MBBR vs MBR vs SBR vs SBBR vs ASP: Atıksu Arıtma Teknolojileri için Kapsamlı Kılavuz

Atıksu arıtma teknolojilerine giriş

Atık su - insan faaliyetlerinin ve endüstriyel süreçlerin kaçınılmaz bir yan ürünü- tedavi edilmezse önemli çevresel ve halk sağlığı zorlukları ortaya koymaktadır. Tedavi edilmemiş atık suyu doğal su kütlelerine boşaltmak ciddi olabilir kirlilik - su ekosistemlerine zarar vermek, içme suyu kaynaklarını kirleten ve hastalıkların yayılmasını kolaylaştırır. Sonuç olarak, etkili atık su arıtma sadece düzenleyici bir gereklilik değil, çevresel sürdürülebilirlik ve halk sağlığını korumanın temel bir direğidir. Su kaynaklarını korumak ve kirliliği en aza indirmek için küresel zorunluluk, Atıksu arıtma teknolojileri , çeşitli tip ve hacim atık suları ele almak için tasarlanmış çeşitli sistemlere yol açar.

Son birkaç on yılda, önemli gelişmeler yapıldı Biyolojik atık su arıtma süreçleri organik kirleticileri parçalamak ve besinleri çıkarmak için mikroorganizmaların gücünü kullanan. En önde gelen ve yaygın olarak benimsenen teknolojiler arasında Aktif Çamur İşlemi (ASP) , Sekans Toplu Reaktörü (SBR) , Hareketli Yatak Biyoreaktörü (MBBR) , Ve Membran biyoreaktörü (MBR) . Üstelik, hibrit sistemler gibi Sekans Toplu biyofilm reaktörü (SBBR) gelişmiş performans elde etmek için farklı yaklaşımların güçlü yönlerini birleştirerek ortaya çıkmıştır.

Bu makale, bu beş kritik atık su arıtma teknolojisi için kapsamlı bir rehber sağlamayı amaçlamaktadır: MBBR, MBR, SBR, SBBR ve ASP . Temel mekanizmalarını, temel operasyonel adımlarını ve sundukları benzersiz avantajları ve dezavantajları araştırarak her sistemin karmaşıklıklarını araştıracağız. Karşılaştırarak Kirletici çıkarmada verimlilik , ekonomik düşünceler (hem sermaye hem de operasyonel maliyetler), Fiziksel ayak izi gereksinimleri , Ve operasyonel karmaşıklıklar , belirli uygulamalar için en uygun atık su arıtma çözümünü seçerken okuyucuları bilinçli kararlar almak için gerekli bilgilerle donatmayı planlıyoruz. Bu teknolojileri anlamak, mühendisler, çevre yöneticileri, politika yapıcılar ve modern atık su arıtma tesislerinin tasarımı, işletilmesi veya düzenlenmesine katılan herkes için çok önemlidir.

Aktif Çamur İşlemi (ASP)

Aktif çamur işlemi (ASP) küresel olarak en eski, en yerleşik ve yaygın olarak kullanılan biyolojik atık su arıtma teknolojilerinden biri olarak durmaktadır. 20. yüzyılın başlarında geliştirilen temel prensibi, organik madde ve besinleri metabolize etmek ve çıkarmak için atık suda asılı olan çeşitli aerobik mikroorganizmalar topluluğunun kullanımı etrafında döner.

ASP sürecinin açıklaması

ASP tipik olarak birkaç anahtar bileşeni içerir:

1. HavalVeırma tankı (veya reaktör): Bu sürecin kalbidir. Ham veya birincil muamele edilmiş atık su, "aktif çamur" olarak bilinen şeyi oluşturan, sürekli olarak askıya alınmış bir mikroorganizma popülasyonu ile karıştırıldığı büyük bir tanka girer. Hava veya saf oksijen, bu tanka difüzörler veya mekanik havalVeırıcılar yoluyla sürekli olarak sağlanır. Bu havalVeırma iki önemli amaca hizmet eder:

   • Oksijen sağlamak: Aerobik mikroorganizmaların organik kirleticileri solunması ve oksitlemesi için gerekli çözünmüş oksijeni sağlar.
   • Karıştırma: Aktif çamur flokunu (mikrobiyal agregatlar) süspansiyonda tutar ve mikroorganizmalar ve kirleticiler arasında samimi temas sağlar. Öncelikle bakteriler ve protozoa olan mikroorganizmalar, atık sudaki organik bileşikleri gıda kaynağı olarak tüketir ve bunları karbondioksit, suya ve daha fazla mikrobiyal hücreye dönüştürür.

2. İkincil arıtma (veya sedimantasyon tankı): Havalandırma tankından, karışık likör (atık su aktif çamur) ikincil bir arıtıcıya akar. Bu, yerçekimi sedimantasyonu için tasarlanmış (hala) bir tanktır. Aktif çamur flokları, sudan daha yoğun olan, arıtılmış sudan ayrılan arıtıcının tabanına yerleşir.

3. Çamur Dönüş Hattı: Yerleşmiş aktif çamurun önemli bir kısmı, geri dönüş aktif çamur (RAS) olarak bilinen önemli bir kısmı, açıklayıcının altından havalandırma tankına sürekli olarak geri pompalanır. Bu devridaim kritiktir, çünkü havalandırma tankında yüksek bir aktif, canlı mikroorganizma konsantrasyonunu korur ve verimli kirletici bozulması sağlar.

4. Atık çamur hattı: Atık aktif çamur (AS) olarak bilinen aşırı aktif çamur, periyodik olarak sistemden çıkarılır. Bu "israf", sistemdeki mikroorganizmaların genel konsantrasyonunu kontrol etmek, çamur birikmesini önlemek ve yaşlı, daha az aktif biyokütleyi gidermek için gereklidir. Daha sonra IS daha sonra tipik olarak daha fazla çamur tedavisi (örn. Susuzlaştırma, sindirim) ve bertaraf için gönderilir.

Mekanizma: havalandırma ve sedimantasyon

ASP'nin çekirdek mekanizması, havalandırma ve sedimantasyon arasında simbiyotik bir ilişkiye dayanır. Havalandırma tankında, aerobik mikroorganizmalar hızla çözünür ve kolloidal organik madde tüketir. Görünür floklarda toplanırlar ve yerleşimlerini artırırlar. Sürekli oksijen temini, metabolik aktiviteleri için optimum koşullar sağlar.

Temizleyiciye girdikten sonra, akış hızı önemli ölçüde azalır ve yoğun mikrobiyal flokların yerleşmesine izin verir. Atık suyun netliği büyük ölçüde bu çökme sürecinin verimliliğine bağlıdır. İyi performans gösteren aktif çamur, yoğun, hızla yerleşen floklar üretir, daha sonra boşaltılır veya daha fazla üçüncü basamak tedaviye tablo haline getirilir.

Avantajlar ve dezavantajlar

ASP'nin avantajları:

• Kanıtlanmış Teknoloji: Çok geniş bir operasyonel deneyim ve tasarım yönergeleri ile bir asırdan fazla bir süredir kapsamlı bir şekilde incelenmiştir ve yaygın olarak uygulanmıştır.
• Yüksek verimlilik: Biyokimyasal oksijen talebi (BOD) ve toplam askıda katı maddeler (TSS) için yüksek giderme verimliliği sağlayabilir. Uygun tasarım ve operasyon ile önemli besin giderimi (azot ve fosfor) elde edebilir.
• Esneklik: Farklı atık su özelliklerine ve tedavi hedeflerine uyacak şekilde çeşitli konfigürasyonlarda (örn. Geleneksel, genişletilmiş havalandırma, tam karışım, fiş akışı) tasarlanabilir ve çalıştırılabilir.
• Uygun maliyetli (büyük ölçekli): Büyük belediye tedavi tesisleri için ASP, nispeten basit mekanik bileşenleri ve ölçek ekonomileri nedeniyle uygun maliyetli bir çözüm olabilir.

ASP dezavantajları:

• Büyük ayak izi: Havalandırma tankları ve özellikle ikincil açıklayıcılar için önemli bir arazi alanı gerektirir, bu da sınırlı alana sahip siteler için zorlayıcı hale getirir.
• Çamur üretimi: Daha pahalı tedavi ve bertaraf gerektiren önemli miktarda fazla çamur üretir. Çamur yönetimi, genel operasyonel maliyetin önemli bir bölümünü açıklayabilir.
• Operasyonel Hassasiyet: Atık su akışı ve bileşimindeki ani değişikliklere duyarlı (örn. Toksik şoklar). Üzgün ​​koşullar zayıf yerleşmeye (hacim, köpük) ve atık su kalitesinin azalmasına yol açabilir.
• Enerji Tüketimi: Havalandırma, operasyonel maliyetlere önemli ölçüde katkıda bulunan enerji yoğun bir süreçtir.
• Atıksu kalite sınırlamaları: BOD/TSS için iyi olsa da, çok yüksek atık su kalitesi elde etmek (örneğin, doğrudan yeniden kullanım için) ek üçüncü basamak tedavi adımları gerektirebilir.

Ortak uygulamalar

Aktif çamur işlemi ağırlıklı olarak aşağıdakiler için kullanılır:

• Belediye Atıksu Arıtma: Yurtiçi ve ticari atık suyu kullanan büyük ve orta ölçekli belediye atık su arıtma tesislerinde en yaygın biyolojik tedavi adımıdır.
• Endüstriyel atık su arıtma: Atıksu biyolojik olarak parçalanabilir ve inhibitör maddeler içermemesi koşuluyla, çok çeşitli endüstriyel atık sular için geçerlidir. Örnekler arasında yiyecek ve içecek endüstrileri, kağıt hamuru ve kağıt ve bazı kimyasal üretim tesisleri bulunmaktadır.
• Gelişmiş Sistemler için Ön Tedavi: Bazen MBR'ler veya özel endüstriyel uygulamalar için daha ileri teknolojilerden önce ön biyolojik tedavi adımı olarak kullanılır.

Sekans Toplu Reaktörü (SBR)

Sekanslama parti reaktörü (SBR), aktif çamur teknolojisinde önemli bir evrimi temsil eder ve ayrı, sürekli akan reaktörlerden ziyade tek bir tankta tüm ana tedavi aşamalarını (havalandırma, sedimantasyon ve dekantasyon) gerçekleştirerek kendini ayırt eder. Bu toplu işlem işlem düzenini basitleştirir ve önemli ölçüde operasyonel esneklik sağlar.

SBR teknolojisinin açıklaması

Atık suyun farklı işlemler için farklı tanklardan aktığı geleneksel sürekli akış sistemlerinden farklı olarak, bir SBR dolgu ve çizik modunda çalışır. Tek bir SBR tankı, bir dizi ayrı çalışma aşamasından geçer ve bu da onu boşluk odaklı bir süreç haline getirir. Tek bir SBR tankı çalışabilirken, çoğu pratik SBR sistemleri paralel ancak sendelenmiş döngülerde çalışan en az iki tank kullanır. Bu, bir diğeri tepki verirken, yerleşirken veya boşaltılırken bir tank doldurulabileceğinden, arıtma tesisine sürekli bir atık su girişi sağlar.

Anahtar Adımlar: Doldur, Tepki, Yerleştir, Çiz ve Boşta

Tipik bir SBR operasyonel döngüsü beş farklı aşamadan oluşur:

1. Doldurmak:

   • Tanım: Ham veya birincil işlenmiş atık su, önceki döngüden kalan aktif çamurla karıştırılarak SBR tankına girer. Bu aşama farklı koşullar altında çalıştırılabilir:
     • Statik Dolgu: Havalandırma veya karıştırma yok; Denitrifikasyonu veya anaerobik koşulları teşvik eder.
     • Karışık Dolgu: Havalandırma olmadan karıştırma; Anoksik koşulları (denitrifikasyon) veya anaerobik koşulları (fosfat alımı) teşvik eder.
     • Havalandırılmış Dolgu: Havalandırma ve karıştırma oluşur; Aerobik koşulları ve anında BOD çıkarmayı teşvik eder.
   • Amaç: Atık suyu biyokütleye sokar ve biyolojik reaksiyonları başlatır. Karıştırma, kirleticiler ve mikroorganizmalar arasında iyi bir temas sağlar.

2. React (havalandırma):

   • Tanım: Dolgu aşaması veya ardından tank yoğun bir şekilde havalandırılır ve karıştırılır. Mikroorganizmaların organik bileşikleri (BOD/COD) aktif olarak bozmasına ve amonyak nitrifiye etmesine izin vermek için aerobik koşullar korunur. Bu faz, besin giderimini (denitrifikasyon ve biyolojik fosfor çıkarma) kolaylaştırmak için anoksik veya anaerobik durum periyotlarını içerecek şekilde tasarlanabilir.
   • Amaç: Kirletici çıkarmanın büyük kısmının meydana geldiği biyolojik tedavi için birincil faz.

3. Yerleşim (sedimantasyon):

   • Tanım: Havalandırma ve karıştırma durdurulur ve aktif çamurun hareketsiz (hareketsiz) koşullar altında yerleşmesine izin verilir. Yoğun mikrobiyal floklar tankın altına yerleşir ve çamur battaniyesinin üzerinde net bir süpernatant tabakası oluşturur.
   • Amaç: Tedavi edilen atık suyu aktif çamur biyokütlesinden yerçekimi ile ayırmak için. Bu, yüksek kaliteli bir atık su elde etmek için kritik bir adımdır.

4. Draw (Decant):

   • Tanım: Çamur yerleştikten sonra, işlenmiş süpernatan tankın üst kısmından çıkarılır (çekilir). Bu tipik olarak, yerleşmiş çamurun bozulmasını önlemek için tasarlanmış hareketli bir weir veya bir dalgıç pompası kullanılarak yapılır.
   • Amaç: Tedavi edilen atık suları sistemden boşaltmak için.

5. Boşta (veya atık/dinlenme):

   • Tanım: Bu isteğe bağlı faz, çekme ve sonraki doldurma fazları arasında meydana gelir.
     • Atık çamuru: İstenen çamur yaşını ve konsantrasyonunu korumak için aşırı aktif çamur (WAS) bu faz boyunca tanktan çıkarılabilir.
     • Dinlenme/yeniden doldurma hazırlığı: Tank, bir sonraki doldurma döngüsüne hazırlanarak kısa bir süre kalabilir.
   • Amaç: Çamur envanterini yönetmek ve tankı bir sonraki tedavi döngüsü için hazırlamak için.

Her fazın süresi, bir zamanlayıcı veya bir proses kontrol sistemi tarafından dikkatlice kontrol edilir, bu da değişen etkili koşullara ve atık su kalite gereksinimlerine uyum sağlamada önemli esneklik sağlar.

Avantajlar ve dezavantajlar

SBR'nin avantajları:

• Kompakt ayak izi: Tüm işlemler tek bir tankta meydana geldiğinden, SBR'ler genellikle ayrı açıklayıcılara sahip geleneksel ASP sistemlerine kıyasla daha az arazi alanı gerektirir.
• Yüksek atık kalitesi: Bir SBR'deki hareketsiz yerleşim koşulları, özellikle askıya alınmış katılar ve BOD giderme açısından genellikle üstün atık kalitesine yol açar. Ayrıca, tek bir döngüde değişen aerobik, anoksik ve anaerobik fazları ile mükemmel besin giderimi (azot ve fosfor) elde edebilir.
• Operasyonel esneklik: Faz sürelerini ayarlama yeteneği, değişen etkili akışlara ve kirletici yüklerine kolay adaptasyonun yanı sıra istenen atık su kalitesindeki değişikliklere izin verir.
• Azaltılmış çamur hacim sorunları: SBR'lerde kontrollü yerleşim fazı genellikle daha iyi çamur yerleşebilirliği ve sürekli akış sistemlerine kıyasla çamur haciminde daha az problemle sonuçlanır.
• İkincil açıklayıcı veya çamur dönüş pompaları yok: Ayrı açıklayıcılara olan ihtiyacı ve çamur dönüş pompalamanın ilişkili sermaye ve operasyonel maliyetlerini ortadan kaldırır, bitki düzenini basitleştirir ve bakımı azaltır.

SBR'nin dezavantajları:

• Aralıklı deşarj: Tedavi edilen atık su, alıcı gövdeye sürekli bir deşarj gerekiyorsa bir eşitleme tankı gerektirebilecek gruplar halinde boşaltılır.
• Kontrollerde daha yüksek karmaşıklık: Seviye sensörleri, zamanlayıcılar ve otomatik vanalar dahil olmak üzere sıralı fazları yönetmek için daha sofistike otomatik kontrol sistemleri gerektirir. Bu, enstrümantasyon ve kontroller için daha yüksek başlangıç ​​sermaye maliyetlerine yol açabilir.
• Koku sorunları için potansiyel: Düzgün yönetilmezse, özellikle anaerobik veya anoksik fazlar sırasında, koku üretimi için bir potansiyel olabilir.
• Yetenekli operasyon: Performansı optimize etmek için parti işlemi ve kontrol sistemini iyi anlayan operatörleri gerektirir.
• Eşit kapasite için daha büyük tank boyutu: Belirli bir ortalama akış için, SBR tank hacmi, parti doğası ve tüm döngü hacmini karşılama ihtiyacı nedeniyle sürekli bir havalandırma tankından daha büyük olabilir.

Uygulamalar ve uygunluk

SBR teknolojisi, aşağıdakiler dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalar için oldukça uygundur:

• Küçük ve orta ölçekli belediyeler: Özellikle arazi mevcudiyetinin bir kısıtlama olduğu veya daha yüksek atık kalitesinin gerekli olduğu durumlarda.
• Merkezi olmayan atık su arıtma: Merkezi belediye sistemlerine bağlı olmayan topluluklar, alt bölümler, oteller, tatil köyleri, okullar ve ticari kompleksler için idealdir.
• Endüstriyel atık su arıtma: Endüstriyel atık suların gıda işleme, süt ürünleri, tekstil ve farmasötik endüstriler gibi değişken akış hızları ve konsantrasyonları ile tedavisi için etkilidir. Esnekliği, şok yüklerinin işlenmesini sağlar.
• Mevsimsel Operasyonlar: Kamp alanları veya turizm tesisleri gibi dalgalanan akışlara sahip uygulamalar için çok uygun.
• Mevcut tesisleri yükseltme: Havalandırma tanklarını SBR'lere dönüştürerek geleneksel aktif çamur bitkilerini yükseltmek için kullanılabilir ve genellikle besin giderme yeteneklerini arttırır.

Anlaşıldı. "Hareketli Yatak Biyoreaktör (MBBR)" bölümüne geçelim.

---

Hareketli Yatak Biyoreaktörü (MBBR)

Hareketli yatak biyoreaktörü (MBBR), biyofilm bazlı atık su arıtmasında önemli bir ilerlemeyi temsil eder ve ASP veya SBR gibi geleneksel asılı büyüme sistemlerine kompakt ve yüksek verimli bir alternatif sunar. 1980'lerin sonlarında Norveç'te geliştirilen MBBR teknolojisi, mikroorganizmaların biyofilm olarak büyümesi için korunan bir yüzey alanı sağlamak için binlerce küçük plastik taşıyıcı kullanıyor.

MBBR teknolojisinin tanımı

Özünde, bir MBBR sistemi, büyük miktarda küçük, özel olarak tasarlanmış plastik ortam (taşıyıcılar veya biyofilm taşıyıcıları) ile dolu bir havalandırma tankından (veya anaerobik/anoksik tanktan) oluşur. Bu taşıyıcılar tipik olarak yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) veya polipropilenden yapılmıştır ve her biri biyofilm bağlanması için korunan yüzey alanını en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmış çeşitli şekil ve boyutlarda gelir.

Taşıyıcılar reaktör içinde, genellikle aerobik tanklardaki havalandırma sistemi veya anaerobik/anoksik tanklardaki mekanik karıştırıcılar tarafından sabit hareket halinde tutulur. Bu sürekli hareket, atık su, biyokütle ve hava (aerobik sistemlerde) arasında optimum temas sağlar. Geleneksel aktive edilmiş çamur sistemlerinden farklı olarak, MBBR, biyokütle konsantrasyonunu korumak için ikincil bir arıtıcının çamur sirkülasyonu gerektirmez. Biyokütle taşıyıcılar üzerinde bir biyofilm olarak büyür ve bu biyofilm, çok kalınlaştığında doğal olarak sarkır ve biyokütleyi aktif ve verimli tutar.

MBBR reaktörünü takiben, tedavi edilen suyu deşarj veya daha fazla tedaviden önce askıda katı katılardan (yamaçlı biyofilm ve inert partiküller dahil) ayırmak için bir ayırma aşaması, tipik olarak ikincil bir açıklayıcı veya ince bir ekran gereklidir.

Biyofilm taşıyıcılarının kullanımı

MBBR'nin yeniliği, biyofilm taşıyıcıları . Bu taşıyıcılar, mikrobiyal büyüme için substrat görevi görür ve yüksek bir aktif biyokütle konsantrasyonunun nispeten küçük bir hacim içinde korunmasına izin verir. Bu taşıyıcıların temel özellikleri şunları içerir:

• Yüksek özel yüzey alanı: Taşıyıcıların karmaşık tasarımı, birim hacim başına büyük bir korumalı yüzey alanı sağlar, bu da yüksek biyokütle konsantrasyonuna dönüşür.
• Nötr Yüzdürme: Taşıyıcılar, havalandırıldıklarında veya karıştırıldıklarında reaktör içinde serbestçe süslenmesine ve serbestçe hareket ettirilmesine izin veren suya yakın bir yoğunluğa sahip olacak şekilde tasarlanmıştır.
• Dayanıklılık: Sağlam plastik malzemelerden yapılmış, uzun bir operasyonel ömür sağlayan kimyasal ve biyolojik bozulmaya dirençlidirler.
• Kendini temizleme: Taşıyıcılar arasındaki sürekli hareket ve çarpışmalar, havalandırmadan kesme kuvvetleri ile birleştiğinde, biyofilmin optimal bir kalınlıkta tutulmasına, aşırı büyümeyi önleyerek ve verimli kütle transferini korumaya yardımcı olur.

Atıksu reaktörden akarken, organik kirleticiler ve besinler, mikroorganizmalar tarafından tüketildikleri taşıyıcılar üzerindeki biyofilm içine yayılır. Bu sabit film yaklaşımı, askıya alınmış büyüme sistemlerine kıyasla daha yüksek hacimsel yükleme oranlarına izin verir.

Avantajlar ve dezavantajlar

MBBR'nin avantajları:

• Kompakt boyut / küçük ayak izi: Büyük bir avantaj, aynı tedavi kapasitesi için geleneksel aktif çamur sistemlerine kıyasla gerekli olan önemli ölçüde daha küçük reaktör hacmidir. Bunun nedeni, taşıyıcılar üzerindeki yüksek aktif biyokütle konsantrasyonudur.
• Yüksek verimlilik ve sağlamlık: MBBR sistemleri çok sağlamdır ve şok yüklerine ve etkili akış veya organik konsantrasyondaki dalgalanmalara karşı daha az duyarlıdır. Biyofilm kararlı ve esnek bir mikrobiyal topluluk sağlar. BOD ve amonyak azot gideriminde (nitrifikasyon) oldukça etkilidirler.
• Çamur geri dönüşümü yok: ASP'nin aksine, MBBR, geri dönüş aktif çamur (RAS) pompalama, işlemi basitleştirme ve enerji tüketimini azaltmayı gerektirmez.
• Geri yıkama yok: Diğer bazı sabit film sistemlerinden farklı olarak (örneğin, damlatan filtreler veya batık havalandırılmış filtreler), MBBR medyanın periyodik olarak geri yıkanmasını gerektirmez.
• Yükseltilmesi kolay: Mevcut geleneksel aktif çamur tankları genellikle sadece taşıyıcılar ve havalandırma ekleyerek MBBR'lere dönüştürülebilir, yeni tank inşaatı gerektirmeden kapasitelerini ve performanslarını önemli ölçüde artırabilir. Bu onu mükemmel bir güçlendirme seçeneği yapar.
• Azaltılmış çamur üretimi (potansiyel olarak): Biyofilm sistemleri bazen askıya alınmış büyüme sistemlerine kıyasla daha az fazla çamur üretebilir, ancak bu değişebilir.

MBBR'nin dezavantajları ve sınırlamaları:

• Claricification gerektirir: Biyofilm taşıyıcılar üzerinde büyürken, aşırı biyofilm ve asılı katılar hala meydana gelir, bu da yüksek kaliteli bir atık su elde etmek için aşağı akış aşağı akışlı ikincil bir temizleyici veya başka bir ayırıcı (örn., DAF, ince ekran) gerektirir.
• Medya Tutma Ekranları: Tanktan taşıyıcıların kaybını önlemek için reaktörün çıkışında ekranlar gerektirir. Bu ekranlar bazen tıkanabilir ve bakım gerektirir.
• Taşıyıcılar için daha yüksek başlangıç ​​maliyeti: Özel plastik taşıyıcıların maliyeti, geleneksel sistemlere kıyasla daha yüksek bir başlangıç ​​sermaye harcamasına katkıda bulunabilir.
• Taşıyıcı aşınma potansiyeli: Çok uzun süreler boyunca, sürekli hareket, uzun ömür için tasarlanmış olmalarına rağmen, taşıyıcılar üzerinde biraz aşınma ve yıpranmaya yol açabilir.
• Karıştırma/havalandırma için enerji: Hiçbir Ras pompalama, sürekli havalandırma veya taşıyıcıları askıya almak için karıştırma hala enerji gerektirir.

Çeşitli endüstrilerdeki uygulamalar

MBBR teknolojisi oldukça çok yönlüdür ve çeşitli sektörlerde yaygın bir uygulama bulur:

• Belediye Atıksu Arıtma: Giderek yeni belediye tesisleri için ve mevcut olanları daha katı deşarj sınırlarını karşılamak için, özellikle azot giderimi (nitrifikasyon ve denitrifikasyon) için yükseltmek için kullanılmaktadır.
• Endüstriyel atık su arıtma: Aşağıdakiler gibi yüksek mukavemetli organik endüstriyel atık suları endüstrilerden etkili bir şekilde tedavi eder:
  • Yiyecek ve içecek (ör.
  • Kağıt hamuru
  • Kimyasal ve ilaç
  • Tekstil
  • Petrokimyasal
• Tedavi öncesi: Genellikle daha hassas veya gelişmiş işlemlerden önce sağlam bir tedavi öncesi adımı olarak veya belirli atık kalite parametrelerine ulaşmak için bağımsız bir çözüm olarak kullanılır.
• Azot Kaldırılması: Özellikle nitrifikasyon bakterilerini şok yüklerinden ve inhibitörlerden koruyan stabil biyofilm nedeniyle nitrifikasyon için etkilidir. Denitrifikasyon için de yapılandırılabilir.

Harika! "Membran Bioreactor (MBR)" bölümüne devam edelim.

---

Membran biyoreaktörü (MBR)

Membran biyoreaktörü (MBR), atıksu arıtımında en son bir evrimi temsil eder ve bir biyolojik tedavi sürecini (tipik olarak aktifleştirilmiş çamur) membran filtrasyonu ile entegre eder. Bu yenilikçi kombinasyon, geleneksel aktif çamur sistemlerinin, özellikle atık su kalitesi ve ayak izi ile ilgili sınırlamalarının çoğunu aşmaktadır.

MBR teknolojisinin açıklaması

Özünde, bir MBR sistemi, muamele edilen suyu aktifleştirilmiş çamurdan ayırmak için kirleticilerin mikroorganizmalar tarafından biyolojik bozulmasını fiziksel bir bariyer - membranlarla - birleştirir. Bu, geleneksel bir ikincil açıklayıcı ve genellikle üçüncül filtrasyona olan ihtiyacı ortadan kaldırır.

MBR sistemleri için iki ana konfigürasyon vardır:

1. Batık MBR: Bu en yaygın yapılandırmadır. Membran modülleri (örn., İçi boş elyaf veya düz tabaka membranları) doğrudan havalandırma tankına (veya bitişik ayrı bir membran tankı) yerleştirilir. Tedavi edilen suyu membran gözeneklerinden çekmek için düşük basınçlı bir emme (vakum) veya yerçekimi kullanılır, biyokütle ve diğer askıda katı maddeleri geride bırakır. Kaba kabarcık havalandırma tipik olarak membranların altında membran yüzeyini temizlemek için sağlanır, bu da biyolojik işlem için kirlenmeyi ve oksijeni tedarik eder.

2. Harici (yan) mbr: Bu konfigürasyonda, membran modülleri ana biyoreaktörün dışında bulunur. Karışık likör, membran modülleri yoluyla biyoreaktörden sürekli olarak pompalanır ve konsantre çamur biyoreaktöre geri dönerken permeat (arıtılmış su) toplanır. Bu konfigürasyon genellikle harici dolaşım ve potansiyel olarak daha yüksek transmembran basınçları nedeniyle daha yüksek pompalama enerjisi içerir.

Konfigürasyondan bağımsız olarak, temel prensip kalır: membranlar mutlak bir bariyer görevi görür, neredeyse tüm askıda katı maddeleri, bakterileri ve hatta bazı virüsleri ve kolloidleri korur ve çok kaliteli bir atık üretir. Biyokütlenin reaktör içinde yüksek tutulması, geleneksel aktifleştirilmiş çamura (2.000-4.000 mg/L) kıyasla çok daha yüksek karışık likör asılı katılar (MLSS) konsantrasyonlarına (tipik olarak 8.000-15.000 mg/L veya daha yüksek) izin verir. Bu yüksek biyokütle konsantrasyonu, belirli bir yük için doğrudan daha küçük bir biyoreaktör hacmine dönüşür.

Membran filtrasyonunun entegrasyonu

Membranların entegrasyonu, biyolojik tedavide ayırma aşamasını temel olarak değiştirir. Yerçekimi yerleşimine (ASP veya SBR'de olduğu gibi) güvenmek yerine, MBR fiziksel bir bariyer kullanır. Bunun birkaç derin etkisi var:

• Tam Katı Ayırma: Membranlar, askıda tüm katı maddeleri etkili bir şekilde korur ve esasen TSS içermeyen bir atık suya yol açar. Bu, geleneksel sistemleri rahatsız edebilecek çamur hacim veya zayıf yerleşim ile ilişkili sorunları ortadan kaldırır.
• Yüksek biyokütle konsantrasyonu (MLSS): Etkili katıların tutulması, biyoreaktörde çok yüksek konsantrasyonlarda mikroorganizma korunmasına izin verir. Bu, daha küçük bir tankın daha büyük bir organik yükü işleyebileceği ve önemli ölçüde azalmış bir ayak izine yol açabileceği anlamına gelir.
• Uzun çamur tutma süresi (SRT) ve kısa hidrolik tutma süresi (HRT): MBR'ler, yavaş büyüyen mikroorganizmaların (nitrifiye edici bakteriler gibi) büyümesi ve yüksek derecelerde organik ve besin giderimi elde etmek için faydalı olan çok uzun SRT'lerle (günden aylara) çalışabilir. Eşzamanlı olarak, HRT, yüksek MLS'ler nedeniyle nispeten kısa olabilir ve bu da kompaktlığa daha fazla katkıda bulunur.
• Gelişmiş biyolojik aktivite: Kararlı ortam ve yüksek biyokütle konsantrasyonu genellikle daha kararlı ve verimli biyolojik süreçlere yol açar.

Avantajlar ve dezavantajlar

MBR'nin avantajları:

• Yüksek kaliteli atık su: Hassas ortamlara doğrudan deşarj, sulama, endüstriyel yeniden kullanım ve hatta daha fazla tedaviden sonra içilebilir yeniden kullanım için uygun olağanüstü yüksek kaliteli permeat üretir. Atık su neredeyse askıda katı maddeler, bakteriler ve genellikle virüslerden yoksundur.
• Küçük ayak izi: İkincil açıklayıcılar ve genellikle üçüncül filtreler ihtiyacının ortadan kaldırılması, gerekli olan toplam arazi alanını önemli ölçüde azaltır, bu da MBR'yi sınırlı alana veya kapasite yükseltmeleri için ideal hale getirir.
• Sağlamlık ve istikrar: Yüksek MLS'ler ve uzun SRT, MBR sistemlerini geleneksel sistemlere kıyasla hidrolik ve organik şok yüklerine daha dayanıklı hale getirir.
• Gelişmiş besin çıkarma: Uzun SRT, nitrifikasyon için mükemmel koşullar sağlar ve uygun tasarım (anoksik bölgeler), denitrifikasyon ve biyolojik fosfor çıkarma da çok etkili olabilir.
• Güçlendirme potansiyeli: Kapsamlı sivil işler olmadan kapasiteyi artırmak veya atık su kalitesini artırmak için mevcut aktif çamur bitkilerini yükseltmek için kullanılabilir.

MBR'nin dezavantajları:

• Membran Kirlenmesi: Bu birincil operasyonel zorluktur. Kirlenme (membran yüzeyinde veya gözeneklerinde malzeme birikimi) membran geçirgenliğini azaltır, transmembran basıncını arttırır ve sık temizlik gerektirir. Bu, operasyonel karmaşıklığa ve maliyete katkıda bulunur.
• Yüksek Sermaye Maliyeti: Membranlar ve ilgili özel ekipmanlar (örneğin, ovma, temizleme sistemleri için hava üfleyicileri) ilk sermaye harcamalarını geleneksel ASP veya SBR sistemlerinden önemli ölçüde daha yüksek hale getirir.
• Daha yüksek operasyonel maliyet: Havalandırma (biyolojik süreç ve membran ovma için), pompalama (özellikle harici MBR'ler için) ve kimyasal temizleme maddeleri için enerji tüketimi daha yüksek operasyonel maliyetlere katkıda bulunur.
• Membran ömrü ve değiştirme: Membranların sonlu bir ömrü vardır (operasyon ve su kalitesine bağlı olarak tipik olarak 5-10 yıl) ve değiştirilmesi pahalıdır.
• Tedavi öncesi gereksinimler: MBR'ler sağlam olsa da, zarları hasar ve aşırı kirlenmeye karşı korumak için yeterli ön işlem (tarama, kum çıkarma) çok önemlidir.
• Yetenekli operasyon: Yetenekli operatörlerin membran performansını izlemesi, temizlik protokolleri uygulamasını ve kirlenme sorunlarını gidermek için gereklidir.

Belediye ve endüstriyel atık su arıtmasında uygulamalar

MBR teknolojisi hızla çekişiyor ve çeşitli sektörlere giderek daha fazla uygulanıyor:

• Belediye Atıksu Arıtma:
  • Arazinin kıt veya katı deşarj sınırları olduğu yeni bitkiler için geçerlidir.
  • Mevcut bitkilerin daha yüksek atık kalite standartlarını karşılayacak şekilde yükseltilmesi (örneğin, hassas sulara doğrudan deşarj için veya su yeniden kullanım projeleri için).
  • Topluluklar, tatil köyleri ve ticari gelişmeler için merkezi olmayan muamele.
• Endüstriyel atık su arıtma:
  • Yeniden kullanım veya katı deşarj için yüksek atık kalitesinin gerekli olduğu karmaşık, yüksek mukavemetli endüstriyel atık suların tedavisi. Örnekler arasında ilaçlar, yiyecek ve içecek, tekstil ve kimya endüstrileri bulunmaktadır.
  • Yavaş biyolojik olarak parçalanabilir bileşikler içeren atık su.
• Su Yeniden Kullanımı ve Geri Dönüşüm: Üst atık su kalitesi nedeniyle, MBR permeate, çeşitli yeniden kullanım uygulamaları (sulama, endüstriyel proses suyu, çekilemez kullanımlar ve hatta daha fazla saflaştırıldıktan sonra içilebilir su) için su üretmek için daha ileri arıtma işlemleri (örn. Ters ozmoz) için mükemmel bir besleme stokudur.

Anlaşıldı. "Hibrit Sistemler: SBBR" bölümüne geçelim.

---

Hibrit Sistemler: SBBR

Atıksu arıtma teknolojileri gelişmeye devam ettikçe, daha verimli, sağlam ve uygun maliyetli çözümler oluşturmak için farklı sistemlerin en iyi özelliklerini birleştirme konusunda artan bir eğilim vardır. Hibrit sistemler, entegre süreçlerin sinerjistik faydalarından yararlanmayı amaçlamaktadır. Böyle umut verici bir hibrit, hem sekans toplu reaktöründen (SBR) hem de hareketli yatak biyoreaktörü (MBBR) ilkeleri birleştiren dizileme parti biyofilm reaktörüdür (SBBR).

SBBR teknolojisinin açıklaması

Sekanslama parti biyofilm reaktörü (SBBR), bir SBR'nin karakteristik parti bazlı sıralı tedavi döngüleri üzerinde çalışır, ancak reaktöründe, bir MBBR'de kullanılanlara benzer şekilde biyofilm taşıyıcılarını içerir. Bu, sistemin hem askıda büyüme (aktif çamur) hem de aynı tank içinde bir arada var olan biyokütle popülasyonlarından bağlı büyüme (taşıyıcılar üzerinde biyofilm) ile yararlandığı anlamına gelir.

Tipik bir SBBR konfigürasyonunda, reaktör, reaksiyon aşaması sırasında havalandırma veya karıştırma ile süspansiyonda tutulan bir MBBR gibi, serbestçe hareket eden bir miktar hareketli biyofilm taşıyıcı içerir. Operasyonel döngü, standart bir SBR'nin iyi tanımlanmış fazlarını takip eder: doldurun, reaksiyon (taşıyıcıları askıya almak için havalandırma/karıştırma içerir), yerleşir ve çizer. Yerleşim aşaması sırasında, asılı biyokütle yerleşir, ancak taşıyıcılara bağlı biyofilm tankta kalır. Bu nedenle bozulmuş atık su, doğrudan taşıyıcılardan değil, öncelikle yerleşmiş asılı çamurdan ayrılır.

SBR ve MBBR prensiplerinin kombinasyonu

SBBR, iki farklı biyolojik tedavi yaklaşımının güçlü yönlerini etkili bir şekilde birleştirir:

• SBR'den: Tek bir tank içinde havalandırma, karıştırma ve anoksik/anaerobik dönemler üzerinde hassas kontrol sağlayarak parti açısından operasyonel esnekliği benimser. Bu, değişen etkili yüklere son derece uyarlanabilir ve döngünün farklı aşamalarındaki spesifik koşulları programlayarak ileri besin çıkarma (azot ve fosfor) elde etmek için idealdir. Sürekli arıtıcıların ve çamur dönüş pompalarının (sürekli bir akış MBBR sisteminde olduğu gibi) ortadan kaldırılması da SBR'den ödünç alınan bir karakteristiktir.
• MBBR'den: Bağlı mikrobiyal büyüme için kararlı ve esnek bir platform sağlayan biyofilm taşıyıcılarının kullanımını içerir. Bu, reaktör içindeki biyokütle konsantrasyonunu ve çeşitliliğini önemli ölçüde arttırır, bu da daha yüksek hacimsel tedavi kapasitesine ve şok yüklerine veya inhibitör bileşiklere karşı sağlamlığa yol açar. Biyofilm, yavaş büyüyen bakteriler (nitriförler gibi) için korunan bir ortam sunar ve askıya alınmış biyokütle deneyimleri çekse veya kısmen yıkanmış olsa bile istikrarlı bir popülasyonu korur.

Bu çift biyolojik sistemi (askıya alınmış ve bağlı) daha kapsamlı ve kararlı bir tedavi sürecine izin verir.

Hibrit yaklaşımın avantajları

Bir SBBR sistemindeki SBR ve MBBR prensiplerinin kombinasyonu birkaç zorlayıcı avantaj sağlar:

• Gelişmiş tedavi verimliliği: Hem asılı hem de bağlı büyüme biyokütlesinin varlığı, BOD, COD ve özellikle azot (nitrifikasyon ve denitrifikasyon) ve fosfor için üstün giderme verimliliğine yol açabilir. Sağlam biyofilm, tutarlı performansı koruyarak operasyonel rahatsızlıklara karşı bir 'tampon' görevi görür.
• Artan hacimsel yükleme: MBBR gibi, taşıyıcılar üzerindeki yüksek aktif biyokütle konsantrasyonu, SBBR'nin geleneksel SBR veya ASP'ye kıyasla daha küçük bir reaktör hacmi içinde daha yüksek organik ve hidrolik yükleri ele almasına izin vererek daha kompakt bir ayak izine yol açar.
• Operasyonel esneklik ve kontrol: SBR'lerin doğal esnekliğini korur, operatörlerin değişen etkili kalite, akış hızları ve atık su gereksinimleri için optimize etmek üzere döngü sürelerini, havalandırma modellerini ve doldurma/reaksiyon koşullarını kolayca ayarlamasına izin verir. Bu özellikle besin giderimi için avantajlıdır.
• Geliştirilmiş çamur özellikleri: Biyofilm daha kararlı bir genel biyokütleye katkıda bulunur. Askıya alınan çamurun hala yerleşmesi gerekse de, biyofilmin varlığı bazen mikrobiyal topluluk üzerindeki tamponlama etkisi nedeniyle asılı flokların iyileştirilmiş yerleşim özelliklerine yol açabilir.
• Şok yüklerine sağlamlık: Dayanıklı biyofilm, kirletici konsantrasyonundaki veya hidrolik şoklardaki ani değişikliklerden yıkanmaya veya inhibisyona daha az duyarlı olan stabil bir mikroorganizma popülasyonu sağlar ve bu da sistemi çok sağlam hale getirir.
• Azaltılmış çamur üretimi (potansiyel olarak): Biyofilm sistemleri bazen tamamen asılı büyüme sistemlerine kıyasla daha düşük net çamur üretimine yol açabilir, ancak bu belirli çalışma koşullarına bağlıdır.

Uygulamalar ve vaka çalışmaları

SBBR teknolojisi, özellikle dalgalanan yüklerin veya sıkı atık su standartlarının endişe kaynağı olduğu yüksek performans, esneklik ve kompakt bir ayak izinin istendiği çeşitli uygulamalar için çok uygundur.

• Küçük ve orta boy belediye atık su arıtma: Besin giderme yetenekleri ile sağlam muamele gerektiren ve alan kısıtlamalarına sahip olabilecek topluluklar için idealdir.
• Endüstriyel atık su arıtma: Kararlı bir biyofilm topluluğundan yararlanan değişken organik yüklere veya spesifik bileşiklere sahip atık su üreten endüstriler için oldukça etkilidir. Örnekler şunları içerir:
  • Yiyecek ve içecek (örneğin, şarap imalathaneleri, bira fabrikaları, atıştırmalık yiyecek üretimi)
  • Tekstil endüstrileri (renk ve bod kaldırma için)
  • Farmasötik üretim
  • Düzenli Depolama Sızın Tedavisi (Yüksek ve Değişken Organik/Azot Yükleri ile bilinir)
• Mevcut bitkilerin yükseltilmesi: Mevcut SBR'ler veya geleneksel aktif çamur tankları, kapasiteyi artırmak, besin giderimini artırmak ve sağlamlığını artırmak ve etkili bir şekilde SBBR'lere dönüştürmek için MBBR taşıyıcıları ile uyarlanabilir. Bu, tesis genişletme veya uyumluluk yükseltmeleri için uygun maliyetli bir çözüm sunar.
• Merkezi olmayan tedavi sistemleri: Uzak alanlar, tatil köyleri ve kapsamlı altyapı olmadan güvenilir ve yüksek kaliteli tedavinin gerekli olduğu gelişmeler için uygundur.

Vaka çalışmaları genellikle SBBR'nin zorlu koşullar altında bile, sürekli olarak yüksek düzeyde BOD, TSS ve amonyak çıkarma yeteneğini vurgular ve bu da modern atık su arıtma ortamında değerli bir seçenek haline gelir.

Karşılaştırmalı analiz

Mevcut seçenekler dizisinden optimal atık su arıtma teknolojisinin seçilmesi - aktive edilmiş çamur işlemi (ASP), sekans parti reaktörü (SBR), hareketli yatak biyoreaktörü (MBBR), membran biyoreaktörü (MBR) ve sekans toplu biyofilm reaktör (SBBR) - - anahtar metrics arasındaki relative performanslarının kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını gerektirir. Bu bölüm, verimlilik, maliyet, ayak izi ve operasyonel karmaşıklığa odaklanan karşılaştırmalı bir analiz sunmaktadır.

Verimlilik Karşılaştırması (BOD, TSS'nin kaldırılması)

Biyolojik atık su arıtımının birincil amacı organik kirleticileri (biyokimyasal oksijen talebi veya BOD ve kimyasal oksijen talebi veya COD olarak ölçülen) ve askıda katı maddeleri (TSS) uzaklaştırmaktır. Besin giderimi (azot ve fosfor) da giderek daha kritiktir.

Verimlilik Özeti:

• MBR Fiziksel membran bariyeri nedeniyle, özellikle TS'ler ve patojenin çıkarılması için olağanüstü atık su kalitesi için öne çıkıyor. Hassas sulara doğrudan yeniden kullanım veya deşarj gerekli olduğunda genellikle seçimdir.
• SBR and SBBR Programlanabilir parti işlemleri aracılığıyla sıkı BOD, TSS ve özellikle besin giderimi (azot ve fosfor) elde etmek için son derece esnek ve verimli sistemler sunar. SBBR, biyofilm nedeniyle sağlamlık ve daha yüksek kapasite ekler.
• MBBR BOD ve azot giderimi için hacimsel verimlilikte mükemmeldir ve oldukça sağlamdır, ancak yine de ASP'ye benzer şekilde TSS ayrımı için geleneksel bir açıklayıcı gerektirir.
• ASP Büyük ölçeklerde temel BOD/TSS çıkarılması için sağlam bir performans sergileri olarak kalır, ancak gelişmiş besin giderimi için daha özel konfigürasyonlar ve daha büyük ayak izleri gerektirebilir.

Maliyet Analizi (Capex, OPEX)

Maliyet, devam eden çalışma ve bakım için ilk kurulum ve operasyonel harcamalar (OPEX) için hem sermaye harcamalarını (CAPEX) kapsayan kritik bir faktördür.

Maliyetlerin Özeti:

• MBR tipik olarak en yüksek capex ve opex Membranların maliyeti, değiştirilmesi, havalandırma enerjisi (hem biyolojik hem de membran ovma) ve kimyasal temizleme nedeniyle. Bununla birlikte, daha yüksek atık kalitesi ve daha küçük ayak izi, belirli senaryolarda bu maliyeti haklı çıkarabilir.
• ASP genellikle bir alt kapex temel sistemler için, ancak Opex önemli olabilir Havalandırma ve önemli çamur yönetimi maliyetleri için yüksek enerji tüketimi nedeniyle.
• SBR var Orta ila yüksek capex Sürekli bir sistemden daha sofistike kontrollere ve potansiyel olarak daha büyük tank hacimlerine ihtiyaç duyulması nedeniyle, özellikle besin giderimi optimize edilirse opexi orta olabilir.
• MBBR var Orta ila yüksek capex Taşıyıcıların maliyeti nedeniyle, ancak OPEX genellikle orta derecede, hiçbir RAS pompalamasından yararlanır.
• SBBR sahip olacak daha yüksek capex taşıyıcılar nedeniyle saf bir SBR'den daha fazla ve OPEX, havalandırma ve çamur israfının derecesine bağlı olarak SBR veya MBBR'ye benzer olacaktır.

Ayak izi karşılaştırması

Arazi alanı gereksinimleri, özellikle kentsel veya yoğun nüfuslu alanlarda genellikle önemli bir kısıtlamadır.

Ayak izinin özeti:

• MBR tartışmasız kazanan en küçük ayak izi , alanın sınırlı olduğu kentsel alanlar veya güçlendirmeler için idealdir.
• MBBR Ayrıca önemli ölçüde sunar azaltılmış ayak izi ASP ile karşılaştırıldığında, ancak yine de clarikasyon sonrası gerektirir.
• SBR and SBBR birden fazla işlemi tek bir tanka entegre ettikleri için genellikle ASP'den daha kompakttır. SBBR, biyofilmden daha yüksek hacimsel verimlilik nedeniyle potansiyel olarak saf bir SBR'den daha küçük bir ayak izi sunar.
• ASP gerektirir en büyük ayak izi Çoklu, büyük ve sürekli çalışan tankları nedeniyle.

Operasyonel karmaşıklık

Çalışma kolaylığı, otomasyon seviyesi ve gerekli operatör becerisi önemli hususlardır.

Uygulamalar ve vaka çalışmaları

Her atık su arıtma teknolojisinin teorik avantajlarını ve dezavantajlarını anlamak esastır, ancak aynı derecede önemli olan gerçek dünya senaryolarında nasıl performans gösterdiklerini görmektir. Bu bölüm, MBBR, MBR, SBR, ASP ve SBBR için tipik uygulamaları araştırarak açıklayıcı vaka çalışmaları ile farklı zorluklara uygunluklarını vurgulamaktadır.

MBBR vaka çalışmaları

Uygulamalar: MBBR, hem belediye hem de endüstriyel atık su arıtımı için, özellikle mevcut bitkilerin yükseltmelere ihtiyaç duydukları, daha yüksek yüklerin yönetilmesi veya azot giderimi için kompakt bir çözüm gerektiğinde yaygın olarak benimsenmiştir. Sağlamlığı, yüksek mukavemetli organik atık suyun tedavisi için uygun hale getirir.

Vaka çalışması Örnek: Nitrifikasyon için Belediye Tesisi Yükseltme

• Meydan okumak: Orta büyüklükte bir belediye atık su arıtma tesisi, amonyak azotu için daha katı atık su sınırlarıyla karşılaştı ve geleneksel aktif çamur sistemi, özellikle soğuk aylarda sürekli olarak karşılamak için mücadele ediyordu. Bitki ayrıca genişleme için sınırlı alan vardı.
• Çözüm: Bitki, nitrifikasyon için bir ön tedavi adımı olarak bir MBBR aşamasını uygulamaya karar verdi. Mevcut havalandırma havzaları, MBBR taşıyıcıları eklenerek ve yeterli havalandırma sürdürülmesiyle güçlendirildi.
• Sonuç: MBBR yükseltmesi, tesisin yeni amonyak deşarj sınırlarını tutarlı bir şekilde karşılamasına izin vererek nitrifikasyon oranlarını önemli ölçüde artırdı. MBBR'nin kompakt doğası, mevcut ayak izi içindeki yükseltmeye izin vererek yeni tanklar için maliyetli sivil inşaattan kaçındı. Kararlı biyofilm, sıcaklık dalgalanmalarına dayanıklı ve güvenilir performans sağladı.

Vaka Çalışması Örnek: Endüstriyel Atıksu Arıtma (Gıda İşleme)

• Meydan okumak: Büyük bir gıda işleme tesisi, dalgalanan BOD yükleri ile yüksek mukavemetli organik atık su üretti, bu da mevcut anaerobik tedavilerinin ve ardından tutarlı bir uyum sağlamak için aktif bir çamur havuzu izledi.
• Çözüm: Birincil biyolojik tedavi aşaması olarak bir aerobik MBBR sistemi kuruldu. MBBR, yüksek organik yükü taşıyıcıların yüksek doldurma yüzdesi kullanılarak işlemek için tasarlanmıştır.
• Sonuç: MBBR sistemi, değişken etkilerle bile% 90'tan fazla BOD giderimi sağlayarak tedavi sürecini etkili bir şekilde stabilize etti. Biyofilmin sağlamlığı, üretim değişikliklerinden gelen şok yüklerini ele aldı, tutarlı atık su kalitesi ve düzenleyici uyumluluğa yol açarken, karşılaştırılabilir bir geleneksel aerobik sistemden daha küçük bir ayak izi gerektirdi.

MBR vaka çalışmaları

Uygulamalar: MBR teknolojisi, su yeniden kullanımı, çevreye duyarlı alanlara deşarj veya arazi mevcudiyetinin ciddi şekilde kısıtlandığı en yüksek atık su kalitesini talep eden projeler için giderek daha fazla seçilmektedir. Hem belediye hem de karmaşık endüstriyel senaryolarda yaygındır.

Vaka çalışması Örnek: Belediye Su Yeniden Kullanım Projesi

• Meydan okumak: Hızla büyüyen bir kıyı şehri su kıtlığıyla karşılaştı ve belediye atık suyu sulama ve endüstriyel olmayan kullanımlar için uygun bir standarda tedavi ederek su kaynaklarını en üst düzeye çıkarmaya çalıştı. Büyük bir geleneksel bitki genişlemesi için arazi kıt ve pahalıydı.
• Çözüm: Bir MBR tesisi inşa edildi. Sistem, geleneksel ikincil arıtmacıların ve üçüncül filtrelerin yerini aldı ve spesifik yeniden kullanım uygulamaları için ters ozmoz ile daha da tedavi edilebilecek yüksek kaliteli bir permeat üretti.
• Sonuç: MBR sistemi, planlanan yeniden kullanım uygulamaları için gereksinimleri aşan, neredeyse bakterilerden arınmış, son derece düşük TSS ve bulanıklık ile atık su verdi. Tesisin ayak izi, geleneksel bir eşdeğer kapasite bitkisinin ihtiyaç duyacağından önemli ölçüde daha küçüktü ve değerli kıyı arazilerini kurtardı.

Vaka Çalışması Örnek: Farmasötik Endüstriyel Atıksu Arıtma

• Meydan okumak: Alıcı bir nehir için katı deşarj sınırlarını karşılamak ve iç su geri dönüşümü potansiyelini araştırmak için çeşitli organik bileşikler içeren karmaşık atık suyu tedavi etmek için gerekli.
• Çözüm: Karmaşık organikleri işleme ve yüksek kaliteli bir atık su üretme yeteneği nedeniyle bir MBR sistemi seçildi. MBR, yavaşça biyolojik olarak bozunabilir bileşikleri bozmak için faydalı olan uzun bir çamur tutma süresi (SRT) için izin verdi.
• Sonuç: MBR sistemi, COD ve diğer spesifik kirleticiler için sürekli olarak yüksek giderme verimliliği elde etti ve bu da katı deşarj düzenlemelerine uymayı sağladı. Yüksek kaliteli permeat, tesis içinde su geri dönüşümü için olasılıklar da açarak tatlı su tüketimini azalttı.

SBR vaka çalışmaları

Uygulamalar: SBR'ler son derece çok yönlüdür, küçük ve orta ölçekli belediyeler, merkezi olmayan tedavi sistemleri ve özellikle ileri besin gideriminin bir öncelik olduğu durumlarda dalgalanan akışlar ve yüklerle endüstriyel uygulamalar için uygundur.

Vaka Çalışması Örnek: Merkezi Olmayan Topluluk Atıksu Arıtma

• Meydan okumak: Merkezi bir belediye arıtma tesisinden uzakta bulunan yeni bir konut gelişimi, sıkı besin tahliye sınırlarını karşılayabilecek ve değişen doluluk oranları ile çalışabilecek bağımsız bir atık su arıtma çözümü gerektiriyordu.
• Çözüm: İki tanklı bir SBR sistemi uygulandı. SBR'nin programlanabilir doğası, eşzamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyonun yanı sıra biyolojik fosfor giderimi elde etmek için anaerobik, anoksik ve aerobik fazların optimizasyonuna izin verdi.
• Sonuç: SBR sistemi, yerel bir dereye deşarj için uygun olan düşük BOD, TSS, azot ve fosforlu yüksek kaliteli bir atık üretti. Operasyonel esneklik, sistemin konut topluluklarının karakteristik dalgalanan akışlarına verimli bir şekilde adapte olmasına izin verdi ve düşük akış dönemlerinde enerji tüketimini en aza indirdi.

Vaka Çalışması Örnek: Süt Endüstrisi Atıksu Arıtma

• Meydan okumak: Bir süt işleme tesisi, gündüz ve hafta boyunca atık su akışı ve organik mukavemette önemli farklılıklar yaşadı ve bu da sürekli bir akış sisteminin sabit çalışmasını zorlaştırdı. Yüksek organik ve azot yükleri mevcuttu.
• Çözüm: Bir SBR sistemi kuruldu. Toplu işlem doğal olarak değişken akışları işler ve süt organiklerinin etkili bir şekilde bozulmasına ve verimli azot giderilmesine izin verilen reaksiyon aşamalarını kontrol etme yeteneği.
• Sonuç: SBR, dalgalanan yükleri başarıyla yönetti ve taburculuk izinlerini karşılamak için süt atık suyunu sürekli olarak tedavi etti. Dolgu fazındaki yerleşik eşitleme ve kontrollü reaksiyon/yerleşim fazları, en yoğun üretim sürelerinde bile güvenilir performans sağladı.

ASP vaka çalışmaları

Uygulamalar: Aktif çamur işlemi, küresel olarak büyük ölçekli belediye atık su arıtımı için işgücü olmaya devam etmektedir. Ayrıca atık suyun yüksek biyolojik olarak parçalanabilir olduğu ve büyük arazi alanlarının mevcut olduğu endüstriyel ortamlarda da uygulanır.

Vaka Çalışması Örnek: Büyük Belediye Atıksu Arıtma Tesisi

• Meydan okumak: Büyük bir metropol alanı, BOD ve TSS için standart deşarj sınırlarını karşılamak için yerli ve ticari atık suların sürekli, yüksek hacimli tedavisini gerektirmiştir.
• Çözüm: Birden fazla büyük havalandırma havzası ve paralel olarak çalışan ikincil açıklayıcılar içeren geleneksel aktif bir çamur tesisi tasarlanmıştır.
• Sonuç: ASP, günde milyonlarca galon başarıyla tedavi etti ve BOD ve TSS'nin% 90'ın üzerinde kaldırılmasını güvenilir bir şekilde elde etti. Sağlam tasarımı, büyük gelen akışların işlenmesine izin verdi ve çok büyük bir kapasite için uygun maliyetli bir çözüm sağladı. Devam eden optimizasyon havalandırma verimliliği ve çamur yönetimine odaklanmıştır.

Vaka Çalışması Örnek: Pulp ve Kağıt Fabrikası Atık Suyu Tedavisi

• Meydan okumak: Bir hamur ve kağıt fabrikası, yüksek organik içeriğe sahip büyük miktarda biyolojik olarak parçalanabilir atık su üretti. Birincil endişe, deşarjdan önce BOD azaltma idi.
• Çözüm: Genişletilmiş havalandırma aktive edilmiş çamur işlemi uygulandı. Genişletilmiş havalandırma tasarımı tarafından sağlanan uzun hidrolik tutma süresi, değirmen atık sularında bulunan karmaşık organik bileşiklerin kapsamlı bir şekilde bozulmasına izin verdi.
• Sonuç: ASP, BOD ve TSS konsantrasyonlarını uyumlu seviyelere etkili bir şekilde azalttı. Önemli bir ayak izi gerektirirken, bu özel endüstriyel uygulama için kanıtlanmış güvenilirlik ve nispeten düşük operasyonel karmaşıklık onu uygun bir seçim haline getirmiştir.

SBBR vaka çalışmaları

Uygulamalar: SBBR'ler, her iki dünyanın en iyisini talep eden durumlar için ortaya çıkmaktadır: SBR'lerin esnekliği ve besin giderilmesi, biyofilm sistemlerinin sağlam ve daha yüksek hacimsel verimliliği ile birlikte. Yüksek mukavemetli veya değişken endüstriyel atıklar ve ileri tedavi gerektiren kompakt belediye çözümleri için özellikle değerlidirler.

Vaka Çalışması Örneği: Düzenli Depolama Sızın Tedavisi

• Meydan okumak: Düzenli depolama tahıllarının tedavisi, yüksek değişken bileşimi, yüksek amonyak konsantrasyonları ve inatçı organik bileşiklerin varlığı nedeniyle çok zordur.
• Çözüm: Bir SBBR sistemi tasarlandı. SBR'nin parti operasyonu, değişen sızıntı suyu özelliklerine uyum sağlama esnekliği sağlarken, MBBR taşıyıcıları tutarlı nitrifikasyon/denitrifikasyon ve zor organiklerin artışı için kararlı bir biyofilm sundu.
• Sonuç: SBBR, dalgalanan etkilerle bile yüksek konsantrasyonlarda amonyak azotunun çıkarılmasında ve COD'yi azaltmada üstün performans gösterdi. Dirençli biyofilm, genellikle sızıntı sularında bulunan inhibitör bileşiklere direndi, bu da tamamen asılı büyüme sistemlerine kıyasla daha kararlı ve güvenilir tedaviye yol açtı.

Vaka çalışması Örnek: Kapasite ve sağlamlık için bir endüstriyel SBR'nin yükseltilmesi

• Meydan okumak: Bir kimyasal üretim tesisindeki mevcut bir SBR sistemi, artan organik yükleme nedeniyle en yüksek üretim sırasında artan kapasite taleplerini karşılamak ve tutarlı atık su kalitesini korumak için mücadele ediyordu.
• Çözüm: MBBR taşıyıcıları mevcut SBR tanklarına ilave edildi ve bunları etkili bir şekilde SBBR'lere dönüştürdü. Yeni tanklara gerek yoktu.
• Sonuç: Taşıyıcıların eklenmesi, mevcut tankların hacimsel tedavi kapasitesini önemli ölçüde arttırdı ve tesisin ayak izini genişletmeden artan yükü kaldırmasına izin verdi. Hibrit sistemi ayrıca şok yüklerine daha fazla esneklik sergiledi, bu da daha tutarlı performansa ve operasyonel rahatsızlıkların azalmasına yol açtı. .