. Dies ist auf die hohe Konzentration der aktiven Biomasse auf den Trägern zurückzuführen.
• Hohe Effizienz und Robustheit: MBBR -Systeme sind sehr robust und weniger empfindlich gegenüber Stoßbelastungen und Schwankungen des Einflussflusss oder der organischen Konzentration. Das Biofilm bietet eine stabile und belastbare mikrobielle Gemeinschaft. Sie sind in der Entfernung von BSB- und Ammoniakstickstoff hocheffizient (Nitrifikation).
• Kein Schlammrecycling: Im Gegensatz zu ASP erfordert MBBR keine RASS -Pumpen (Rendite Activated Sludge), Vereinfachung des Betriebs und die Reduzierung des Energieverbrauchs.
• Kein Rückspülen: Im Gegensatz zu einigen anderen Festfilmsystemen (z. B. Tricklingfilter oder untergetauchten Luftfilter) erfordert MBBR keine regelmäßige Rückspülung der Medien.
• Einfach zu aktualisieren: Bestehende herkömmliche aktivierte Schlammtanks können häufig durch einfaches Hinzufügen von Trägern und Belüftungen in MBBRs umgewandelt werden, was ihre Kapazität und Leistung erheblich erhöht, ohne dass eine neue Tankkonstruktion erforderlich ist. Dies macht es zu einer hervorragenden Nachrüstoption.
• Reduzierte Schlammproduktion (möglicherweise): Biofilmsysteme können manchmal weniger überschüssigen Schlamm im Vergleich zu suspendierten Wachstumssystemen produzieren, obwohl dies variieren kann.

Nachteile und Einschränkungen von MBBR:

• Erfordert Post-Clarifikation: Während das Biofilm auf Trägern wächst, die immer noch von überschüssigem Biofilm und suspendierten Feststoffen abfällt, erfordert ein sekundärer Klärer oder eine andere Trenneinheit (z. B. DAF, feiner Sieb) stromabwärts, um ein qualitativ hochwertiges Abwasser zu erreichen.
• Medienretentionsbildschirme: Erfordert Bildschirme am Auslass des Reaktors, um den Verlust der Träger aus dem Tank zu verhindern. Diese Bildschirme können manchmal verstopft werden, was eine Wartung erfordert.
• Höhere Anfangskosten für Träger: Die Kosten der spezialisierten Plastikträger können im Vergleich zu herkömmlichen Systemen zu einem höheren anfänglichen Investitionsausgaben beitragen.
• Potenzial für Trägerverschleiß: Über sehr lange Zeiträume kann eine kontinuierliche Bewegung zu einer gewissen Verschleiß der Träger führen, obwohl sie für die Langlebigkeit ausgelegt sind.
• Energie zum Mischen/Belüftung: Während kein RAS -Pumpen, erfordert eine kontinuierliche Belüftung oder Mischung, um die Träger aufzusetzen, immer noch Energie.

Bewerbungen in verschiedenen Branchen

Die MBBR -Technologie ist sehr vielseitig und findet eine weit verbreitete Anwendung in verschiedenen Sektoren:

• Gemeindeer Abwasserbehandlung: Zunehmend für neue Gemeindepflanzen verwendet und vorhandenen vorhandenen, um strengeren Entladungsgrenzen zu erfüllen, insbesondere für die Entfernung von Stickstoff (Nitrifikation und Denitrifikation).
• Industrielle Abwasserbehandlung: Behandelt effektiv hochfeste organische industrielle Abwärter aus Branchen wie:
  • Lebensmittel und Getränke (z. B. Brauereien, Molkereien, Brennereien, Schlachthöfe)
  • Zellstoff und Papier
  • Chemische und pharmazeutische
  • Textile
  • Petrochemisch
• Vorbehandlung: Häufig als robuster Schritt vor der Behandlung vor sensibleren oder fortschrittlicheren Prozessen oder als eigenständige Lösung zum Erreichen spezifischer Abwasserqualitätsparameter verwendet.
• Stickstoffentfernung: Besonders wirksam für die Nitrifikation aufgrund des stabilen Biofilms, das nitrifizierende Bakterien vor Schockbelastungen und Inhibitoren schützt. Kann auch für die Denitrifikation konfiguriert werden.

Exzellent! Fahren wir mit dem Abschnitt "Membran Bioreactor (Mbr)" fort.

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Membranbioreaktor (Mbr)

Der Membran-Bioreaktor (Mbr) stellt eine modernste Entwicklung der Abwasserbehandlung dar und integriert einen biologischen Behandlungsprozess (typischerweise aktiviertem Schlamm) in die Membranfiltration. Diese innovative Kombination überwindet viele der Einschränkungen herkömmlicher aktivierter Schlammsysteme, insbesondere in Bezug auf die Qualität und den Fußabdruck aus der Abweichung.

Erklärung der Mbr -Technologie

In seinem Kern verschmilzt ein Mbr -System den biologischen Abbau von Schadstoffen durch Mikroorganismen mit einer physischen Barriere - Membranen -, um das behandelte Wasser vom aktivierten Schlamm zu trennen. Dies beseitigt die Notwendigkeit eines herkömmlichen sekundären Klärmers und häufig tertiären Filtration.

Es gibt zwei primäre Konfigurationen für MBR -Systeme:

1. Taucher MBR: Dies ist die häufigste Konfiguration. Die Membranmodule (z. B. Membranen der hohlen Faser oder flache Blech) werden direkt in den Belüftentank (oder einen separaten Membrantank neben ihm) gelegt. Eine Absaugung mit niedrigem Druck (Vakuum) oder Schwerkraft wird verwendet, um das behandelte Wasser durch die Membranporen zu zeichnen, wobei die Biomasse und andere suspendierte Festkörper zurückbleiben. Eine grobe Blasenbelüftung wird typischerweise unter den Membranen zur Verfügung gestellt, um die Membranoberfläche zu durchsuchen, wodurch das Fouling und den Sauerstoff für den biologischen Prozess verhindern.

2. Externer (Nebenstrom) MBR: In dieser Konfiguration befinden sich die Membranmodule außerhalb des Hauptbioreaktors. Mischlauge wird kontinuierlich aus dem Bioreaktor durch die Membranmodule gepumpt, und das Permeat (behandeltes Wasser) wird gesammelt, während der konzentrierte Schlamm in den Bioreaktor zurückgegeben wird. Diese Konfiguration beinhaltet normalerweise eine höhere Pumpenergie aufgrund des externen Kreislaufs und möglicherweise höherer Transmembrandrücke.

Unabhängig von der Konfiguration bleibt das Schlüsselprinzip bestehen: Die Membranen wirken als absolute Barriere, wobei praktisch alle suspendierten Feststoffe, Bakterien und sogar einige Viren und Kolloide beibehalten werden und ein sehr hochwertiges Abwasser erzeugt. Die hohe Retention von Biomasse innerhalb des Reaktors ermöglicht viel höhere Mischlikorkonzentrationen (MLSS) (typischerweise 8.000 bis 15.000 mg/l) im Vergleich zu herkömmlichem aktiviertem Schlamm (2.000 bis 4.000 mg/l). Diese hohe Biomassekonzentration führt direkt zu einem kleineren Bioreaktorvolumen für eine bestimmte Last.

Integration der Membranfiltration

Die Integration von Membranen verändert grundlegend den Trennschritt in der biologischen Behandlung. Anstatt sich auf die Schwerkraft zu verlassen (wie bei ASP oder SBR), verwendet MBR eine physische Barriere. Dies hat mehrere tiefgreifende Auswirkungen:

• Komplette Festkörpertrennung: Membranen behalten effektiv alle suspendierten Feststoffe bei, was zu einem Abwasser führt, das im Wesentlichen frei von TSS ist. Dies beseitigt Probleme im Zusammenhang mit Schlammbaum oder schlechtem Abfall, die konventionelle Systeme plagen können.
• Hohe Biomassekonzentration (MLSS): Die effiziente Festkörperretention ermöglicht die Aufrechterhaltung sehr hoher Konzentrationen an Mikroorganismen im Bioreaktor. Dies bedeutet, dass ein kleinerer Tank eine größere organische Belastung bewältigen kann, was zu einem erheblich reduzierten Fußabdruck führt.
• Long Sludge Retention Time (SRT) und kurze hydraulische Retentionszeit (HRT): MBRs können mit sehr langen SRTs (Tage bis Monate) operieren, was für das Wachstum von langsam wachsenden Mikroorganismen (wie Nitrifizierbakterien) und für die Erreichung eines hohen Grades an organischer und nährstoffreicher Entfernung von Vorteil ist. Gleichzeitig kann die HRT aufgrund der hohen MLS relativ kurz sein, was weiter zur Kompaktheit beiträgt.
• Verbesserte biologische Aktivität: Die stabile Umgebung und die hohe Biomassekonzentration führen häufig zu stabileren und effizienteren biologischen Prozessen.

Vor- und Nachteile

Vorteile von MBR:

• Hochwertiges Abwasser: Erzeugt außergewöhnlich hochwertige Permeat, die für die direkte Entlassung in empfindliche Umgebungen, Bewässerung, industrielle Wiederverwendung oder sogar Trinkverwendung nach weiterer Behandlung geeignet sind. Das Abwasser ist praktisch frei von aufgehängten Feststoffen, Bakterien und oft Viren.
• Kleiner Fußabdruck: Durch die Beseitigung der Notwendigkeit sekundärer Klärer und häufig tertiärer Filter wird die erforderliche Gesamtfläche erheblich reduziert, wodurch MBR für Standorte mit begrenztem Platz oder für Kapazitätsverbesserungen ideal ist.
• Robustheit und Stabilität: Die hohen MLSS und Long SRT machen MBR -Systeme im Vergleich zu herkömmlichen Systemen widerstandsfähiger gegenüber hydraulischen und organischen Schockbelastungen.
• Verbesserte Nährstoffentfernung: Das lange SRT bietet hervorragende Bedingungen für die Nitrifikation, und mit ordnungsgemäßem Design (anoxische Zonen) können die Denitrifikation und die biologische Phosphorentfernung ebenfalls sehr effektiv sein.
• Nachrüstpotential: Kann verwendet werden, um bestehende aktivierte Schlammanlagen zu verbessern, um die Kapazität zu erhöhen oder die Abwässernqualität ohne umfangreiche Bauarbeiten zu verbessern.

Nachteile von MBR:

• Membranverschmutzung: Dies ist die primäre operative Herausforderung. Die Verschmutzung (die Akkumulation von Materialien auf der Membranoberfläche oder in den Poren) verringert die Membranpermeabilität, erhöht den Transmembrandruck und erfordert häufige Reinigung. Dies erhöht die operative Komplexität und Kosten.
• Hohe Kapitalkosten: Membranen und zugehörige spezielle Geräte (z. B. Luftgebläse für das Durchsuchen, Reinigungssysteme) machen die anfänglichen Investitionsausgaben signifikant höher als herkömmliche ASP- oder SBR -Systeme.
• Höhere Betriebskosten: Energieverbrauch für die Belüftung (für biologische Prozesse und Membran -Scuring), Pumpen (insbesondere für externe MBRs) und chemische Reinigungsmittel tragen zu höheren Betriebskosten bei.
• Lebensdauer der Membran und Ersatz: Membranen haben eine begrenzte Lebensdauer (normalerweise 5-10 Jahre, abhängig von Betrieb und Wasserqualität) und sind teuer zu ersetzen.
• Vorbehandlungsanforderungen: Während MBRs robust sind, ist eine angemessene Vorbehandlung (Screening, Gritentfernung) entscheidend, um Membranen vor Schäden und übermäßigem Verschmutzung zu schützen.
• Qualifizierter Betrieb: Erfordert qualifizierte Betreiber, die Membranleistung zu überwachen, Reinigungsprotokolle zu implementieren und Probleme mit der Fehlerbehebung zu beheben.

Anwendungen in der kommunalen und industriellen Abwasserbehandlung

Die MBR -Technologie gewinnt schnell an die Traktion und wird zunehmend in verschiedenen Sektoren angewendet:

• Gemeindeer Abwasserbehandlung:
  • Für neue Pflanzen, in denen Land knapp oder strenge Entladungsgrenzen gelten.
  • Aufrüstung bestehender Pflanzen, um höhere Qualitätsstandards zu erfüllen (z. B. für die direkte Entlassung in empfindliche Gewässer oder für Wasserverwendungsprojekte).
  • Dezentrale Behandlung für Gemeinden, Resorts und kommerzielle Entwicklungen.
• Industrielle Abwasserbehandlung:
  • Behandeln Sie komplexe, hochfache industrielle Abwärter, bei denen eine hohe Abwasserqualität für Wiederverwendung oder strenge Entladung erforderlich ist. Beispiele sind Pharmazeutika, Lebensmittel und Getränke, Textil und Chemische Industrie.
  • Abwasser, das langsam biologisch abbaubare Verbindungen enthält.
• Wiederverwendung und Recycling von Wasser: Aufgrund der überlegenen Abwasserqualität ist MBR Permeate ein hervorragender Ausgangsmaterial für weitere fortgeschrittene Behandlungsprozesse (z. B. Umkehrosmose) zur Herstellung von Wasser für verschiedene Wiederverwechsungsanwendungen (Bewässerung, industrielles Prozesswasser, nicht treue Anwendungen und sogar Trinkwasser nach weiterer Reinigung).

Verstanden. Gehen wir mit dem Abschnitt "Hybridsysteme: Sbbr" fort.

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Hybrid Systems: Sbbr

Da sich die Abwasserbehandlungstechnologien weiterentwickeln, besteht ein wachsender Trend, die besten Merkmale verschiedener Systeme zu kombinieren, um effizientere, robustere und kostengünstigere Lösungen zu schaffen. Hybridsysteme zielen darauf ab, die synergistischen Vorteile integrierter Prozesse zu nutzen. Ein solcher vielversprechender Hybrid ist der Sequenzierungs -Batch -Biofilm -Reaktor (Sbbr), der sowohl Prinzipien aus dem Sequenzierungs -Batch -Reaktor (SBR) als auch des sich bewegenden Bettbioreaktors (MBBR) kombiniert.

Beschreibung der Sbbr -Technologie

Der Sequenzierungs-Batch-Biofilm-Reaktor (Sbbr) arbeitet auf den für einen SBR charakteristischen sequentiellen Behandlungszyklen, aber innerhalb seines Reaktors enthält sie Biofilmträger, ähnlich wie in einem MBBR. Dies bedeutet, dass das System sowohl von suspendiertem Wachstum (aktivierter Schlamm) als auch von der angeschlossenen Wachstum (Biofilm an Trägern) profitiert, die im selben Tank koexistieren.

In einer typischen Sbbr -Konfiguration enthält der Reaktor eine Menge von frei bewegenden Biofilmträgern, ähnlich wie ein MBBR, die während der React -Phase durch Belüftung oder Mischung in Suspension gehalten werden. Der Betriebszyklus folgt den gut definierten Phasen eines Standard-SBR: FILL, React (einschließlich Belüftung/Mischung, um die Träger aufzusetzen), sich niederzulassen und zu zeichnen. Während der Sichtphase setzt sich die suspendierte Biomasse ab, aber der an die Träger befestigte Biofilm bleibt im Tank. Das dekantierte Abwasser ist daher hauptsächlich von dem abgesetzten suspendierten Schlamm und nicht direkt von den Trägern getrennt.

Kombination von SBR- und MBBR -Prinzipien

Der SBBR verschmilzt effektiv die Stärken von zwei unterschiedlichen biologischen Behandlungsansätzen:

• Von SBR: Es übernimmt die stapelbezogene betriebliche Flexibilität und ermöglicht eine präzise Kontrolle über Belüftungs-, Misch- und anoxische/anaerobe Perioden innerhalb eines einzelnen Tanks. Dies macht es sehr anpassungsfähig an unterschiedliche Einflussbelastungen und ideal für die Erzielung einer fortschrittlichen Nährstoffentfernung (Stickstoff und Phosphor), indem spezifische Bedingungen in verschiedenen Phasen des Zyklus programmiert werden. Die Eliminierung kontinuierlicher Klärer und Schlammrückgabeträger (wie in einem kontinuierlichen Fluss -MBBR -System) ist ebenfalls ein charakteristisches aus dem SBR entlehnt.
• Von MBBR: Es umfasst die Verwendung von Biofilmträgern und bietet eine stabile und widerstandsfähige Plattform für angeschlossenes mikrobielles Wachstum. Dies erhöht die Biomassekonzentration und -diversität im Reaktor signifikant, was zu einer höheren volumetrischen Behandlungskapazität und einer verbesserten Robustheit gegen Schockbelastungen oder inhibitorischen Verbindungen führt. Das Biofilm bietet eine geschützte Umgebung für langsam wachsende Bakterien (wie Nitrifizier) und behält eine stabile Bevölkerung bei, selbst wenn die suspendierten Biomasse aufläuft oder teilweise ausgewaschen wird.

Dieses Dual-Biomass-System (suspendiert und angehängt) ermöglicht einen umfassenderen und stabileren Behandlungsprozess.

Vorteile des hybriden Ansatzes

Die Kombination von SBR- und MBBR -Prinzipien in einem SBBR -System ergibt mehrere überzeugende Vorteile:

• Verbesserte Behandlungseffizienz: Das Vorhandensein sowohl der suspendierten als auch einer angeschlossenen Wachstumsbiomasse kann zu überlegenen Entfernungseffizienzen für BSB, CSB und insbesondere Stickstoff (Nitrifikation und Denitrifikation) und Phosphor führen. Das robuste Biofilm fungiert als "Puffer" gegen operative Störungen und behält eine konsistente Leistung bei.
• Erhöhte volumetrische Belastung: Wie bei MBBR ermöglicht die hohe Konzentration an aktiven Biomasse an den Trägern SBBR, höhere organische und hydraulische Belastungen innerhalb eines kleineren Reaktorvolumens im Vergleich zu herkömmlichen SBR oder ASP zu bewältigen, was zu einem kompakteren Fußabdruck führt.
• Betriebsflexibilität und Kontrolle: Behält die inhärente Flexibilität von SBRs bei, sodass die Bediener die Zykluszeiten, Belüftungsmuster und die Ausfüll-/Reaktionsbedingungen einfach einstellen können, um die variierende Einflussqualität, die Durchflussraten und die Abwasseranforderungen zu optimieren. Dies ist besonders vorteilhaft für die Nährstoffentfernung.
• Verbesserte Schlammeigenschaften: Der Biofilm trägt zu einer stabileren Gesamtbiomasse bei. Während sich der suspendierte Schlamm noch absetzen muss, kann sich das Vorhandensein des Biofilms aufgrund des Puffereffekts auf die mikrobielle Gemeinschaft manchmal zu verbesserten Absetzmerkmalen der suspendierten Flocken führen.
• Robustheit zu Schocklasten: Das belastbare Biofilm bietet eine stabile Population von Mikroorganismen, die weniger anfällig für Auswaschen oder Hemmung vor plötzlichen Veränderungen der Schadstoffkonzentration oder hydraulischen Schocks sind, was das System sehr robust macht.
• Reduzierte Schlammproduktion (möglicherweise): Biofilmsysteme können manchmal zu einer niedrigeren Nettoschlammproduktion im Vergleich zu rein suspendierten Wachstumssystemen führen, obwohl dies von bestimmten Betriebsbedingungen abhängt.

Anwendungen und Fallstudien

Die SBBR-Technologie eignet sich gut für eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen hohe Leistung, Flexibilität und ein kompakter Fußabdruck erwünscht sind, insbesondere wenn schwankende Lasten oder strenge Abwasserstandards ein Problem darstellen.

• Kleine bis mittelgroße kommunale Abwasserbehandlung: Ideal für Gemeinden, die eine robuste Behandlung mit Nährstoffentfernungsfähigkeiten erfordern und möglicherweise Platzbeschränkungen haben.
• Industrielle Abwasserbehandlung: Hochwirksam für Branchen, die Abwasser mit variablen organischen Lasten oder spezifischen Verbindungen produzieren, die von einer stabilen Biofilmgemeinschaft profitieren. Beispiele sind:
  • Lebensmittel und Getränke (z. B. Weingüter, Brauereien, Snack -Lebensmittelproduktion)
  • Textilindustrie (für Farbe und BSB -Entfernung)
  • Pharmazeutische Herstellung
  • Deponie -Sickerwasserbehandlung (bekannt für hohe und variable organische/Stickstofflasten)
• Upgrade vorhandener Pflanzen: Bestehende SBRs oder herkömmliche aktivierte Schlammtanks können mit MBBR -Trägern nachgerüstet werden, um die Kapazität zu verbessern, die Nährstoffentfernung zu verbessern und die Robustheit zu erhöhen, wodurch sie effektiv in SBBRs umgewandelt werden. Dies bietet eine kostengünstige Lösung für die Expansion oder Compliance-Upgrades für Anlagen.
• Dezentrale Behandlungssysteme: Geeignet für entfernte Standorte, Resorts und Entwicklungen, bei denen eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Behandlung ohne umfangreiche Infrastruktur erforderlich ist.

Fallstudien zeigen häufig die Fähigkeit von SBBR, ein hohes Maß an BSB-, TSS- und Ammoniakentfernung zu erreichen, selbst unter herausfordernden Bedingungen konsequent, was es zu einer wertvollen Option in der modernen Abwasserbehandlungslandschaft macht.

Vergleichende Analyse

Auswahl der optimalen Abwasserbehandlungstechnologie aus dem Array der verfügbaren Optionen - Aktivierungsschlammprozess (ASP), Sequenzierungs -Batch -Reaktor (SBR), beweglicher Bettbioreaktor (MBBR), Membran -Bioreaktor (MBR) und Sequenzierung Batch -Biofilmreaktor (SBBR) - erfordert ein gründliches Verständnis ihrer relativen Leistung über die Taste. Dieser Abschnitt enthält eine vergleichende Analyse, die sich auf Effizienz, Kosten, Fußabdruck und betriebliche Komplexität konzentriert.

Effizienzvergleich (BSB, TSS -Entfernung)

Das Hauptziel einer biologischen Abwasserbehandlung besteht darin, organische Schadstoffe (gemessen als biochemischer Sauerstoffbedarf oder BSB und chemischer Sauerstoffbedarf oder CSB) und suspendierte Feststoffe (TSS) zu entfernen. Die Nährstoffentfernung (Stickstoff und Phosphor) wird ebenfalls immer kritischer.

Zusammenfassung der Effizienz:

• MBR fällt auf seine außergewöhnliche Abwasserqualität, insbesondere für die Entfernung von TSS und Erreger, aufgrund der physikalischen Membranbarriere. Es ist oft die Wahl, wenn direkte Wiederverwendung oder Entladung in empfindliche Gewässer erforderlich ist.
• SBR and SBBR Bieten Sie durch ihre programmierbaren Batch -Operationen hochflexible und effiziente Systeme zum Erreichen strenger BSB, TSS und insbesondere der Nährstoffentfernung (Stickstoff und Phosphor) an. SBBR fügt aufgrund des Biofilms Robustheit und höhere Kapazität hinzu.
• MBBR Excels in der volumetrischen Effizienz bei der Entfernung von BSB und Stickstoff und ist sehr robust, erfordert jedoch dennoch einen herkömmlichen Klärer für die TSS -Trennung, ähnlich wie ASP.
• ASP bleibt ein fester Künstler für die grundlegende Bod/TSS -Entfernung in großen Maßstäben, erfordert jedoch möglicherweise spezialisiertere Konfigurationen und größere Fußabdrücke für die Entfernung fortgeschrittener Nährstoff.

Kostenanalyse (CAPEX, OPEX)

Die Kosten sind ein kritischer Faktor, der beide Investitionen (CAPEX) für die Ersteinrichtungs- und Betriebsausgaben (OPEX) für laufende Laufen und Wartung umfasst.

Zusammenfassung der Kosten:

• MBR hat normalerweise das höchster Investitionen und OPEX Aufgrund der Kosten für Membranen, deren Ersatz, die Energie für die Belüftung (sowohl biologische als auch membransiegelnd) und chemische Reinigung. Die höhere Abwasserqualität und der kleinere Fußabdruck können diese Kosten in bestimmten Szenarien rechtfertigen.
• ASP oft hat a unterer Investition für grundlegende Systeme, aber seine OPEX kann signifikant sein Aufgrund des hohen Energieverbrauchs für Belüftungen und erheblichen Schlammmanagementkosten.
• SBR hat a mittelschwere bis hohe Investitionen Aufgrund des Bedarfs an ausgefeilten Kontrollen und potenziell größeren Tankvolumina als ein kontinuierliches System kann der OPEX jedoch moderat sein, insbesondere wenn die Nährstoffentfernung optimiert ist.
• MBBR hat a mittelschwere bis hohe Investitionen Aufgrund der Kosten der Fluggesellschaften, aber sein OPEX ist im Allgemeinen moderat und profitiert von keinem RAS -Pumpen.
• SBBR wird a haben höherer Investitionen Als ein reines SBR aufgrund der Träger und sein OPEX ähneln SBR oder MBBR, abhängig vom Ausmaß der Belüftung und der Schlammverschwendung.

Fußabdruckvergleich

Die Anforderungen an die Landfläche sind häufig ein großes Einschränkung, insbesondere in städtischen oder dicht besiedelten Gebieten.

Zusammenfassung des Fußabdrucks:

• MBR ist der unbestrittene Gewinner in Bezug auf Kleinstes Fußabdruck und ideal für städtische Gebiete oder Nachrüstungen, in denen der Raum begrenzt ist.
• MBBR bietet auch eine erhebliche Reduzierter Fußabdruck Im Vergleich zu ASP, erfordert aber dennoch die Nachklage.
• SBR and SBBR sind im Allgemeinen kompakter als ASP, da sie mehrere Prozesse in einen einzelnen Tank integrieren. SBBR bietet aufgrund der höheren volumetrischen Effizienz des Biofilms möglicherweise einen geringeren Fußabdruck als ein reines SBR.
• ASP erfordert das größter Fußabdruck Aufgrund seiner vielfältigen, großen und kontinuierlichen Betriebstanks.

Betriebskomplexität

Die einfache Funktionsweise, der Automatisierungsniveau und die erforderlichen Fähigkeiten des Bedieners sind wichtige Überlegungen.

Anwendungen und Fallstudien

Das Verständnis der theoretischen Vor- und Nachteile jeder Abwasserbehandlungstechnologie ist wesentlich, aber ebenso wichtig ist es, zu sehen, wie sie in realen Szenarien funktionieren. In diesem Abschnitt werden typische Anwendungen für MBBR, MBR, SBR, ASP und SBBR untersucht und ihre Eignung für unterschiedliche Herausforderungen mit illustrativen Fallstudien hervorgehoben.

MBBR -Fallstudien

Anwendungen: MBBR wird sowohl für die kommunale als auch für die industrielle Abwasserbehandlung eingesetzt, insbesondere wenn bestehende Pflanzen Upgrades benötigen, höhere Lasten verwaltet werden müssen oder eine kompakte Lösung zur Entfernung von Stickstoff erforderlich ist. Seine Robustheit macht es zur Behandlung von hochfestem organischem Abwasser geeignet.

Beispiel für Fallstudien: Upgrade der Stadtanlagen für die Nitrifikation

• Herausforderung: Eine mittelgroße Abwasseranlage mittelgroße Abwassergrenzen für Ammoniakstickstoff, und sein konventionelles aktiviertes Schlammsystem hatte Probleme, sie konsequent zu treffen, insbesondere in kälteren Monaten. Die Anlage hatte auch nur begrenzte Ausdehnung.
• Lösung: Die Anlage beschloss, eine MBBR-Stufe als Vorbehandlungsschritt für die Nitrifikation umzusetzen. Bestehende Belüftungsbecken wurden nachgerüstet, indem MBBR -Träger hinzugefügt und eine angemessene Belüftung aufrechterhalten wurden.
• Ergebnis: Das MBBR -Upgrade verbesserte die Nitrifikationsraten erheblich und ermöglichte es der Anlage, die neuen Ammoniakentladungsgrenzen konsequent zu erreichen. Die kompakte Natur des MBBR ermöglichte das Upgrade innerhalb des vorhandenen Fußabdrucks und vermieden kostspielige zivile Bauarbeiten für neue Panzer. Das stabile Biofilm erwies sich als widerstandsfähig gegenüber Temperaturschwankungen und gewährleistete eine zuverlässige Leistung.

Beispiel für Fallstudien: industrielle Abwasserbehandlung (Lebensmittelverarbeitung)

• Herausforderung: Eine große Lebensmittelverarbeitungsanlage erzeugte ein hochfestes organisches Abwasser mit schwankenden BSB-Lasten, was es für ihre vorhandene anaerobe Behandlung schwierig macht, gefolgt von einem aktivierten Schlammteich, um eine konsistente Einhaltung zu erreichen.
• Lösung: Ein aerobes MBBR -System wurde als primärer biologischer Behandlungsschritt installiert. Der MBBR wurde für die hohe organische Belastung mit einem hohen Füllanteil der Träger ausgelegt.
• Ergebnis: Das MBBR -System stabilisierte den Behandlungsprozess effektiv und erzielte selbst bei variablen Einfluss über 90% BSB -Entfernung. Die Robustheit des Biofilms handhabte die Schockbelastungen von Produktionsänderungen, was zu einer konsistenten Ausweichqualität und zu regulatorischen Einhaltung führte und gleichzeitig einen geringeren Fußabdruck als ein vergleichbares herkömmliches aeroBic -System erfordert.

MBR -Fallstudien

Anwendungen: Die MBR -Technologie wird zunehmend für Projekte ausgewählt, die die höchste Abwasserqualität für die Wiederverwendung von Wasser, die Entlassung in umweltverträgliche Gebiete oder die Verfügbarkeit von Land, die stark eingeschränkt sind, fordern. Es ist sowohl in kommunalen als auch in komplexen industriellen Szenarien weit verbreitet.

Beispiel für Fallstudien: Projekt zur Wiederverwendung von Wasserwater

• Herausforderung: Eine schnell wachsende Küstenstadt war mit einer Wasserknappheit konfrontiert und versuchte, ihre Wasserressourcen zu maximieren, indem es das kommunale Abwasser zu einem Standard für Bewässerung und nicht treue Verwendungszwecke in der industriellen Nutzung behandelte. Das Land für eine große konventionelle Pflanzenerweiterung war knapp und teuer.
• Lösung: Eine MBR -Anlage wurde gebaut. Das System ersetzte herkömmliche sekundäre Klärgeräte und Tertiärfilter und erzeugte einen hochwertigen Permeat, der für spezifische Wiederverwendungsanwendungen durch umgekehrte Osmose weiter behandelt werden könnte.
• Ergebnis: Das MBR -System lieferte Abwasser mit extrem niedrigem TSS und Trübung, die praktisch frei von Bakterien sind und die Anforderungen für die geplanten Wiederverwendungsanwendungen übertreffen. Der Fußabdruck der Pflanze war deutlich kleiner als eine konventionelle Anlage mit gleichwertiger Kapazität, was wertvolles Küstenland spart hätte.

Beispiel für Fallstudien: Pharmazeutische industrielle Abwasserbehandlung

• Herausforderung: Ein Pharmaunternehmen, das zur Behandlung von komplexem Abwasser, das verschiedene organische Verbindungen enthält, benötigt, um strenge Entladungsgrenzen für einen Empfangsfluss zu erfüllen und das Potenzial für das interne Wasserrecycling zu erkunden.
• Lösung: Ein MBR-System wurde aufgrund seiner Fähigkeit ausgewählt, komplexe organische Stoffe zu handhaben und ein hochwertiges Abwasser zu produzieren. Der MBR erlaubte eine lange Schlammretentionszeit (SRT), die für die Abbau langsam biologisch abbaubarer Verbindungen vorteilhaft ist.
• Ergebnis: Das MBR -System erreichte konsequent hohe Entfernungseffizienz für CSB und andere spezifische Schadstoffe, was die Einhaltung strenger Entladungsvorschriften ermöglichte. Der hochwertige Permeat eröffnete auch Möglichkeiten für das Wasserrecycling in der Anlage und verringert den Verbrauch des Süßwassers.

SBR -Fallstudien

Anwendungen: SBRs sind sehr vielseitig und für kleine bis mittelgroße Gemeinden, dezentrale Behandlungssysteme und industrielle Anwendungen mit schwankenden Strömungen und Lasten geeignet, insbesondere wenn die Entfernung des fortschrittlichen Nährstoffs eine Priorität hat.

Beispiel für Fallstudien: Dezentrale Abwasserbehandlung der Gemeinschaft

• Herausforderung: Eine neue Wohnentwicklung, die weit entfernt von einer zentralen städtischen Behandlungsanlage liegt, erforderte eine unabhängige Abwasserbehandlungslösung, die strenge Grenzwerte der Nährstoffentladung entspricht und mit unterschiedlichen Belegungsraten arbeiten konnte.
• Lösung: Ein Zwei-Tank-SBR-System wurde implementiert. Die programmierbare Natur des SBR ermöglichte die Optimierung anaerobe, anoxische und aerobe Phasen, um gleichzeitige Nitrifikation und Denitrifikation sowie die biologische Phosphorentfernung zu erreichen.
• Ergebnis: Das SBR-System erzeugte konsequent ein hochwertiges Abwasser mit niedrigem BSB, TSS, Stickstoff und Phosphor, das für die Entladung zu einem lokalen Bach geeignet ist. Die operative Flexibilität ermöglichte es dem System, sich effizient an die schwankenden Flüsse anzupassen, die für Wohngemeinschaften charakteristisch sind und den Energieverbrauch während der Zeiträume mit niedrigem Fluss minimieren.

Beispiel für Fallstudien: Abwasserbehandlung der Milchindustrie

• Herausforderung: Eine Milchverarbeitungsanlage hatte während des Tages und der Woche erhebliche Unterschiede im Abwasserfluss und der organischen Festigkeit, wodurch ein stabiles Betrieb eines kontinuierlichen Durchflusssystems schwierig wurde. Hohe organische und Stickstoffbelastungen waren vorhanden.
• Lösung: Ein SBR -System wurde installiert. Der Batch -Betrieb behandelt inhärent mit variablen Strömungen, und die Fähigkeit zur Kontrolle der Reaktionsphasen ermöglichte einen effektiven Abbau von Milch organischen Stücken und eine effiziente Stickstoffentfernung.
• Ergebnis: Der SBR verwaltete die schwankenden Lasten erfolgreich und behandelte das Milchabwasser konsequent, um die Entladungsgenehmigungen zu erfüllen. Die eingebaute Ausgleich in der Füllphase und die kontrollierten React/Set-Phasen sorgten selbst während der Spitzenproduktionszeiten zuverlässige Leistung.

ASP -Fallstudien

Anwendungen: Der aktivierte Schlammprozess bleibt das Arbeitstier für die weltweit große Abwasserbehandlung in großem Maßstab. Es wird auch in industriellen Umgebungen angewendet, in denen das Abwasser sehr biologisch abbaubar ist und große Landflächen verfügbar sind.

Beispiel für Fallstudien: große städtische Abwasserbehandlungsanlage

• Herausforderung: Ein großes Metropolgebiet erforderte eine kontinuierliche, hochvolumige Behandlung von Haushalts- und Gewerbeabwasser, um die Standard-Entladungsgrenzen für BSB und TSS zu decken.
• Lösung: Eine herkömmliche aktivierte Schlammanlage wurde entworfen, die mehrere große Belüftungsbecken und sekundäre Klärungsstoffe enthält, die parallel operieren.
• Ergebnis: Der ASP behandelte erfolgreich Millionen von Gallonen pro Tag und erzielte zuverlässig über 90% der Entfernung von BSB und TSS. Das robuste Design ermöglichte es, große eingehende Strömungen zu bewältigen, und lieferte eine kostengünstige Lösung für eine sehr große Kapazität. Die fortlaufende Optimierung konzentrierte sich auf Belüftungseffizienz und Schlammmanagement.

Beispiel für Fallstudien: Zellstoff- und Papiermühle Abwasserbehandlung

• Herausforderung: Eine Zellstoff- und Papierfabrik erzeugte ein großes Volumen an biologisch abbaubarem Abwasser mit hohem organischen Gehalt. Das Hauptanliegen war eine wirksame Reduzierung der BSB vor der Entlassung.
• Lösung: Eine erweiterte Belüftungsschlammprozess wurde implementiert. Die lange hydraulische Retentionszeit, die durch das erweiterte Belüftungsdesign bereitgestellt wurde, ermöglichte eine gründliche Verschlechterung der komplexen organischen Verbindungen, die im Abwasser der Mühle vorhanden sind.
• Ergebnis: Der ASP reduzierte die BSB- und TSS -Konzentrationen effektiv auf konforme Werte. Die nachgewiesene Zuverlässigkeit und eine relativ geringe operative Komplexität für diese spezifische industrielle Anwendung machten es jedoch zu einer geeigneten Wahl.

SBBR -Fallstudien

Anwendungen: SBBRs entstehen für Situationen, die das Beste aus beiden Welten erfordern: die Flexibilität und Nährstoffentfernung von SBRs in Kombination mit der Robustheit und einer höheren volumetrischen Effizienz von Biofilmsystemen. Sie sind besonders wertvoll für hochfeste oder variable industrielle Abfälle und kompakte kommunale Lösungen, die eine fortgeschrittene Behandlung erfordern.

Beispiel für Fallstudien: Deponie -Sickerwasserbehandlung

• Herausforderung: Die Behandlung von Deponie -Sickerwasser ist aufgrund ihrer stark variablen Zusammensetzung, hohen Ammoniakkonzentrationen und dem Vorhandensein von widersprüchlichen organischen Verbindungen notorisch schwierig.
• Lösung: Ein SBBR -System wurde entworfen. Der Batch -Betrieb des SBR bot die Flexibilität, sich an unterschiedliche Sickerwassermerkmale anzupassen, während die MBBR -Träger einen stabilen Biofilm für eine konsistente Nitrifikation/Denitrifikation und eine verbesserte Aufschlüsselung schwieriger organischer Stoffe boten.
• Ergebnis: Die SBBR zeigte eine überlegene Leistung bei der Entfernung hoher Konzentrationen an Ammoniakstickstoff und der Verringerung der CSB, selbst bei schwankendem Einfluss. Die widerstandsfähigen Biofilm -widerstandenen inhibitorischen Verbindungen, die häufig in Lauterfalken gefunden werden, was zu einer stabileren und zuverlässigeren Behandlung im Vergleich zu rein suspendierten Wachstumssystemen führte.

Beispiel für Fallstudien: Upgrade eines industriellen SBR für Kapazität und Robustheit

• Herausforderung: Ein vorhandenes SBR -System in einer chemischen Herstellungsanlage hatte Schwierigkeiten, die Anforderungen an die Kapazität zu erfüllen und während der Spitzenproduktion aufgrund einer erhöhten organischen Belastung eine konsistente Abwasserqualität aufrechtzuerhalten.
• Lösung: Die vorhandenen SBR -Tanks wurden MBBR -Träger hinzugefügt, wodurch sie effektiv in SBBRs umgewandelt wurden. Es wurden keine neuen Panzer benötigt.
• Ergebnis: Die Zugabe von Trägern erhöhte die volumetrische Behandlungskapazität der vorhandenen Panzer signifikant, sodass die Anlage die erhöhte Belastung bewältigen konnte, ohne ihren Fußabdruck zu erweitern. Das Hybridsystem zeigte auch eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber Schockbelastungen, was zu einer konsistenten Leistung und einer reduzierten operativen Störungen führte.