Penggunaan bio-pembawa yang mesra alam dan tenaga dalam rawatan air sisa perindustrian

1. Definisi dan ciri teras bio-pembawa yang mesra alam

Bio-pembawa yang mesra alam adalah pembawa mikrob yang direka dengan bahan dan struktur khusus untuk mengoptimumkan aktiviti mikrob dan aktiviti metabolik, meningkatkan kecekapan rawatan air sisa sambil mengurangkan penggunaan tenaga. Ciri -ciri utama termasuk:

1. Kawasan permukaan khusus yang tinggi : Bahan seperti pembawa bio poliuretana atau MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) Pembawa mencapai kawasan permukaan tertentu 800-3,500 m²/m³ , jauh melebihi pembawa tradisional (100-500 m²/m³), meningkatkan ruang penjajahan mikrob.
2. Pembentukan Biofilm Rapid dan Kecekapan Degradasi : Pembawa polipropilena yang diubahsuai mengurangkan masa pembentukan biofilm ke 72 jam (vs 5-7 hari untuk pembawa tradisional), manakala pembawa pelepasan perlahan meningkatkan kecekapan degradasi pencemar oleh 37.7% .
3. Kestabilan kimia dan ketahanan : Bahan polimer (mis., Poliuretana, polipropilena) menunjukkan rintangan kepada asid, alkali, dan kakisan, dengan jangka hayat melebihi 10 tahun , berbdaning 1-3 tahun untuk pembawa lembut konvensional.
4. Penjimatan tenaga dan pengurangan enapcemar : Pembawa MBBR mengurangkan penggunaan tenaga pengudaraan melalui reka bentuk katil fluidized dan membolehkan denitrifikasi nitrifikasi serentak, memotong permintaan sumber karbon. Pengeluaran enapcemar dikurangkan oleh > 30% Dalam beberapa kes.

2. Jenis Bio-Pembawa Bio dalam Rawatan Air Sisa Perindustrian

1. Pembawa MBBR :

   • Struktur : Polietilena berkepadatan tinggi (HDPE) atau polipropilena yang diubahsuai dengan permukaan berliang dan ketumpatan air ( 0.96-0.98 g/cm³ ), sesuai untuk operasi fluidized.
   • Aplikasi : Air sisa organik tinggi (mis., Farmaseutikal, papermaking, pemprosesan makanan).

2. Pembawa bola yang digantung :

   • Ciri -ciri : Struktur berliang 3D (mis., Sfera berongga) dengan kawasan permukaan tertentu 800-1,200 m²/m³ , ideal untuk penapisan minyak dan air kumbahan kimia.

3. Pembawa 3D elastik :

   • Bahan : Polyolefin-poliamida bercampur dengan keliangan laras, membentuk kecerunan oksigen (lapisan luar aerobik, teras anaerobik) untuk penyingkiran nitrogen dan fosforus serentak.

4. Pembawa span poliuretana hidrofilik :

   • Kelebihan : Toleransi nitrogen ammonia tinggi, sifat hidrofilik yang kuat, dan pembaharuan biofilm dinamik, sesuai untuk air kumbahan dan kumbahan perbandaran.

3. Senario aplikasi dan kajian kes

1. Air kumbahan kimia :

   • Kes : Loji kimia di wilayah Shaanxi dicapai > 90% COD REMOVAL and 85% penyingkiran nitrogen ammonia Menggunakan pembawa bio maju, dengan Penjimatan sumber karbon 30% melalui denitrifikasi nitrifikasi pintasan.

2. Air kumbahan farmaseutikal :

   • Kes : Kemudahan farmaseutikal di wilayah Zhejiang merawat air kumbahan antibiotik yang dirawat dengan pembawa MBBR, mencapai jumlah efluen nitrogen <5 mg/l (Pertemuan piawaian air permukaan IV).

3. Tekstil dan Papermaking Air Sisa :

   • Kes : Kemudahan percetakan dan pencelupan di Hangzhou menggabungkan pembawa bola elastik dan serat untuk dikeluarkan > 95% intensiti warna dan meningkatkan penggunaan semula air ke 60% .

4. Pemulihan Taman Sungai dan Perindustrian :

   • Kes : Projek pemulihan sungai di jiaxing pengaduhan mikro bersepadu dengan modul bio-carrier tetap, mengurangkan nitrogen ammonia dari 15 mg/l hingga <1 mg/l melalui sinergi biofilm.

4. Perbandingan prestasi dengan pembawa tradisional

5. Trend masa depan

1. Inovasi Bahan : Pembawa nanocomposite (mis., Graphene-enhanced) untuk meningkatkan kawasan permukaan dan kadar pemindahan elektron.
2. Pemantauan pintar : Sistem yang dibolehkan IoT untuk ketebalan biofilm masa nyata dan penjejakan aktiviti.
3. Integrasi pelbagai fungsi : Pembawa menggabungkan degradasi organik dengan penjerapan logam berat (mis., PB²⁺, CR) untuk rawatan air kumbahan kompleks.