Veepuhastussektori kogenud müüjana on mul hea meel jagada teadmisi liikuva voodi biokile reaktori (MBBR) tehnoloogiast, mis on väga tõhus reoveepuhastusmeetod, mis on tuntud oma madala muda mahu ja lihtsa toimimise poolest. Selles artiklis uurime, miks biokile mõnikord MBBR -meediumis moodustub, arvestades mitmesuguseid aspekte, näiteks süsteemi tööpõhimõte ja biokile moodustumist mõjutavad tegurid.
MBBR -protsessi põhimõte
MBBR -söötmed võimaldavad mikroorganismidel kinnituda kandja pinnale ja moodustada biokile. Kui reovesi voolab üle kandja pinna, hajuvad orgaanilised ained ja lahustunud hapnik vees biokile. Biokile mikroorganismid metaboliseerivad ja assimileerivad hapniku juuresolekul orgaanilisi aineid. Seejärel hajuvad lagunemisproduktid tagasi vee faasi ja õhku, lagundades tõhusalt reovees orgaanilisi saasteaineid.
Characklis, Liu ja teiste sõnul läbib mikroobse kile moodustumine tavaliselt nelja etappi: kandja pinna modifitseerimine, pöördumatu kinnitus, pöördumatu kinnitus ja biokile moodustumine. Selle protsessi võib jagada kaheks peamiseks etappiks: mikroobne adsorptsioon ja sekvestreerimise kasv.
Biokile moodustumist mõjutavad tegurid MBBR -is
1. Kandjate pinna omadused
MBBR -kandja pinnalaeng, karedus, osakeste suurus ja kontsentratsioon mõjutavad otseselt biokile kinnitumist ja moodustumist. Mikroorganismidel on normaalsetes kasvutingimustes tavaliselt negatiivne laeng. Kare kandepind hõlbustab bakterite kinnitumist ja immobiliseerimist.
♦ Kandja suurem pindala suurendab efektiivset kontaktpinda bakterite ja kandja vahel võrreldes sileda pinnaga.
♦ Kandja pinna karedad osad, näiteks augud ja praod, toimivad kilbina, et kaitsta kleepunud baktereid hüdrauliliste nihkejõudude eest.
Väiksemad osakeste suuruse kandjad genereerivad tõenäolisemalt biokilesid madala vastastikuse hõõrdumise ja suure spetsiifilise pindala tõttu. Kandja kontsentratsioon on ülioluline ka biokile moodustumisel. Wagner leidis, et väga madala kande massi kontsentratsiooni korral, isegi paksu biokile korral, ei olnud tulekindla reovee töötlemisel stabiilset eemaldamiskiirust saavutatud. Kuid 20-30 g/L kanduri kontsentratsiooni korral suutis reaktor saavutada stabiilse eemaldamiskiiruse, isegi kui ainult 20% -l kandjatest on õhuke biokile.
2. suspendeeritud mikroobide kontsentratsioon
Üldiselt suureneb suspendeeritud mikroorganismide kontsentratsioon, suureneb ka mikroorganismide ja kandja vahelise kontakti võimalus. Mikroobse kinnitumise ajal on suspendeeritud mikroorganismide kriitiline kontsentratsioon. Enne seda kriitilist väärtust on mikroobide transport ja difusioon vedela faasist kandja pinnale. Kui see väärtus on ületatud, piirab mikroobne kinnitus ja immobiliseerimine kandja pinnale kandja efektiivne pindala ja need ei sõltu enam suspendeeritud mikroorganismide kontsentratsioonist.
3. Peatatud mikroorganismide aktiivsus
Biokile moodustumise algfaaside uurimisel on ülioluline mikroobne aktiivsus, mida kirjeldatakse spetsiifilise kasvukiirusega (μ). Nitrifitseerivate bakterite kinnituskiirus ja algkiirus kandja pinnal on võrdeline suspendeeritud nitrifitseerivate bakterite aktiivsusega.
♦ Kui suspendeeritud mikroorganismide bioloogiline aktiivsus on kõrge, on nende võime rakuväliseid polümeerisid sekreteerida.
♦ Mikroorganismide elamise energiatase on otseselt seotud nende kasvukiirusega.
♦ Mikroorganismide pinnastruktuur varieerub nende aktiivsusega.
♦ Rolli mängivad ka sellised tegurid nagu mikroobne kontakt aeg, hüdrauliline peetumisaeg (HRT), vedela faasi pH ja hüdrodünaamiline nihkejõud.
Mõjutavad tegurid MBBR biokile moodustumise ajal
1. Biokile moodustamise protsessis olevad tulemused
Need jõud aitavad otseselt kaasa mikroorganismide ja kandja pinna vastastikmõjule, mängides kogu biokile moodustumisprotsessis üliolulist rolli.
2. kandja pinna hüdrofiilsuse mõju
GPUC kandja pind sisaldab hüdrofiilseid rühmi nagu -OH ja amiidrühmad. Enamikul mikroorganismidel on hea hüdrofiilsus ning kandepind ja mikroorganismi pind võivad moodustada vesiniksideme struktuure. Hüdrofiilse kandepinna vaba energia on madalam kui hüdrofoobsel, muutes vees oleva mikroorganismide lähenemise lihtsamaks ja adsorbeerub hüdrofiilsele kandja pinnale kasvu saamiseks.
3. Temperatuuri mõju biokile moodustumisele
Aeroobsete mikroorganismide sobiv temperatuurivahemik on 10 ~ 35 kraadi. Vee temperatuur mõjutab märkimisväärselt nitrifitseerivate bakterite kasvu ja nitrifikatsiooni kiirust. Enamiku nitrifitseerivate bakterite optimaalne kasvutemperatuur on 25 ~ 30 kraadi. Kui temperatuur on alla 25 või üle 30 kraadi, aeglustub nitrifitseerivate bakterite kasv ja alla 10 kraadi, nende kasv ja nitrifikatsioon on märkimisväärselt aeglustunud.
10 -kraadise, 20 ja 35 kraadi juures tehtud testid näitasid, et 10 kraadi juures algas biokile moodustumine aeglaselt, märgatava biokile kinnitumisel 7 päeva pärast ja küpsemine 21 päeva pärast, maksimaalse kinnitatud biomassiga 2,1 g/l. 35 kraadi juures hakkas biokile moodustuma 4 päeva pärast ja küpsenud umbes 19 päeva pärast, maksimaalse lisatud biokile koguse 3,5 g/l. 20 kraadi juures hakkas biokile moodustuma 2 päeva pärast ja saavutas maksimaalse kinnitatud biokile koguse 5,7 g/l umbes 10 päeva pärast. On ilmne, et temperatuur mõjutab märkimisväärselt biokile moodustumist, kiiremini 15-30 kraadi vahel.
Temperatuur on võtmetegur, mis mõjutab bioloogilist aktiivsust ja metaboolset võimekust, mõjutades nitrifikatsioonireaktsiooni protsessi peamiselt nitrifitseerivate bakterite kasvumustri ja bioloogilise aktiivsuse kaudu. See mõjutab biokeemilist reaktsiooni kiirust ja hapniku ülekande kiirust.
4. Kandespetsiifilise pindala ja pinnakareduse mõju biokile adhesiooni jõudlusele
Suur spetsiifiline pindala ja karedus suurendavad kandja võimet mikroorganisme hõivata. Suure pinnakaredusega kandjatel on tugevam võime veevoolu ümber jaotada, vähendades biokile nihkejõudu ja pakkudes soodsa keskkonna mikroorganismide ja substraadi vaheliseks segamiseks ja kontaktis. Karedal pinnal on paksem laminaarse piirikiht kui sileda pinnaga, pakkudes head staatilist hüdrodünaamilist keskkonda ja vältides veevoolu nihke kahjulikku mõju kinnitatud mikroorganismide kasvule.