Proses MBBR (reaktor biofilm katil bergerak) ialah teknologi rawatan biologi yang cekap dengan kelebihan operasi yang fleksibel, rintangan kepada beban hentakan dan sisa enapcemar yang rendah. Ia telah digunakan secara meluas dalam bidang rawatan kumbahan. Walau bagaimanapun, kecekapan peletakan filem pada peringkat awal proses MBBR adalah perlahan, yang menjejaskan permulaan pantas dan operasi sistem yang stabil. Untuk memendekkan masa menggantung filem dan meningkatkan kecekapan menggantung filem, langkah-langkah berikut boleh diambil:
Pengisi ialah komponen teras proses MBBR. Bahan, bentuk, kawasan permukaan tertentu dan faktor lain mempunyai kesan yang ketara ke atas kecekapan penggantungan filem. Secara umumnya, memilih pengisi dengan bahan ringan, kekuatan tinggi, luas permukaan khusus yang besar, dan nisbah lompang yang tinggi adalah lebih kondusif kepada lampiran dan pertumbuhan mikroorganisma. Pengisi MBBR yang biasa digunakan termasuk pengisi yang diperbuat daripada polietilena, polipropilena, seramik dan bahan lain.
Enapcemar yang disuntik boleh menyediakan flora mikrob awal untuk sistem MBBR dan mempercepatkan pembentukan biofilm. Sumber enap cemar inokulasi boleh diaktifkan enap cemar, efluen sekunder, kumbahan perbandaran, dll. Dos enap cemar yang disuntik secara amnya ialah 5% hingga 10% daripada isi padu enap cemar dalam sistem rawatan kumbahan.
Nutrien diperlukan untuk pertumbuhan dan pembiakan mikroorganisma. Pada peringkat awal proses MBBR, adalah perlu untuk memastikan nutrien (seperti COD, N, dan P) dalam air sisa adalah mencukupi untuk memenuhi keperluan pertumbuhan mikroorganisma. Secara umumnya, nisbah COD/N/P ialah 100:5:1.
Pengudaraan boleh memberikan oksigen terlarut kepada mikroorganisma dan menggalakkan metabolisme pernafasan mereka. Pada peringkat awal proses MBBR, keamatan pengudaraan haruslah tinggi untuk memudahkan pertumbuhan pesat mikroorganisma aerobik. Secara umumnya, kepekatan oksigen terlarut dikawal pada 2~3mg/L.
Sebelum biofilem sistem MBBR matang, jumlah salur masuk air perlu ditingkatkan secara beransur-ansur untuk mengelakkan beban impak yang menjejaskan kesan tergantung filem. Secara umumnya, pengambilan air tidak boleh meningkat lebih daripada 10% setiap hari.
Pantau dengan teliti parameter pengendalian sistem MBBR, seperti DO, pH, COD, dll., dan laraskan keadaan operasi tepat pada masanya untuk memastikan operasi sistem yang stabil.
Pada peringkat awal proses MBBR, flokulan boleh ditambah dengan sewajarnya untuk menggalakkan pemberbukuan dan pengagregatan mikrob, yang bermanfaat untuk pembentukan biofilm.
Ia mengambil masa tertentu untuk menggantung filem pada peringkat awal proses MBBR, biasanya 7 hingga 15 hari. Oleh itu, masa operasi sistem harus dilanjutkan sebanyak mungkin untuk memastikan pembentukan biofilm yang mencukupi.
Pengisi ialah komponen utama proses MBBR, dan prestasinya secara langsung mempengaruhi kesan pemprosesan dan kecekapan pengendalian sistem. Oleh itu, apabila memilih pengisi biologi MBBR, faktor berikut harus dipertimbangkan:
Bahan: Bahan pengisi biologi MBBR harus mempunyai rintangan kakisan yang baik, rintangan penuaan, kekuatan mekanikal yang tinggi, ketumpatan rendah dan ciri-ciri lain. Bahan biofiller MBBR yang biasa digunakan termasuk polietilena (PE), HDPE , polipropilena (PP), seramik, gentian kaca, dsb.
Bentuk: Bentuk pengisi biologi MBBR hendaklah kondusif kepada perlekatan dan pertumbuhan mikroorganisma dan menggunakan sepenuhnya ruang reaktor. Bentuk biopengisi MBBR yang biasa digunakan termasuk silinder, sfera, rombus, sarang lebah, dsb.
Luas permukaan khusus: Lebih besar luas permukaan khusus pengisi biologi MBBR, lebih banyak kawasan lampiran mikrob yang boleh diberikannya, yang bermanfaat untuk meningkatkan kecekapan pemprosesan sistem. Secara umumnya, luas permukaan khusus pengisi biologi MBBR tidak boleh kurang daripada 100m2/m3.
Keliangan: Keliangan pengisi biologi MBBR hendaklah sederhana, yang bukan sahaja memastikan kekuatan mekanikal pengisi, tetapi juga menyediakan ruang yang cukup untuk pertumbuhan mikroorganisma. Secara umumnya, nisbah lompang pengisi biologi MBBR hendaklah antara 50% dan 70%.
Penanaman biofilem ialah langkah penting dalam proses MBBR, bertujuan untuk mewujudkan biofilem yang seragam, padat dan sangat aktif pada bahan pengisi. Dua kaedah utama digunakan untuk penanaman biofilm: penanaman statik dan penanaman dinamik.
Penanaman statik melibatkan menghentikan aliran influen dan menggunakan teknik pengudaraan untuk menggalakkan perlekatan mikroorganisma daripada enap cemar yang disuntik ke bahan pengisi, menggalakkan pembentukan biofilem. Kaedah ini menawarkan beberapa kelebihan:
Kesederhanaan: Penanaman statik ialah pendekatan yang mudah, memerlukan pelarasan operasi yang minimum.
Pembentukan Biofilem Permulaan yang Berkesan: Persekitaran statik mengutamakan perlekatan mikrob dan pembangunan biofilem.
Sesuai untuk Sistem Berskala Kecil: Penanaman statik sangat sesuai untuk sistem MBBR yang lebih kecil kerana kemudahan pelaksanaannya.
Walau bagaimanapun, penanaman statik juga mempunyai batasan:
Tempoh Penanaman Lanjutan: Kekurangan aliran influen memanjangkan proses penanaman biofilm.
Potensi Had Nutrien: Keadaan statik mungkin menyekat penyebaran nutrien, yang berpotensi menghalang pertumbuhan mikrob.
Kepelbagaian Biofilem Terhad: Persekitaran statik mungkin memihak kepada komuniti mikrob tertentu, yang berpotensi mengehadkan kepelbagaian biofilem.
Penanaman dinamik melibatkan aliran influen berterusan sambil mengekalkan pengudaraan untuk menggalakkan pertumbuhan biofilm. Kaedah ini menawarkan beberapa faedah:
Tempoh Penanaman Lebih Pendek: Aliran berterusan mempercepatkan pembangunan biofilem, mengurangkan tempoh masa penanaman.
Bekalan Nutrien yang Dipertingkatkan: Pengaruh berterusan menyediakan bekalan nutrien yang berterusan, menyokong pertumbuhan mikrob.
Menggalakkan Kepelbagaian Biofilem: Persekitaran yang dinamik menggalakkan penubuhan komuniti mikrob yang pelbagai.
Walau bagaimanapun, penanaman dinamik juga memberikan cabaran:
Peningkatan Kerumitan Operasi: Aliran pengaruh yang berterusan memerlukan pemantauan dan pelarasan yang teliti untuk mengekalkan keadaan optimum.
Potensi untuk Detasmen Biofilm: Daya ricih bendalir yang diperkenalkan oleh aliran influen boleh menyebabkan detasmen biofilm, menjejaskan kecekapan rawatan.
Tidak Sesuai untuk Semua Sistem: Penanaman dinamik mungkin tidak sesuai untuk sistem yang lebih kecil disebabkan oleh peningkatan kerumitan operasi.
Aklimasi biofilm ialah proses menyesuaikan komuniti mikrob pada biofilem kepada ciri khusus air sisa yang dirawat. Ini melibatkan pendedahan biofilm kepada peningkatan kepekatan influen secara beransur-ansur dan memastikan keadaan persekitaran yang optimum untuk populasi mikrob sasaran. Aklimasi biofilm yang berkesan adalah penting untuk mencapai rawatan air sisa yang cekap dan stabil.
Strategi untuk Aklimasi Biofilm:
Peningkatan Beban Pengaruh Berperingkat: Perkenalkan air sisa secara beransur-ansur, membolehkan biofilem menyesuaikan diri dengan beban pencemar yang semakin meningkat.
Pengimbangan Nutrien: Pastikan ketersediaan nutrien yang mencukupi untuk komuniti mikrob sasaran yang terlibat dalam proses rawatan.
Keadaan Persekitaran Optimum: Kekalkan pH, suhu dan paras oksigen terlarut yang sesuai untuk menyokong populasi mikrob yang dikehendaki.
Pemantauan dan Pelarasan: Pantau prestasi biofilem secara berterusan dan buat pelarasan pada aliran influen, dos nutrien dan keadaan persekitaran mengikut keperluan.
Pembawa biofilem memainkan peranan penting dalam proses MBBR, secara langsung mempengaruhi prestasi rawatan dan kecekapan operasi. Apabila memilih pembawa biofilm MBBR, pertimbangkan faktor berikut:
Bahan:
Ketahanan: Pilih pembawa yang diperbuat daripada bahan tahan kakisan dan berkekuatan tinggi seperti polietilena (PE), polipropilena (PP) atau seramik.
Ketumpatan: Pilih pembawa ringan untuk meminimumkan beban sistem dan meningkatkan kecekapan pengudaraan.
bentuk:
Kawasan Permukaan: Pilih pembawa dengan luas permukaan yang tinggi untuk memaksimumkan lampiran mikrob dan pertumbuhan biofilem.
Ruang Kosong: Pilih pembawa dengan ruang kosong yang sesuai untuk mengimbangi kekuatan mekanikal dan ruang pertumbuhan mikrob.
Pertimbangan Prestasi:
Kestabilan Biofilem: Pastikan pembawa menyediakan permukaan yang stabil untuk lampiran biofilem dan mengelakkan detasmen dalam keadaan operasi.
Ciri-ciri Hidraulik: Pertimbangkan kesan pembawa terhadap aliran hidraulik dan pastikan ia tidak menghalang kecekapan rawatan.
Keberkesanan Kos: Nilaikan nisbah prestasi kos pilihan pembawa yang berbeza berdasarkan keperluan rawatan dan kekangan belanjawan.
Ketersediaan nutrien memainkan peranan penting dalam pembentukan biofilm dan pertumbuhan mikrob dalam proses MBBR. Memastikan bekalan nutrien penting yang seimbang (COD, N, P) adalah penting untuk menggalakkan pembangunan biofilm yang cepat dan berkesan. Berikut ialah strategi utama untuk mengoptimumkan keadaan nutrien dalam sistem MBBR:
Kekalkan Nisbah COD/N/P Optimum: Sasarkan nisbah COD/N/P 100:5:1 untuk menyediakan karbon, nitrogen dan fosforus yang mencukupi untuk pertumbuhan mikrob.
Pantau Kepekatan Nutrien: Sentiasa mengukur tahap nutrien influen dan efluen untuk menilai ketersediaan nutrien dan potensi ketidakseimbangan.
Pertimbangkan Penambahan Nutrien: Tambah air sisa dengan nutrien tambahan jika kepekatan influen tidak mencukupi.
Gunakan Teknik Kitaran Nutrien: Gunakan teknik seperti kitar semula karbon dalaman atau pemulihan nutrien aliran sisi untuk mengoptimumkan penggunaan nutrien.
Sesuaikan Pengurusan Nutrien kepada Ciri Air Sisa: Sesuaikan strategi pengurusan nutrien dengan air sisa khusus yang dirawat.
Pantau Aktiviti Biofilem dan Laraskan Dos Nutrien: Menilai penggunaan nutrien dengan memantau penunjuk aktiviti biofilem dan melaraskan dos nutrien dengan sewajarnya.
Pertimbangkan Proses Penyingkiran Nutrien: Gabungkan proses penyingkiran nutrien seperti denitrifikasi biologi atau pemendakan fosforus kimia jika tahap nutrien menjadi berlebihan.
Gunakan Alat Pemodelan Nutrien: Gunakan alat pemodelan nutrien untuk mendapatkan cerapan tentang dinamik nutrien dan mengoptimumkan strategi pengurusan nutrien.
Dengan melaksanakan strategi ini, loji rawatan air sisa boleh mengurus keadaan nutrien dengan berkesan, menggalakkan pembentukan biofilm, meningkatkan pertumbuhan mikrob, dan mengoptimumkan prestasi sistem MBBR mereka, memastikan rawatan air sisa yang mampan dan cekap.