MBBR ve CAS: Modern Atık Su Arıtımında Kesin Karşılaşma

giriiş

Şehirlerimiz büyüdükçe ve çevresel düzenlemeler sıkılaştıkça, atık su arıtma sisteminin seçimi yalnızca teknik bir karar değil; ekonomik ve lojistik zveyaunluluk . Günümüzde tesislerin yüksek verimli kirletici madde giderme, sınırlı fiziksel alan, artan enerji maliyetleri ve operasyonel basitlik ihtiyacını dengelemekle uğraşması gerekiyveya.

Onlarca yıldır, büyük ölçekli atık su temizlemenin tartışmasız şampiyonu, Geleneksel Aktif Çamur (CAS) süreç—güvenilir iş gücü. Ancak son yıllarda son derece verimli, yerden tasarruf sağlayan bir rakip ön plana çıktı: Hareketli Yataklı Biyofilm Reaktörü (MBBR) .

MBBR şunları temsil eder: yerden tasarruf sağlayan, yüksek verimli bir gelecek CAS kalırken denenmiş ve gerçek iş gücü .

MBBR nedir?

Yenilikçiyi Tanımlamak

MBBR veya Hareketli Yataklı Biyofilm Reaktörü , gelişmiş, yüksek veyaanlı bir biyolojik atıksu arıtma teknolojisidir. Birincil hedefi, minimum hacimde arıtma kapasitesini maksimuma çıkarmak için korumalı, yoğun bir biyolojik film konseptini kullanmaktır.

MBBR bu verimliliği özel, küçük plastik parçalar kullanarak elde ediyor. biyofilm taşıyıcıları or medya —bir havalVeırma tankı içerisinde serbestçe yüzecek ve dolaşacak şekilde tasarlanmışlardır.

Biyofilm taşıyıcıları or medya pitcure:

MBBR Süreci: Biyofilm Avantajı

Biyofilm taşıyıcılarını şu şekilde düşünün: Yararlı bakteriler için mikro oteller . Bu taşıyıcılar, mikrobiyal koloniler için korumalı, ideal bir ortam sunan çok yüksek bir yüzey alanı/hacim oranıyla tasarlanmıştır. biyofilm ) gelişmek ve büyümek.

1. Medya Kurulumu: Bu küçük taşıyıcılardan binlercesi (çoğunlukla tekerlek veya küçük yıldız şeklinde) havalandırma tankına eklenir ve genellikle tank hacminin %50 ila %70'ini doldurur.

2. Havalandırma ve Karıştırma: Üfleyicilerden sağlanan hava ikili bir amaca hizmet eder: bakterilerin organik kirleticileri (BOİ ve amonyak) tüketmesi için gerekli oksijeni sağlar ve taşıyıcıların tank içerisinde dolaşmasını sağlamak için gereken türbülanslı karışımı yaratır.

3. Tedavi: Atık su tanktan geçerken kirleticiler taşıyıcılar üzerindeki biyofilm tabakasına yayılır ve burada bakteriler tarafından metabolize edilir. Biyokütle fiziksel olarak taşıyıcılara bağlı olduğundan sistem daha az hasara uğrar. biyokütlenin yıkanması geleneksel yöntemlere göre daha

4. Ayrılma: Reaktörün çıkışındaki bir elek veya elek, ortamı tankın içinde tutarak yalnızca arıtılmış suyun ve dökülen katıların son bir arıtıcı veya filtreleme aşamasına geçmesine izin verir.

MBBR'nin Avantajları:

• Küçük Kaplama Alanı: Bu en önemli satış noktasıdır. Taşıyıcılar üzerindeki biyofilm konsantrasyonu son derece yüksek olduğundan MBBR, bir reaktörde CAS ile aynı seviyede arıtmayı başarabilir. %50 daha küçük kentsel alanlar veya sınırlı araziye sahip alanlar için mükemmel hale getirir.

• Şok Yüklere Karşı Direnç: Biyofilmin korunan doğası, sağlam kalkan kirletici konsantrasyonundaki veya akış hızındaki ani artışlara karşı CAS'tan çok daha hızlı bir iyileşme sağlar.

• Basit Kullanım: CAS'ın aksine, hassas Geri Dönüş Aktif Çamur (RAS) oranının izlenmesine ve yönetilmesine gerek yoktur. Biyofilm kendi büyümesini ve dökülmesini yönetebildiği için sistem daha az "bebek bakımı" gerektirir.

• Yüksek Arıtma Verimliliği: Nitrifikasyon (Azot giderimi) için mükemmeldir çünkü uzun katı tutma süresi Korunan biyofilmin (SRT) yavaş büyüyen nitrifikasyon bakterilerinin gelişmesine izin verir.

MBBR'nin dezavantajları:

• Taşıyıcı Maliyeti: Özel plastik taşıyıcıların ilk satın alınması ve kurulumu önemli bir maliyeti temsil etmektedir. peşin sermaye harcaması .

• Medya Aşınması ve Yıpranması: Zamanla medyada küçük bir yıpranma yaşanabilir, ancak modern tasarımlar bunu en aza indirir. Sistemden taşıyıcı kaybını önlemek için sağlam ekranlara ihtiyaç vardır.

• Tıkanma Potansiyeli: Nadir olsa da, kötü tasarlanmış havalandırma veya kaba tarama, ortamın topaklanmasına yol açarak potansiyel olarak arıtma verimliliğini azaltabilir.

CAS nedir?

İş Atını Tanımlamak

Geleneksel Aktif Çamur (CAS) Dünya çapında kullanılan en eski, en yaygın ve tartışmasız en güvenilir biyolojik atık su arıtma işlemidir. Çoğu yeni teknolojinin ölçüldüğü altın standarttır. MBBR'den farklı olarak CAS tamamen bir topaklayıcı biyokütle Tedaviyi sağlamak için su ve asılı mikropların hassas bir karışımı.

CAS Süreci: Karıştırıcı-Yerleşimci Modeli

CAS basit ve etkili bir yöntemdir karıştırıcı-yerleşimci modeli Bu, mikroorganizmaların kirletici maddeleri yemesi için mükemmel koşulları yaratır ve daha sonra bu mikroorganizmaları temiz sudan ayırır.

1. Havalandırma Tankı (Karıştırma): Ham atık su büyük bir tankta karıştırılarak aktif çamur (konsantre mikrobiyal kütle). Hava agresif bir şekilde tankın içine pompalanarak mikropların metabolize etmesi için gerekli oksijen sağlanır. BOD (Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı) ve diğer kirleticiler.

2. Arıtıcı (Çökeltme): Karışık likör büyük, sakin bir kuyuya akıyor ikincil çökeltme tankı (arıtıcı) . Burada mikroplar (çamur) topaklaşır (bir araya toplanır) ve yer çekimi nedeniyle çökerek geride temiz, arıtılmış su bırakır.

3. Çamur Geri Dönüşümü (Kontrolün Noktası): Çöken çamur çok önemlidir. Bir kısmı sürekli olarak havalandırma tankına geri pompalanır; Aktif Çamurun Geri Dönüşü (RAS) . Bu geri dönüşüm, gelen akışı tedavi etmek için yüksek konsantrasyonda aktif, aç mikropların her zaman mevcut olmasını sağlar. Fazla çamur uzaklaştırılarak bertarafa gönderilir.

CAS'ın verimliliği büyük ölçüde kesin bir doğruluğun korunmasına bağlıdır. Çamur Yaşı and F/M Oranı (Gıda-Mikroorganizma oranı) bu da onu son derece hassas bir operasyonel süreç haline getiriyor.

CAS'ın Avantajları:

• Köklü Teknoloji: Onlarca yıllık operasyonel deneyim, sürecin evrensel olarak anlaşıldığı ve çoğu operatörün sürecin izleme ve kontrol gereksinimlerine oldukça aşina olduğu anlamına gelir.

• Nispeten Düşük Sermaye Maliyeti: Temel beton tanklara ve kolaylıkla bulunabilen havalandırma ekipmanlarına dayandığından, temel CAS reaktörünün ilk inşaat maliyeti genellikle daha düşük özel taşıyıcılar gerektiren MBBR'den daha iyidir.

• BOİ ve TSS'nin İyi Bir Şekilde Uzaklaştırılması: Optimum koşullar altında çalışırken CAS, hem organik karbonun hem de askıda katı maddelerin son derece etkili bir şekilde uzaklaştırılmasını sağlar.

• Besin Gideriminde Esneklik: CAS, sıkı sonuçlar elde etmek için kolayca değiştirilebilir (örneğin, anaerobik veya anoksik bölgelerin eklenmesi). Azot ve Fosfor giderimi gereksinimleri.

CAS'ın dezavantajları:

• Büyük Kaplama Alanı: CAS, yeterli mikrobiyal konsantrasyonu korumak için büyük bir havalandırma tankına ve kritik olarak çok büyük bir havalandırma tankına ihtiyaç duyması nedeniyle MBBR'den önemli ölçüde daha fazla alan gerektirir. ikincil arıtıcı Çamurun uygun şekilde çökelmesini sağlamak için.

• Şok Yüklere Duyarlı: Bu onun ana zayıflığıdır. Ani bir toksik deşarj, sıcaklık değişimi veya hidrolik dalgalanma, "yıka" zayıf çökelmeye, biyokütle kaybına ve iyileşme süresinin günlerce haftalara kadar uzayabilmesine yol açan kırılgan aktif çamur topakları.

• Çamur Üretimi ve Yönetimi: CAS, suyunun alınması, arıtılması ve bertaraf edilmesi gereken büyük miktarda fazla çamur üretir. Bu, işletme maliyetinin büyük bir kısmını oluşturur.

• Nitelikli Operatörler gerektirir: Süreç son derece hassastır çamur kalitesi . RAS'ın, atık oranlarının ve F/M oranının deneyimli personel tarafından sürekli izlenmesini ve karmaşık kontrolünü gerektirir.

MBBR ve CAS: Temel Farklılıklar

Hem MBBR hem de CAS suyu etkili bir şekilde temizlerken, temel mekanizmaları performans, ayak izi ve maliyet açısından çarpıcı farklılıklara yol açmaktadır. Proje önceliklerinize göre iki teknoloji arasındaki seçimin netleştiği yer burasıdır.

Operasyonel Karmaşıklık: Daha Az "Bebek Bakıcılığı" ve Sürekli Kontrol

Operasyonel karmaşıklıktaki fark, özellikle daha küçük tesisler veya daha az vasıflı operatöre sahip olanlar için MBBR'yi seçmenin en zorlayıcı nedenlerinden biridir.

• CAS Hassasiyet İstiyor: CAS, sürekli izlenmesini gerektiren yaşayan bir sistemdir. Çamur Hacim İndeksi (SVI) , Karışık Sıvı Askıda Katı Maddeler (MLSS) ve kesin Aktif Çamurun Geri Dönüşü (RAS) Floc'un sağlıklı kalması ve düzgün bir şekilde çökelmesi için pompalama hızları. Bu hassas bir dengeleme eylemidir.

• MBBR Hayatı Kolaylaştırır: Bir MBBR sisteminde biyolojik kütle, taşıyıcılara fiziksel olarak sabitlenir. Sadece karıştırma ve oksijen beslemesi için havalandırmayı yönetin. Sistem dramatik bir şekilde çok daha bağışlayıcıdır günlük, karmaşık çamur yönetimi ihtiyacını azaltır . Bu, daha düşük işçilik maliyetlerine ve sahada daha az teknik uzmanlığa ihtiyaç duyulmasına neden olur.

Arazi Denklemi: Ayak İzi ve Sermaye

Nihai maliyet hesaplamasını yaparken ilk satın alma fiyatının ötesine bakmalısınız:

1. Arazi pahalıysa veya mevcut değilse (ör. kentsel güçlendirme): MBBR için taşıyıcıların maliyeti, Arazi edinimi maliyetinden kaçınıldı veya büyük CAS tankları inşa etmenin imkansızlığı.

2. Arazi ucuz ve bolsa (örneğin kırsal belediye): CAS tanklarının daha düşük sermaye maliyeti, atık su akışının istikrarlı olması koşuluyla, genellikle onu tercih edilen finansal seçenek haline getirir.

MBBR ve CAS uygulamaları

MBBR'nin CAS'a karşı uygunluğu genellikle çevreye, atık suyun doğasına ve projenin uzun vadeli hedeflerine göre belirlenir. İşte her teknolojinin gerçekten nerede parladığına dair bir döküm.

MBBR (Yer Tasarrufu ve Sorun Çözücü) için Uygun Uygulamalar

MBBR, proje kapsamına fiziksel, lojistik veya performansla ilgili kısıtlamaların hakim olduğu durumlarda ideal çözüm olarak konumlandırılır.

• Mevcut Tesislerin Güçlendirilmesi: Bu, MBBR için tartışmasız en yaygın ve uygun maliyetli uygulamadır. Mevcut, aşırı yüklenmiş bir CAS tesisi, yalnızca mevcut havalandırma havuzuna taşıyıcılar ekleyerek kapasitesini ve performansını (özellikle nitrifikasyon için) önemli ölçüde artırabilir. Bu, yeni tank inşaatının (genellikle tank olarak anılır) büyük maliyetini ve aksamasını önler. IFAS – Entegre Sabit Film Aktif Çamur, aktif çamurla birleştirildiğinde).

• Endüstriyel Atıksu Arıtımı: Endüstriler genellikle oldukça değişken akışlara, değişken kimyasal bileşimlere ve hassas askıda çamur için toksik olabilecek atık sulara sahiptir. MBBR'ler şok yüklere karşı dayanıklılık yiyecek ve içecek, kağıt hamuru ve kağıt ile kimya üretimi gibi sektörlerin tercihi haline getiriyor.

• Küçük Topluluklar ve Merkezi Olmayan Sistemler: Küçük kasabalar, tatil köyleri veya uzak maden sahaları için MBBR'nin basit işletimi ve kompakt yapısı büyük değerlerdir. Bir CAS tesisine göre daha az arazi ve daha az karmaşık günlük operasyonel iş gücü gerektirirler.

• Ön Arıtma veya Kapasite Artırımı: MBBR genellikle BOİ gideriminin büyük kısmını gerçekleştirmek için sağlam bir ilk aşama olarak kullanılır ve son cilalama adımı için daha az zorlu bir görev bırakır (MBBR, BOİ'nin çıkarılması için mükemmel bir öncüdür). denitrifikasyon ).

CAS (Güvenilir İş Gücü) için Uygun Uygulamalar

CAS, güvenilirlik, düşük başlangıç ​​maliyeti ve geleneksel yönetimin öncelik olduğu durumlarda baskın tercih olmayı sürdürüyor.

• Büyük Belediye Atıksu Arıtma Tesisleri: Büyük, istikrarlı, yüksek hacimli akışlara sahip ve arazinin tarihsel olarak güvence altına alındığı büyük metropol alanlar için CAS hâlâ standarttır. daha düşük initial capital expenditure ve süreç yönetimine aşinalık, onu daha güvenli ve iyi incelenmiş bir seçenek haline getiriyor.

• Arazi Mevcudiyetinin Kısıtlama Olmadığı Durumlarda: Bir tesis ayak izini kolayca genişletebiliyorsa (örneğin, kırsal veya genişleyen sanayi parklarında), CAS'ın daha düşük ilk inşa maliyetinin ekonomik avantajı çoğu zaman MBBR'nin operasyonel verimliliğinden daha ağır basar.

• Spesifik Besin Giderimi Gereksinimleri: MBBR nitrifikasyon için mükemmel olsa da, karmaşık, çok aşamalı CAS çeşitleri (örn. $\text{A/O}$ or $\text{A2O}$ süreci) genellikle öncelik sıkı, özel olduğunda uygulanır Biyolojik Fosfor Giderimi ve genel besin kontrolü. CAS'ın sıkı operasyonel kontrolü bazen bu spesifik değişikliklere daha iyi uyum sağlayabilir.