MBBR vs. fikseeritud

Reoveepuhasti uuendamine taandub tavaliselt ühele ebamugavale küsimusele: milline biokileprotsess tegelikult teie saidil püsib? Brošüürid lubavad suuremat biomassi ja paremat lämmastiku eemaldamist nii Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) kui ka fikseeritud -kihiga biokile kontaktoksüdatsiooni puhul. Kuid tegelik vastus ilmneb ainult kuude tööandmetes. See juhtum järgneb Hiinas Jiangsu provintsi põhjaosas asuvale munitsipaaltehasele, mis töötas A²/O+MBBR ja A²/O+Fixed{5}}Bed paralleelselt kuue kuu jooksul identse mõju all - haruldast õunte- ja-õunte võrdlust, mis seab kahtluse alla mitmed eeldused selle kohta, milline on tõelise odavam tehnoloogia omamine.

Miks on võrdlus oluline

Kui puhastusjaam vajab uuendamist, võib valik biokile{0}}põhiste tehnoloogiate vahel tunduda tohutu. Nii MBBR kui ka fikseeritud -kihiga biokile kontaktoksüdatsioon kasvatavad konstrueeritud söötmetel kontsentreeritud biokilesid, suurendades kogu biomassi ja parandades lämmastiku eemaldamist võrreldes tavalise aktiivmudaga. Ühine põhimõte on lihtne: kinnitage aeglaselt -kasvavad nitrifitseerivad bakterid kaitstud pinnale, nii et neid ei uhutaks süsteemist välja, olenemata hüdraulilistest või orgaanilistest kõikumistest.

Tegelik erinevus seisneb selleskuidas meediat peetakse. MBBR-is hoitakse kandjaid pidevas vedrustuses õhutamise ja sukelsegistitega -, mis maksimeerib kontakti, kuid asetab mehaanilise energia ja liikuvad osad otse vastu kõva plasti. Fikseeritud-voodisüsteemis on kandja staatiline; biokile kasvab statsionaarsel struktuuril ja seguvedelik voolab sellest lihtsalt läbi. See üks disainierinevus hõlmab kõike muud: kulumist, energiakasutust, hooldust, meediakadusid ja eluea{5}}kulusid. Kuid enamik hankeotsuseid tehakse esialgsete toimivustabelite, mitte viie{7}}aastase omanikupildi põhjal.

Taim ja selle väljakutse

Kahe{0}}faasiline munitsipaaltehas, mis vastab rangematele standarditele

Jaam puhastab olmereovett Põhja-Jiangsu provintsis. I ja II faasi projekteerimisvõimsus on mõlemal25,000 m³/d, mis algselt käitab tavalist A²/O protsessi, mis tühjendas klassi 1B standardile (GB 18918-2002). 2017. aastal uuendati mõlemat etappi, et need vastaksid rangemale klassi 1A standardile, MBBR kandurid lisati otse olemasolevatesse A²/O basseinidesse – klassikaline moderniseerimisviis, mis väldib uute paakide ehitamist.

Kuid MBBR-süsteem tõi mitme tööaasta jooksul esile rea praktilisi probleeme, mis vähendasid pidevalt hoolduseelarveid ja töökindlust:

Paagi seinte meedia kulumine.Rippuvate kandjate pidev liikumine jahvatab bioloogiliste mahutite betoonpinda, mis võib põhjustada pikaajalisi{0}}konstruktsioonikahjustusi. Ainus praktiline leevendus oli roostevabast terasest vooderdiste paigaldamine - kallis, ühekordne-parandusmeede, mida MBBRi disainijuhendid harva mainivad.

Seadmete kõrge rike.Sukelduvate segistite tiivikud, kaablid ja korpused kulusid tugevalt pideva kokkupuute tõttu kanduritega, mis põhjustas sagedasi ümberehitusi ja asendamisi. Iga liikuv osa paagis muutus kulumaterjaliks.

Meediumi kadu ja asendamine.Lennuettevõtjate aastane kurnatus jõudis ligikaudu5%, mis vajavad pidevat täiendamist lihtsalt selleks, et hoida disainipinna konstantsena. See ei ole ühekordne-kapitalikulu -, see on püsiv korduv kulu.

Ekraani ummistumise ja ülevoolu oht.Kandurid kogunesid paagi väljalaskeavade kinnitussõelte vastu, mis võivad tõkestada voolu ja põhjustada paagi ülevoolu aeratsioonitõrgete ajal - on tõeline ohutuse ja vastavuse oht.

Paagi raske hooldus.Paagi tühjendamiseks oli vaja spetsiaalset kanduri taaskasutamise varustust. Kanduritega segatud muda oli äärmiselt raske puhastada, muutes rutiinse hoolduse suureks toiminguks.

Allavoolu mõju.Kanduri killud sisenesid muda voolu, ummistades filtrikangaid ja vähendades veetustamise tõhusust - kaudne kulu, mis ilmnes bioloogilisest mahutist endast kaugel.

Kaks allolevat fotot näitavad rippuva kandja füüsilist koormust praktikas: reaktiivse kinnitusena poltidega kinnitatud paagi seina kaitse ja segisti tiivik, mis on kanduri löögi tõttu järk-järgult hävinud.

Nende kuhjuvate koormustega silmitsi seistes muutis tehas 2022. aasta detsembris I faasi A²/O+MBBR-st A²/O+Fixed{2}}Voodi biokile kontaktoksüdatsiooniks.samaväärne efektiivne biokile pindalaMBBR-faasi, luues õiglase ja kontrollitud võrdluse. Mõlemal faasil oli sama sisselaskepumbajaam, peened sõelad ja liivakamber, nii et mõjutingimused olid identsed - kõige lähedasem täismahus saadaolevale kontrollitud katsele.

Ravi tulemuslikkuse võrdlus

Mõlemad vastavad klassile 1A -, kuid väga erinevate marginaalidega

Kuuekuulise pideva seire jooksul vastasid mõlemad süsteemid klassi 1A heitvee standarditele. Fikseeritud-voodisüsteem näitas aga selget ja püsivat stabiilsuse eelist. Tabelis 1 on iga faasi igakuised andmed: tarnitud õhu maht, lahustunud hapnik (DO), segatud vedelik suspendeeritud tahked ained (MLSS) ja heitvee ammoniaak-lämmastik (NH₃-N) iga faasi kohta.

Õhuhulga mõõtühik on ×10⁴ m³ (kuu kokku); DO, MLSS ja NH₃-N on mg/l. Mõjutavad keskmised seireperioodil olidKHT 468 mg/L, NH₃-N 22,3 mg/L, TN 42,1 mg/L. Silma jäävad kolm tähelepanekut:

Heitvesi NH₃-N.Fikseeritud{0}}voodisüsteemi keskmine0,27 mg/l versus 0,80 mg/lMBBR-i - puhul oli ligikaudu kolmekordne erinevus - ja selle kuu---kuu väärtused olid palju stabiilsemad. 2. kuul tõusis MBBR tasemeni 2,09 mg/l, kui fikseeritud voodis hoiti taset 0,26 mg/l, mis on väga oluline, kui vastavuspiirang on range ja kasutusmarginaal väike.

MLSS.Fikseeritud -voodisüsteem säilitas aktiivse biomassi kõrgema kontsentratsiooni, keskmiselt 7098 mg/l versus 5955 mg/l MBBR - puhul umbes19% kõrgem. Rohkem biomassi samas mahuti mahus tähendab suuremat töötlemisvõimsust ja suuremat vastupidavust põrutuskoormustele.

Lahustatud hapnik.Vaatamata kohaletoimetamisele46% suurem õhuhulk(284,4 vs 194,2 × 10⁴ m³) säilitas fikseeritud kihi faas madalama keskmise DO (3,0 vs 4,0 mg/L). See on hapniku tõhusama ülekande ja kasutamise tunnus: hapnikku kulub nitrifikatsiooniks ja KHT oksüdeerimiseks, mitte ei raisata. Kõrgem MLSS tähendab paksemat, aktiivsemat biokilet, mis eemaldab hapnikku palju tõhusamalt kui hõredad suspendeeritud kandjad.

Töökindlus ja hooldus

Kus kaks tehnoloogiat kõige enam erinevad

Toimivusnäitajad olid muljetavaldavad, kuid igapäevased --päevased erinevused olid veelgi silmatorkavamad. Usaldusväärsus on kulud, mida kujundustabelis kunagi ei kuvata, kuid mis domineerivad tehase eluea eelarves.

MBBR-süsteemi väljakutsed.Liikuvad kandurid põhjustavad pidevat kulumist kõikidele - kontaktisegistitele, kaablitele, paagi seintele ja kinnitusekraanidele. Iga-aastane meediumivahetus ~5% lisab nii materjalikulu kui ka tööjõudu. Aeratsioonitõrgete korral on püsiv ekraani ummistumise ja paagi ülevoolu oht. Mahuti tühjendamine nõuab meediumikogumisseadmeid ja spetsiaalset käsitsemist ning kanduri killud kahjustavad allavoolu muda veetustamise seadmeid. Spetsiaalset õhutussüsteemi on vaja isegi selleks, et hoida kinnihoidmisekraanid ummistumise eest.

Fikseeritud{0}}voodisüsteemi eelised.Kandja on oma kohale fikseeritud - ei kulumist, hõõrdumist ega ummistumist. Sukelsegisteid pole vaja, seega on vähem liikuvaid osi ja oluliselt väiksem rikkeoht. Puudub meediakaod, mis tähendab, et iga-aastaseid täiendamiskulusid pole. Ilma hoidmisekraanideta kaob loomupärane ummistumise ja ülevoolu oht. Mahuti hooldamine on lihtne, kuna tühjendamise ajal pole keskkonda taastuda. Ja töö on sarnane tavapärase aktiivmudaga, mis vähendab operaatorite oskuste nõuet.

Kaks allolevat fotot näitavad MBBR-i hoolduse tegelikkust: tühjendatud paaki pakitud kandurid, mis tuleb enne mis tahes puhastamise algust vaevarikkalt koguda, ja ühest paagipuhastustoimingust kogutud prügi.

Finantslugu

68% madalam aastane tegevuskulu

Iga-aastane tegevuskulude võrdlus (tabel 2) annab kõige kaalukama argumendi. Seireperioodil oli MBBR-süsteemi aastane kogukulu432 000 RMB versus vaid 138 000 RMBfikseeritud{0}}voodisüsteemi jaoks - säästa68%.

Jaotus selgitab täpselt, kust säästud tulevad:

Kulum (15,48 vs 5,80).MBBR nõuab rohkem spetsialiseeritud seadmeid - miksereid, retentsiooniekraane, spetsiaalseid puhureid ja juhtimissüsteeme -, mis suurendavad nii kapitalikulusid kui ka amortisatsiooni. Fikseeritud-voodisüsteem kõrvaldab suurema osa sellest riistvarast täielikult.

Hooldus (7,20 vs 0).Fikseeritud -voodisüsteemiga ei kaasnenud jälgimisperioodil seadmete remondikulusid, samas kui MBBR kulutas segistite ümberehituste ja paakide{3}}puhastuste tõttu 72 000 RMB aastas. See on eelarves nähtavaks tehtud peatatud meediumi kulu-ja-kulumine.

Meedia (10,77 vs 0).Ligikaudu25% MBBR aastamaksumusestkulunud kandurid vahetati välja - korduv kulu, fikseeritud-voodisüsteem kaotas täielikult, kuna selle kandja ei hõõru ega pese välja.

Õige tehnoloogia valimine

See juhtumiuuring näitab, et nii MBBR-i kui ka fikseeritud -kihiga biokile protsessid võivad saavutada klassi 1A standardid. Seetõttu ei ole valik seotud mitte vastavusega -, vaid selles, millist omandikoormust olete nõus vara eluea jooksul vastu võtma.

Millal on MBBR-l mõtet?MBBR jääb õigeks vastuseks, kui maa on äärmiselt piiratud ja maksimaalne mahuline laadimine on esmatähtis; kui olemasolevat mahuti mahtu ei saa laiendada ja on vaja võimalikult suurt biomassi kontsentratsiooni; kui operatiivmeeskonnal on tugev tehniline tugi ja eelarve jooksvaks hoolduseks ja kandja asendamiseks; ja kui moderniseerimine peab minimeerima olemasolevate mahutite struktuurimuutusi. Nendes piiratud stsenaariumides on kõrgem tegevuskulu tiheduse hind.

Millal on fikseeritud{0}}voodi parem valik?Fikseeritud-voodiga lähenemisviis võidab, kui pikaajalist-kindlust ja lihtsust hinnatakse absoluutse maksimaalse koormuse asemel; kui tehasel on piiratud hoolduseelarve või piiratud tehniline personal; kui esmatähtis on elutsükli kulu-minimeerimine; ja millal tuleb seadmete rikke tagajärjed minimeerida. Enamiku kohalike omavalitsuste uuendamise projektide puhul kirjeldavad need tingimused tegelikkust palju täpsemalt kui äärmuslikud-maa{5}}piirangud.

Järeldus

Selle taime andmed on ebatavaliselt selged. Enamiku olmereoveepuhastusprojektide puhul, kus töökindlus, lihtsus ja olelustsükli maksumus on esmatähtsad, võib fikseeritud -kihiga biokile kasutadavõrdne või parem ravitulemus, mis on vaid murdosa tegevuskoormusest- parem lämmastiku stabiilsus, suurem aktiivne biomass, tõhusam hapnikukasutus ja 68% aastased tegevuskulud.

Spetsiifiliste stsenaariumide puhul, kus maapiirangud nõuavad maksimaalset koormust minimaalse jalajäljega, jääb MBBR elujõuliseks ja end tõestanud lahenduseks -, kuid suuremaid tegevuskulusid ja hoolduse keerukust tuleb otsuse tegemisel algusest peale arvesse võtta, mitte avastada pärast kasutuselevõttu. Olenemata sellest, kas moderniseerite olemasolevat kraanikaussi või kavandate uut tehast, laske tehnoloogia valikul juhinduda kuue-kuu töörekordil -, mitte müügibrošüüril -.

See artikkel põhineb tõelisel paralleelse{0}}operatsiooni juhtumiuuringul Hiinas Jiangsu provintsi põhjaosas asuvas munitsipaalreoveepuhastis. Kui hindate uuendamisprojekti jaoks biokilekandjat või fikseeritud -voodiga biokilesüsteeme, võtke ühendust, et arutada, milline konfiguratsioon sobib kõige paremini teie ravieesmärkide, saidi piirangute ja omandieelarvega.