MBBR meediarakendused olme- ja tööstusreoveepuhastuses|Malaisia ​​juhtumiuuring

MBBR-meediumi praktilised rakendused olme- ja tööstusreoveepuhastuses

Sissejuhatus

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) kandjat on oma küpse puhastusvõime ja hea kohanemisvõime tõttu laialdaselt kasutatud olme- ja tööstusreoveepuhastusprojektides kogu maailmas. Olmereoveepuhastuse valdkonnas kasutatakse seda tehnoloogiat sageli olemasolevate puhastite ajakohastamiseks ja renoveerimiseks, et need vastaksid rangematele heitveestandarditele; samas kui tööstusliku stsenaariumi korral suudab see tõhusalt toime tulla keeruka saasteaine koostise ja tööstusliku reovee koormuse suurte kõikumiste omadustega. See artikkel uurib MBBR-meediumi praktilisi rakendusjuhtumeid ja erinevate stsenaariumide korral saavutatud puhastusefekte, keskendudes Malaisia ​​reoveepuhastuse taustale ja insenerinäidetele, et demonstreerida selle tehnoloogia praktilisust ja ökonoomsust.

Ülevaade Malaisia ​​reoveepuhastustööstuse taustast

Kagu-Aasia riigina on Malaisial külluslikud veevarud ning mõned piirkonnad ekspordivad pikaks ajaks magedat vett isegi naaberriikidesse. Viimastel aastatel on aga Malaisia ​​reoveepuhastus seisnud silmitsi tõsiste väljakutsete ja kiireloomuliste vajadustega, mida on mõjutanud mitmed tegurid, nagu linnade rahvastiku kasv, kiire tööstuse areng ja paranenud keskkonnateadlikkus. Tööstuse staatuse seisukohast on mõnel Malaisia ​​piirkonnal probleeme, nagu otsene reovee ärajuhtimine, aegunud puhastusseadmed ja ebapiisav puhastamise tõhusus. Nende hulgas on paljudes kohtades, nagu Johor ja Sarawak, suurenenud jõgede reostus, mis on tingitud rannikuäärsete tehaste ebaseaduslikust väljalaskmisest ja elanike reguleerimata olmereovee väljajuhtimisest ning isegi sagedastest veevarustuskriisidest. Ainult Johoris ulatub joogivee igapäevane raiskamine koguni 1,173 miljardi liitrini, mis süvendab veelgi vastuolu veepakkumise ja nõudluse vahel.

Veekeskkonna kvaliteedi parandamiseks on Malaisia ​​valitsus pidevalt täiustanud keskkonnakaitse seadusi ja eeskirju. Nende hulgas sõnastasid 2009. aasta keskkonnakvaliteedi (reovee) eeskirjad ranged reovee ärajuhtimise standardid (standard A: BHT₅ alla või võrdne 20 mg/L, KHT kuni 50 mg/L, hõljuvad tahked ained alla või võrdne 50 mg/l), esitades olemasolevatele reoveepuhastitele kõrgemad nõuded. Samal ajal on Malaisia ​​järk-järgult suurendanud investeeringuid reoveepuhastite ehitusse ja renoveerimisse. Ühelt poolt soodustab see tsentraliseeritud reovee ärajuhtimise süsteemide ehitamist. Näiteks on Kuching investeerinud suuri investeeringuid tsentraalse reovee ärajuhtimise süsteemi rajamisse, mis puhastab reovee tsentraalselt faaside kaupa enne jõgedesse juhtimist, parandades järk-järgult jõgede reostuse olukorda. Teisest küljest tutvustab see aktiivselt tõhusaid reoveepuhastustehnoloogiaid. Väikese põrandapinna, lühikese renoveerimistsükli, kõrge puhastusefektiivsuse ja kontrollitavate tegevuskulude eelistega on MBBR-tehnoloogia muutunud Malaisia ​​olmereoveepuhastite ajakohastamise ja renoveerimise eelistatud tehnoloogiaks ning seda kasutatakse laialdaselt erinevates piirkondlikes reoveepuhastusprojektides. Lisaks on Malaisia ​​viimastel aastatel propageerinud ka tahkete jäätmete ja plastireostuse töötlemist, et vähendada saasteainete heitkoguseid tekkekohas, kergendada reoveepuhastuse koormust ja luua kõikehõlmav keskkonnakaitse juhtimissüsteem "allika kontroll + torude puhastamise{12}}lõpp".

MBBR-meediumi kasutusjuhud olmereoveepuhastuses

(1) Euroopa olmereoveepuhasti renoveerimise juhtum

Olmereoveepuhastuses on MBBR-meediumi levinud kasutusstsenaarium aktiivmudapuhastite uuendamine ja renoveerimine. Paljud vanad puhastusjaamad seisavad silmitsi väljakutsetega, mida toovad kaasa üha karmistuvad lämmastiku ja fosfori eemaldamise nõuded. Lisades MBBR-meediumi olemasolevatele õhutuspaakidele, saab biomassi peetust suurendada ilma reaktori mahtu suurendamata. Näiteks Euroopas asuv olmereoveepuhasti, mille kavandatud puhastusvõimsus on 50 000 populatsiooniekvivalenti (PE), võttis nitrifikatsiooni suurendamise renoveerimiseks kasutusele MBBR-meediumi. Enne renoveerimist oli tehase ammoniaaklämmastiku eemaldamise määr vaid 75%, mis ei vastanud väljalaskenormile 5 mg/L; pärast MBBR kandja paigaldamist eripinnaga 800 m²/m³ tõusis ammoniaaklämmastiku eemaldamise kiirus üle 95% ja heitvee ammoniaaklämmastiku kontsentratsiooni hoiti stabiilselt alla 3 mg/L. Renoveerimisprojektil oli lühike ehitusseisak ja ekspluatatsioonikulu kasvas vaid 10%, mis peegeldab täielikult MBBR meedia säästlikkust olmereoveepuhastite uuendamisel ja renoveerimisel.

(2) Malaisia ​​Kuala Sawah piirkondliku reoveepuhastusjaama renoveerimisjuhtum

Seoses linnaelanike arvu kasvu ja üha karmistunud keskkonnakaitseeeskirjadega Malaisias on MBBR-tehnoloogiat järk-järgult kasutusele võetud ka olmereoveepuhastite ajakohastamiseks. Negeri Sembilanis asuv Kuala Sawah piirkondlik reoveepuhastusjaam (RSTP), mida haldab Indah Water Konsortium (IWK), peab kiiresti parandama oma puhastustõhusust, et see vastaks Malaisia 2009. aasta keskkonnakvaliteedi (reovee) eeskirjades sätestatud rangetele heitveestandarditele. Algselt kasutas jaam oksüdatsioonikraavi protsessi, mille käigus puhastati 6000 ja 5³ 6000 m2 ja 5³. m³ fekaalimuda päevas, teenindades 320 000 elanikku. Selle lämmastiku eemaldamise efekt oli aga ebastabiilne ja heitvee näitajad ei vastanud tippkoormuse perioodidel sageli normidele, mis ei olnud kooskõlas kohaliku piirkonna veekeskkonna juhtimise kiireloomulise nõudmisega.

Ülaltoodud probleemide lahendamiseks olemasolevat põrandapinda laiendamata (peamine piirang linnapiirkondades) teostas tehas 2023. aastal MBBR-meediumi renoveerimisprojekti. Oksüdatsioonikraavi aeroobsesse tsooni lisati MBBR 37 kandja eripinnaga 800 m²/m³, mis moodustab 25% reaktori mahust. Renoveerimisprojekt viidi ellu etappidena, iga etapp lõpetati 10 päeva jooksul, minimeerides mõju tegevusele. MBBR-süsteem parandas oluliselt biomassi kinnipidamisvõimet, eriti rikastamist nitrifitseerivate bakteritega (Nitrospira spp.), suurendas taime võimet tulla toime orgaanilise koormuse ja lämmastikukoormuse kõikumisega ning lahendas tõhusalt esialgse protsessi ebastabiilse lämmastiku eemaldamise valupunkti.

(3) Ravi tulemuslikkuse võrdlus enne ja pärast renoveerimist

Allolevas tabelis 1 on kokkuvõte Kuala Sawah RSTP töötlemise jõudlus enne ja pärast MBBR renoveerimist, võrreldes võrdluseks Malaisia ​​​​standardsete A tühjenduspiirangutega.

Tabelist 1 on näha, et MBBR renoveerimine parandas oluliselt tehase puhastusefektiivsust. Kõik põhinäitajad vastavad ja ületavad stabiilselt Malaisia ​​standard A väljalaskestandardeid, mille hulgas ammoniaaklämmastiku eemaldamise määr tõusis enam kui 20 protsendipunkti võrra, lahendades täielikult ebakvaliteetse heitvee probleemi tippkoormuse perioodidel. Lisaks vähendas MBBR-süsteem liigset muda tootmist 28%, vähendades igakuist muda kõrvaldamise kulusid ligikaudu 25 000 Malaisia ​​ringgiti (RM) võrra. Tänu MBBR-süsteemi energiasäästlikule-konstruktsioonile kasvasid kasutuskulud vaid 8%, muutes selle ökonoomseks ja tõhusaks lahenduseks jaama ajakohastamiseks ja renoveerimiseks ning pakkudes ka teostatavat võrdlusmaterjali teiste Malaisia ​​vanade reoveepuhastite renoveerimiseks.

MBBR-meediumi rakendusjuhtumid tööstusliku reoveepuhastuses

(1) Põhja-Ameerika piimatöötlemistehase reoveepuhastusjuhtum

Tööstusvaldkonnas on MBBR kandjat edukalt kasutatud erinevat tüüpi tööstusliku reovee puhastamisel. Näiteks toiduainetööstuse reovesi sisaldab tavaliselt suures kontsentratsioonis orgaanilist ainet (KHT kuni 10 000 mg/L) ja rasvu, mida on traditsiooniliste protsessidega raske tõhusalt puhastada. Põhja-Ameerika piimatöötlemistehas võttis tootmisreovee puhastamiseks kasutusele MBBR-süsteemi. Reaktor täideti 30% mahust silindrilise MBBR söötmega ja hüdrauliline retentsiooniaeg oli 8 tundi. Operatsiooni tulemused näitasid, et KHT eemaldamise määr saavutas 92% ja BOD5 eemaldamise määr 94%, mis oli oluliselt parem kui algse aktiivmuda protsessi jõudlus (KHT eemaldamise määr 78%); samal ajal vähendati üleliigset muda tootmist 30%, vähendades tõhusalt muda kõrvaldamise kulusid ning tasakaalustades töötlemise efekti ja ökonoomsust.

(2) Aasia farmaatsiatehase reoveepuhastusjuhtum

Teine tüüpiline kasutusstsenaarium on farmaatsia reoveepuhastus. Selline reovesi sisaldab mürgiseid ja tulekindlaid orgaanilisi ühendeid, mida on raske puhastada. Aasia farmaatsiatehas võttis reovee puhastamiseks kasutusele MBBR-keskkonna ja täiustatud oksüdatsiooniprotsesside (AOP) kombineeritud süsteemi. MBBR-i kasutati eeltöötlusüksusena biolaguneva orgaanilise aine eemaldamiseks, vähendades järgnevate AOP-de töötlemiskoormust ja vältides mürgiste ainete mõju järgnevatele protsessidele. MBBR reaktor saavutas farmaatsiareovee KHT eemaldamise määra 65%. Pärast kombineeritud protsessi töötlemist oli heitvee COD lõplik kontsentratsioon alla 50 mg/L, mis vastab kohalikele väljalaskestandarditele. MBBR söötme kasutamine parandas ka puhastussüsteemi stabiilsust, nõrgendas toksiliste ainete mõju puhastusprotsessile ning tagas puhastussüsteemi pikaajalise stabiilse töö.

MBBR-süsteemi jõudluse võrdlus erinevates rakendusstsenaariumides

Allolevas tabelis 2 võrreldakse MBBR-süsteemide toimivust selles artiklis kirjeldatud erinevates rakendusstsenaariumides, tuues esile selle tehnoloogia mitmekülgsuse ja kohandatavuse ning pakkudes viiteid erinevat tüüpi reoveepuhastusprojektide tehniliseks valikuks.

Järeldus

Ülaltoodud praktilised rakendusjuhtumid näitavad, et MBBR-meedium on universaalne ja tõhus tehnoloogia, mis sobib nii olme- kui ka tööstusreovee puhastamiseks. Selle eeliseks on kõrge orgaanilise koormuse kandmine, tugev põrutuskoormusekindlus ning võime teha koostööd ja integreeruda teiste puhastusprotsessidega, mistõttu on see eelistatud lahendus keerukate reoveepuhastusprobleemide lahendamiseks. Eriti Malaisias on koos kohalike taustavajadustega reoveepuhastuse osas vaja kiiresti uuendada vanu rajatisi, ranged väljalaskestandardi piirangud ning vajadus tasakaalustada põrandapinda ja tegevuskulusid-MBBR-tehnoloogia rakendamine on tõhusalt lahendanud kohaliku reoveepuhastuse valupunktid, pakkunud väärtuslikku ja ökonoomset tehnilist tuge veekeskkonna puhastamiseks ning pakkunud ka praktilisi kogemusi reoveepuhastusprojektides Malaisias.

Lisateabe arutamiseks võtke julgelt ühendust Racheliga!

WhatsApp:+86 137 9555 6548

E-post:[email protected]