Proses Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR).

Proses MBBR adalah jenis proses pertumbuhan terlampir. Dalam reaktor MBBR, mikroorganisme difiksasi pada pembawa yang bergerak untuk penghilangan karbon dan/atau nitrifikasi. Pembawa media plastik dirancang khusus untuk menyediakan lingkungan yang menguntungkan bagi pertumbuhan mikroba yang berkelanjutan dan stabil, dengan kepadatan sedikit lebih rendah dari air.

 

Proses MBBR beroperasi dengan aerasi terus menerus. Tujuan suplai udara adalah untuk menyediakan oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme dan untuk memastikan suspensi media pembawa.

 

Efluen dari reaktor, bersama dengan campuran lumpur, dikirim ke unit pengolahan hilir atau tangki sedimentasi. Proporsi tertentu dari lumpur yang mengendap dikembalikan ke inlet proses MBBR. Layar statis dengan jarak batang yang cocok dengan ukuran pembawa media digunakan untuk mempertahankan pembawa di dalam reaktor, seperti yang ditunjukkan pada diagram di bawah ini:

Media pendukung ini terdiri dari dua bentuk, seperti terlihat pada diagram: a. MBBR C, digunakan untuk pengolahan polutan berkarbon; B. MBBR N, terutama digunakan untuk perawatan nitrifikasi.

Pretreatment yang efektif, seperti tangki pengendapan primer atau saringan halus, diperlukan sebelum influen memasuki reaktor MBBR.

1.MBBR C

MBBR C menggunakan material polyethylene sebagai media pembawa berbentuk lingkaran dengan diameter 45mm dan panjang 35mm. Luas permukaan spesifik kira-kira 310m²/m³, dan jarak batang layar statis adalah 25mm.

MBBR C adalah proses biologis beban tinggi (beban volumetrik hingga 30kg COD/(m³·d)), terutama digunakan untuk pengolahan air limbah industri, dengan rasio pengisian media maksimum 40 persen dari volume reaktor.

Tergantung pada tujuan pengobatan, proses ini dapat digunakan untuk:

①Pre-treatment hulu dari proses lumpur aktif, sering diterapkan di instalasi pengolahan air limbah yang ditingkatkan.

②Proses sedimentasi sekunder dalam proses pengolahan atau pengapungan dua tahap untuk air limbah industri tertentu.

Kedua skema ditunjukkan pada diagram:

2.MBBR N

MBBR N juga menggunakan bahan polyethylene sebagai media pembawa berbentuk lingkaran, namun lebih kecil dari yang digunakan pada MBBR C: diameter 10mm dan panjang 7mm. Luas permukaan spesifik yang efektif lebih besar, kira-kira 870m²/m³. Jarak bar dari layar statis adalah 5mm.

MBBR N memiliki dua aplikasi berbeda:

① Reaksi nitrifikasi air yang diolah sebelumnya di reaktor MBBR, diikuti dengan reaksi denitrifikasi di zona anoksik melalui resirkulasi cairan campuran dan resirkulasi lumpur (disebut sebagai MBBR CN). Sistem ini mirip dengan sistem lumpur aktif tradisional yang bertujuan untuk denitrifikasi terintegrasi, dengan perbedaan utama adalah usia minimum lumpur tidak lagi menjadi parameter pembatas untuk volume rancangan tangki aerobik, sehingga menghasilkan pengurangan volume tangki aerobik yang diperlukan secara signifikan (dikurangi sekitar 1/3). Selain itu, karena usia lumpur yang lebih pendek dan populasi bakteri heterotrofik yang beragam, tingkat denitrifikasi yang lebih tinggi dapat dicapai. MBBR CN sangat cocok untuk:

a.Meningkatkan instalasi pengolahan air limbah tanpa modifikasi besar: Reaktor yang ada dapat dibagi menjadi dua zona independen (anoksik dan MBBR CN) untuk meningkatkan kapasitas pengumpanan sistem aerasi. Pemasangan pompa resirkulasi cairan campuran dan layar statis penahan media memungkinkan pabrik pengolahan air limbah yang awalnya dirancang untuk menghilangkan polutan karbon hanya untuk mencapai standar pembuangan TN.

b.Pabrik pengolahan air limbah skala kecil yang terletak di daerah dingin atau mengalami fluktuasi musiman pada beban polusi: Bakteri yang menempel pada pembawa memastikan pengaktifan yang cepat setelah dimatikan dan mempertahankan nitrifikasi bahkan dalam kondisi suhu rendah.

② Perlakuan nitrifikasi mendalam diterapkan pada limbah dari pengolahan sekunder, diikuti dengan pemisahan padat-cair (MBBR N). Tujuan utamanya adalah untuk menghilangkan nitrogen amonia atau memenuhi standar pembuangan TKN (Total Kjeldahl Nitrogen). Proses MBBR N juga cocok untuk air limbah nitrogen amonia konsentrasi tinggi, seperti perlakuan nitrifikasi dari pengembalian lumpur dari tangki nitrifikasi.

Kedua skema aplikasi diilustrasikan dalam diagram berikut:

3.Keuntungan dan Kerugian

Proses MBBR menawarkan keuntungan utama berikut:

① Penghapusan polutan karbon dengan cepat dan efisien [beban volumetrik influen hingga 30kg COD/(m³·d)] dan nitrogen amonia [beban volumetrik hingga 0,6 kg NH ditambah 4-N/ (m³·d)].

②Pengurangan volume reaktor yang signifikan.

③Kinerja perawatan yang stabil dengan ketahanan yang kuat terhadap beban kejut.

④ Cocok untuk peningkatan dan perluasan instalasi pengolahan air limbah.

Namun, proses MBBR memiliki kelemahan sebagai berikut:

① Menghilangkan total nitrogen untuk air limbah dengan rasio BOD/TKN yang rendah dan konsentrasi TKN yang tinggi dapat menjadi tantangan tersendiri.

② Sifat lumpur residu yang dihasilkan dalam proses pengolahan biokimia beban sedang mungkin tidak stabil.