Apa Itu Pengolahan Air Limbah MBBR Dan Bagaimana Dosis Kerjanya? Penjelasan Rinci Proses MBBR

MBBR merupakan prinsip dasar penggunaan metode biofilm. Dengan menambahkan sejumlah pembawa tersuspensi ke dalam reaktor, biomassa dan spesies biologis di dalam reaktor meningkat, sehingga meningkatkan efisiensi pengolahan reaktor. Karena kepadatan bahan pengisi mendekati air, maka bahan tersebut tercampur seluruhnya dengan air selama aerasi, dan lingkungan tempat tumbuhnya mikroorganisme adalah gas, cairan, dan padat.

 

Artikel ini akan membahas proses MBBR dengan cermat, menjelaskan cara kerjanya, dan perbandingannya dengan teknik lain.

 

 

1.Prinsip proses MBBR

 

Prinsip proses MBBR adalah meningkatkan biomassa dan spesies biologis dalam reaktor dengan menambahkan sejumlah pembawa tersuspensi ke dalam reaktor, sehingga meningkatkan efisiensi pemrosesan reaktor. Karena kepadatan pengisi mendekati air, ia tercampur sempurna dengan air selama aerasi, dan lingkungan untuk pertumbuhan mikroba adalah tiga fase gas, cair, dan padat. Efek tumbukan dan geser pembawa di dalam air membuat gelembung udara mengecil dan meningkatkan laju pemanfaatan oksigen. Selain itu, setiap pembawa mempunyai spesies biologis yang berbeda di dalam dan di luar, dengan beberapa bakteri anaerob atau fakultatif tumbuh di dalam, dan bakteri budidaya baik di luar, sehingga setiap pembawa merupakan mikroreaktor, sehingga reaksi nitrifikasi dan denitrifikasi terjadi pada waktu yang bersamaan. , Sehingga meningkatkan efek pengobatan.

 

Proses MBBR menggabungkan keunggulan dari fluidized bed tradisional dan metode oksidasi kontak biologis. Ini adalah metode pengolahan limbah yang baru dan efisien. Hal ini bergantung pada aerasi di tangki aerasi dan efek pengangkatan aliran air untuk membuat pembawa dalam keadaan terfluidisasi, dan kemudian membentuk suspensi. Lumpur aktif yang tumbuh dan biofilm yang menempel membuat biofilm lapisan bergerak menggunakan seluruh ruang reaktor, memanfaatkan sepenuhnya keunggulan organisme fase terlampir dan fase tersuspensi, sehingga mereka dapat memanfaatkan kekuatannya dan menghindari kelemahan untuk saling melengkapi. Berbeda dengan bahan pengisi sebelumnya, bahan pengisi yang tersuspensi dapat sering dan berkali-kali bersentuhan dengan limbah, sehingga disebut dengan “biofilm bergerak”.

 

2. Kelebihan dan kekurangan MBBR

 

Dibandingkan dengan metode lumpur aktif dan metode biofilm pengisi tetap, MBBR tidak hanya memiliki efisiensi tinggi dan fleksibilitas operasional dibandingkan metode lumpur aktif, namun juga memiliki karakteristik ketahanan terhadap beban benturan, umur lumpur yang panjang, dan sisa lumpur yang lebih sedikit dibandingkan dengan metode tradisional. metode biofilm.

 

Keuntungan:

 

(1) Karakteristik pengepakan

 

Pengisi sebagian besar terbuat dari polietilen, polipropilen dan bahan modifikasinya, busa poliuretan, dll. Berat jenisnya mendekati air, terutama berbentuk silinder dan bola. Film mudah digantung, tidak menggumpal, tidak menggumpal, dan mudah terkelupas.

 

(2) Kemampuan denitrifikasi yang baik

 

Lingkungan aerobik, anoksik, dan anaerobik terbentuk pada kemasan, dan reaksi nitrifikasi dan denitrifikasi dapat terjadi dalam satu reaktor, yang memiliki efek baik pada penghilangan nitrogen amonia.

 

(3) Efek yang baik dalam menghilangkan bahan organik

 

Konsentrasi lumpur dalam reaktor relatif tinggi, dan konsentrasi lumpur secara umum adalah 5-10 kali lipat dari metode lumpur aktif biasa, yang dapat mencapai 30-40g/L. Meningkatkan efisiensi pengolahan organik, dan ketahanan beban benturan yang kuat.

 

(4) Mudah dirawat dan dikelola

 

Tidak perlu memasang braket pengisi di tangki aerasi, yang memudahkan pemeliharaan pengisi dan perangkat aerasi di bagian bawah tangki, serta menghemat investasi dan ruang lantai pada saat yang bersamaan.

 

Kekurangan

 

(1) Pengisi dalam reaktor berada dalam keadaan terfluidisasi karena efek pengangkatan aerasi dan aliran air. Dalam rekayasa sebenarnya, fenomena akumulasi filler lokal rawan terjadi. Untuk menghindari penumpukan packing maka perlu dilakukan perbaikan penataan pipa aerasi dan struktur reaktor. Struktur reaktor sangat menentukan karakteristik hidroliknya. Dalam rekayasa sebenarnya, bila rasio aspek reaktor tunggal sekitar 0,5 dan panjangnya tidak lebih dari 3m, akan bermanfaat jika pengisi bergerak sepenuhnya. Dalam desain teknik sebenarnya, sejumlah besar eksperimen harus dilakukan untuk mengoptimalkan struktur dan karakteristik hidrolik reaktor, mengurangi konsumsi energi, dan lebih meningkatkan manfaat ekonomi MBBR.

 

(2) Limbah reaktor seringkali dilengkapi dengan grid atau kisi-kisi untuk menghindari hilangnya bahan pengisi, namun mudah menyebabkan penyumbatan. Dalam proyek sebenarnya, kisi-kisi yang dapat dipindahkan dapat dipasang untuk pembersihan manual secara teratur, atau perangkat penghembus udara dapat dipasang untuk mencegah penyumbatan.

 

 

1. Adhesi biofilm

 

Kapasitas adhesi biofilm-indikator paling penting untuk mengevaluasi kualitas pengisi. Jumlah keterikatan biologis=luas permukaan yang dilindungi (terkait dengan desain dan kondisi pengoperasian pengisi) × jumlah keterikatan biologis per satuan luas permukaan (terkait dengan kinerja pengisi)

 

2. Kinerja pengepakan

 

Kinerja pengisi-indeks paling penting untuk mengevaluasi adhesi biologis pengisi

 

(1) Kinerja permukaan pengisi

 

1. Struktur permukaan: Secara umum dianggap bahwa kekasaran permukaannya besar dan kecepatan penggantungan filmnya cepat.

 

2. Potensi permukaan: Umumnya mikroorganisme bermuatan negatif, dan permukaan bahan pengisi bermuatan positif, sehingga cocok untuk pertumbuhan mikroorganisme.

 

3. Hidrofilisitas: Mikroba adalah partikel hidrofilik, dan pengisi memiliki hidrofilisitas yang baik serta cocok untuk pertumbuhan dan pembuatan film mikroba.

 

(2) Kinerja hidrolik

 

1. Porositas: Volume yang ditempati oleh bahan pengisi, porositasnya tinggi.

 

2. Bentuk dan ukuran : Mempengaruhi keadaan aliran aliran air dan aliran udara.

 

(3) Kinerja fluidisasi

 

Hal ini terkait dengan kepadatan bahan pengisi. Kepadatan pengisi harus 0.97-1.03, dan fluidisasi dapat dicapai dengan lebih sedikit aerasi atau pengadukan.

 

3. Identifikasi kematangan film gantung

 

 

(1) Penilaian visual:

 

Biofilm tersebar secara merata pada permukaan pembawa, dan semakin dekat ke permukaan pembawa, semakin padat biofilm tersebut, sebaliknya semakin longgar. Pada saat yang sama, warna pembawa menjadi lebih gelap, yang menunjukkan bahwa film pembawa telah memasuki tahap matang.

 

(2) Penilaian dengan mikroskop:

 

Biofilm memiliki struktur padat dan spesies mikroba beragam. Jumlah ciliates sessile, bellworms, dan cladworms adalah mayoritas. Munculnya sejumlah kecil rotifera dan ciliate renang menandakan kematangan biofilm.

 

2. Tahap budidaya biofilm

 

Yang disebut budidaya biofilm adalah memproduksi dan mengakumulasikan sejumlah mikroorganisme dalam sistem pengolahan melalui cara tertentu, sehingga biofilm pada bahan pengisi mencapai ketebalan tertentu, dan metode budidayanya terutama meliputi budidaya statis dan budidaya dinamis.

 

* Budidaya statis

 

Yang disebut kultur statis adalah: untuk mencegah mikroorganisme baru lari bersama air, sebisa mungkin memberikan waktu kontak antara mikroorganisme dan lapisan pengisi, untuk mempercepat pembentukan biofilm, di tahap awal, untuk menghindari nutrisi tunggal pada air limbah, maka rasio C:N:P=100:5:1 menambahkan substrat nutrisi seperti urea, diamina dan gula. Pertama, inokulasi lumpur (10% volume efektif biokimia) dan pompa air limbah ke dalam tangki biokimia, lalu mulai kultur aerasi. Volume penumpukan bahan pengisi dalam tangki biokimia adalah 35%-40% dari volume efektif tangki reaksi. Diamkan selama 4-5jam tanpa aerasi untuk menginokulasi mikroorganisme immobilisasi pada bahan pengisi, lalu aerasi selama 1 jam, lalu diamkan selama 2 jam, aerasi selama 1 jam, dan ulangi pengoperasian. Setelah 4-5 hari, seluruh permukaan filler telah tertutup biofilm. Aliran air kecil terus menerus dimulai dari 6 hari.

 

*Pelatihan dinamis

 

Setelah 6 hari kultur membosankan, lapisan tipis biofilm berwarna kuning kecokelatan telah tumbuh di permukaan pengisi, sehingga diubah menjadi aliran air terus menerus, budidaya dinamis, penyesuaian jumlah air, dan kontrol oksigen terlarut antara 2 ~ 4mg/L (gunakan pengukur oksigen terlarut untuk mengukur oksigen terlarut). Setelah kurang lebih 15 hari, terdapat beberapa amuba dan serangga berkeliaran pada filler (diamati dengan mikroskop biologis), dan filler terasa lengket dan licin jika disentuh dengan tangan. Setelah 20 hari, protozoa seperti flagellata, cacing kremi, dan bakteri bebas paramecium muncul. Setelah 20 hari budidaya, muncul metazoa seperti rotifera dan nematoda yang menandakan bahwa biofilm telah tumbuh. Dapat memulai operasi industri berkelanjutan

 

3. Tahap domestikasi biofilm

 

Tujuan domestikasi adalah untuk menyeleksi mikroorganisme yang mampu beradaptasi dengan kualitas air sebenarnya, menghilangkan mikroorganisme yang tidak berguna, dan menjadikan bakteri nitrifikasi, bakteri denitrifikasi, dan bakteri penimbun fosfor menjadi flora dominan melalui domestikasi untuk proses pengolahan yang mempunyai fungsi denitrifikasi dan penghilangan fosfor. . Metode spesifiknya adalah dengan mempertahankan operasi normal proses terlebih dahulu, dan kemudian mengontrol parameter kontrol proses secara ketat. DO rata-rata harus dikontrol antara 2~3mg/l, dan waktu aerasi tangki aerobik tidak boleh kurang dari 5 jam. Selama proses ini, lakukan setiap hari Untuk penentuan berbagai indikator kualitas air dan parameter kontrol, ketika rata-rata ketebalan biofilm sekitar 0.2-0.5mm, budidaya biofilm akan berhasil, sampai limbah BOD5, SS, CODCr dan indikator lainnya memenuhi persyaratan desain

 

 

1. Berapa lama waktu yang dibutuhkan film pengisi untuk menggantung selama proses debug suhu rendah di musim dingin?

 

Dalam satu bulan bisa mencapai standar dengan baik. Kalau filmnya digantung, sebenarnya itu sebuah proses. Kami membagi film menjadi dua sudut. Yang pertama adalah mata telanjang kita dapat melihat biofilm yang jelas pada bahan pengisi. Kali ini akan memakan waktu tujuh hari; yang kedua adalah standarnya sudah sesuai standar. Waktu, saat ini mungkin dalam waktu satu bulan di musim dingin; yang ketiga adalah waktu ketika biofilm sudah matang sepenuhnya, ini akan lebih lama, karena dari sudut pandang profesional, kematangan penuh biofilm memerlukan setidaknya satu pergantian musim dingin dan musim panas. Koloni di atasnya akhirnya bisa mencapai stabilitas. Singkatnya, meskipun dari sudut pandang akademis, stabilitas kita mungkin setelah musim dingin dan musim panas. Dari sudut pandang efek kami, air bisa mencapai standar dalam waktu 30 hari, dan dari sudut pandang mata telanjang, itu sekitar tujuh hari.

 

2. Apakah proses MBBR perlu menambahkan agen hayati tambahan?

 

Dalam arti sempit, MBBR tidak memerlukan penambahan agen bakteri, sehingga dapat diperkaya secara alami melalui parameter optimasi yang wajar, seperti bakteri nitrifikasi atau bakteri denitrifikasi, karena kondisi biologisnya. Membran kondusif untuk perlekatan bakteri terkait, seperti anamonia. Dalam kondisi tertentu, hal ini kondusif bagi perlekatan bakteri anammonia kita. Kemudian pada kondisi air khusus misalnya terdapat beberapa kualitas air atau kualitas air yang sulit diturunkan. Sumbernya relatif tunggal, dan ada beberapa inokulan obligat yang mempunyai efek khusus. Dengan cara ini, inokulan dapat ditambahkan sebagai inokulasi awal, dan tidak diperlukan penambahan selanjutnya. Singkatnya, hal ini tidak diperlukan dalam kondisi pembuangan limbah domestik, dan dalam kondisi air limbah tertentu, dapat digunakan sebagai usulan penelitian untuk melakukan penelitian terkait.

 

3. Apakah MBBR memerlukan denitrifikasi dan pembilasan?

 

Keuntungan terbesar MBBR adalah dibandingkan dengan biofilm tradisional, MBBR tidak memerlukan pencucian balik, karena biofilmnya otomatis terlepas. Dari penelitian kami, kami menemukan bahwa ketika biofilm Anda lebih aktif, sel-selnya akan mengeluarkan lebih banyak polimer luar, dan sifat lengketnya akan menjadi kuat. Kemudian seiring bertambahnya usia, sekresi ekstraselulernya berkurang, dan kekentalannya melemah, otomatis akan rontok selama proses fluidisasi, kemudian akan tumbuh biofilm baru, sehingga tidak perlu dicuci.

 

4. Apa inti dari MBBR?

 

Inti MBBR ada dua, satu pengisi dan satu lagi fluidisasi. Pengisi digunakan sebagai pembawa. Belum ada penelitian terpadu yang menunjukkan seberapa besar pengaruh kinerjanya, namun bentuknya akan berdampak pada fluidisasi. Oleh karena itu, bahan pengisi yang paling banyak digunakan adalah bahan pengisi silinder datar di dalam dan luar negeri, sehingga penelitian mengenai bahan pengisi terus dilakukan. Anda dapat mencoba melihat pengisi mana yang memiliki efek terbaik. Namun dari segi teknik, dimensi yang akan dievaluasi adalah performa, kecepatan syuting, efek stabilisasi akhir, umur pakai, ketahanan aus, dll., Jadi mulai saat ini inti dari pembawa yang ditangguhkan masih dalam proses fluidisasi.

 

5. Berapa tingkat pengisian sistem MBBR?

 

Batas tingkat pengisian yang telah diverifikasi sejauh ini adalah 67%, zona aerobik terbesar yang dapat dicapai dalam proyek ini adalah 60%, dan zona hipoksia adalah 50%.

 

6. Apakah pengisi MBBR harus dimodifikasi?

 

Menurut saya filler tidak perlu dimodifikasi. Pengisi yang ada tidak menjadi masalah. Sprun telah membuktikan melalui banyak praktik teknik bahwa filler masih dapat mencapai hasil yang baik. Di mata saya, modifikasi filler masih kategori penelitian. Belum masuk kategori teknik.

 

7. Apakah MBBR tetap bisa berjalan pada suhu air 3 derajat?

 

Kasus yang dipraktikkan saat ini adalah di Xinjiang yang suhu airnya berkisar 7 hingga 8 derajat Celcius mampu beroperasi dengan stabil. Suhu air 3 derajat belum pernah ditemui di Tiongkok, namun diketahui bahwa air masuk dari Instalasi Pengolahan Air Limbah Nordheim Norwegia (yang melayani Olimpiade Musim Dingin) di luar negeri adalah air es dan salju yang mencair, dan suhu airnya 3 derajat. . Setelah latihan, dapat memenuhi standar secara stabil.

 

8. Apakah bahan pengisi akan rentan terhadap pemuaian lumpur?

 

Alasan utama pembentukan penggembur lumpur adalah bakteri berfilamen, sehingga laporan dari luar negeri menunjukkan bahwa bahan pengisi membantu melemahkan penggembur lumpur karena dapat mematahkan bakteri berfilamen "seperti panjang" dalam sistem lumpur. Ini adalah flok lumpur normal, dan ukuran flok lumpur jauh lebih kecil dari ukuran pengisi, tidak akan merusak lumpur, jadi dari penelitian luar negeri, MBBR bermanfaat untuk meningkatkan sifat pengendapan lumpur, dan dari rekayasa kami Dalam praktiknya, belum ditemukan bahwa sistem yang menggunakan MBBR memiliki karakteristik penggemburan lumpur yang jelas

 

 

*MBBRadalah reaktor biofilm moving bed yang menggunakan media film plastik yang mengambang bebas untuk membuat mikroorganisme menempel dan tumbuh. Media film plastik harus tetap tersuspensi, sehingga bahan tersebut harus memiliki kepadatan yang mendekati air, dan aerasi terus menerus untuk membuat kontak yang baik antara polutan dan biofilm yang menempel, sehingga dapat menghilangkan BOD secara efektif.

 

Fitur MBBR:

 

1. Konstruksi sederhana dan pengoperasian yang mudah.

 

2. Efisiensi penyisihan bahan organik tinggi, dan efek penghilangan nitrogen dan fosfor baik.

 

3. Tidak mudah tersumbat dan tidak perlu dicuci ulang secara rutin.

 

4. Proses pengendapan diperlukan setelah perawatan.

 

*MBRsingkatan dari membran bioreactor, yaitu suatu proses yang menggabungkan teknologi pemisahan membran dengan lumpur aktif. Sebagian besar bioreaktor membran direndam dalam limbah, dan bahan organik dalam limbah diolah oleh mikroorganisme yang tumbuh di permukaan membran.

 

Fitur MBR:

 

1. Dapat beroperasi di bawah beban volume tinggi dan beban lumpur rendah, dan keluaran lumpur yang tersisa rendah (secara teoritis, pembuangan lumpur nol dapat dicapai), yang mengurangi biaya pengolahan lumpur.

 

2. Konsentrasi MLSS yang tinggi dapat dipertahankan di dalam reaktor, dan beban volume perangkat pemrosesan tinggi, sehingga mengurangi luas lantai.

 

3. Biomassa mikroba yang tinggi memerlukan aerasi yang cukup, sehingga konsumsi energi operasional juga lebih tinggi.

 

4. Mudah menyebabkan pengotoran membran, sehingga memerlukan pembersihan membran atau pencucian balik secara teratur.

 

*FBRreaktor biofilm fixed-bed, prinsip kerjanya mirip dengan MBBR, bedanya biofilm menempel pada blok bahan padat tetap. Aerasi di bawah blok bahan padat menyediakan oksigen yang dibutuhkan untuk pertumbuhan biofilm dan mengontrol pembersihan blok film.

 

1. Dapat beradaptasi dengan air limbah dengan perubahan besar pada volume air masuk dan kandungan organik.

 

2. Pengoperasiannya lebih nyaman dibandingkan MBBR dan konsumsi energinya lebih rendah (karena aerasi langsung di bagian bawah).