Proces biofilmového reaktoru s pohyblivým ložem (MBBR).

Proces MBBR je typem procesu připojeného růstu. V MBBR reaktorech jsou mikroorganismy fixovány na pohyblivých nosičích pro odstranění uhlíku a/nebo nitrifikaci. Plastové nosiče médií jsou speciálně navrženy tak, aby poskytovaly příznivé prostředí pro trvalý a stabilní mikrobiální růst s hustotou mírně nižší než voda.

 

Proces MBBR funguje s nepřetržitým provzdušňováním. Účelem přívodu vzduchu je zajistit kyslík potřebný pro mikroorganismy a zajistit suspendování nosičů médií.

 

Odtok z reaktoru spolu s kalovou směsí je odváděn do navazujících úpravárenských jednotek nebo sedimentačních nádrží. Určitý podíl usazeného kalu se vrací zpět na vstup procesu MBBR. Statická síta s roztečí tyčí odpovídající velikosti nosičů média se používají k udržení nosičů v reaktoru, jak je znázorněno na obrázku níže:

Podpůrná média se dodávají ve dvou formách, jak je znázorněno na obrázku: a. MBBR C, používaný pro čištění uhlíkatých polutantů; b. MBBR N se primárně používá pro nitrifikační úpravu.

Před vstupem přítoku do MBBR reaktoru je vyžadována účinná předúprava, jako je primární usazovací nádrž nebo jemné síto.

1.MBBR C

MBBR C používá polyethylenový materiál jako kruhové nosiče médií o průměru 45 mm a délce 35 mm. Specifická plocha povrchu je přibližně 310 m²/m³ a rozteč tyčí statické obrazovky je 25 mm.

MBBR C je vysoce zatěžovaný biologický proces (objemové zatížení až 30 kg CHSK/(m³·d)), používaný hlavně pro čištění průmyslových odpadních vod, s maximálním poměrem plnění média 40 procent objemu reaktoru.

V závislosti na cílech léčby lze tento proces použít pro:

①Předčištění před procesy aktivovaného kalu, často používané v modernizovaných čistírnách odpadních vod.

②Sekundární sedimentační procesy ve dvoustupňových procesech čištění nebo flotace pro určité průmyslové odpadní vody.

Tato dvě schémata jsou znázorněna na obrázku:

2.MBBR N

MBBR N také používá polyethylenový materiál jako kruhové nosiče médií, ale menší než ty použité v MBBR C: průměr 10 mm a délka 7 mm. Efektivní měrná plocha je větší, přibližně 870 m²/m³. Rozteč tyčí statické obrazovky je 5 mm.

MBBR N má dvě různé aplikace:

① Nitrifikační reakce předupravené vody v reaktoru MBBR, následovaná denitrifikační reakcí v anoxické zóně prostřednictvím recirkulace směsné kapaliny a recirkulace kalu (označované jako MBBR CN). Tento systém je podobný tradičním systémům s aktivovaným kalem zaměřeným na integrovanou denitrifikaci s tím hlavním rozdílem, že minimální stáří kalu již není limitujícím parametrem pro návrhový objem aerobních nádrží, což má za následek výrazné snížení potřebného objemu aerobních nádrží (snížení do přibližně 1/3). Navíc díky kratšímu stáří kalu a různorodé populaci heterotrofních bakterií lze dosáhnout vyšších rychlostí denitrifikace. MBBR CN je zvláště vhodný pro:

a.Modernizace čistíren odpadních vod bez větších úprav: Stávající reaktory lze rozdělit do dvou nezávislých zón (anoxické a MBBR CN), aby se zvýšila kapacita plnění aeračního systému. Instalace recirkulačních čerpadel směsných kapalin a statických sít zadržujících média umožňuje, aby čistírna odpadních vod původně navržená pro odstraňování uhlíkatých znečišťujících látek pouze pro dosažení standardů vypouštění TN.

b.Malé čistírny odpadních vod umístěné v chladných oblastech nebo se sezónními výkyvy znečištění: Bakterie navázané na nosiče zajišťují rychlé spuštění po odstavení a udržují nitrifikaci i při nízkých teplotách.

② Hloubková nitrifikace se aplikuje na odpadní vodu ze sekundárního čištění, po níž následuje separace pevná látka-kapalina (MBBR N). Primárním cílem je odstranit čpavkový dusík nebo splnit standardy vypouštění TKN (Total Kjeldahl Nitrogen). Proces MBBR N je vhodný také pro vysokokoncentrované čpavkové dusíkaté odpadní vody, jako je nitrifikační zpracování vratného kalu z nitrifikační nádrže.

Dvě aplikační schémata jsou znázorněna na následujícím schématu:

3. Výhody a nevýhody

Proces MBBR nabízí následující klíčové výhody:

① Rychlé a účinné odstranění uhlíkatých znečišťujících látek [přítokové objemové zatížení až 30kg CHSK/(m³·d)] a amoniakálního dusíku [objemové zatížení až 0,6 kg NH plus 4-N/ (m³·d)].

②Významné snížení objemu reaktoru.

③Stabilní léčebný výkon se silnou odolností vůči rázovému zatížení.

④ Vhodné pro modernizace a rozšíření čistíren odpadních vod.

Proces MBBR má však následující nevýhody:

① Může být náročné dosáhnout důkladného odstranění celkového dusíku z odpadních vod s nízkým poměrem BSK/TKN a vysokou koncentrací TKN.

② Povaha zbytkového kalu generovaného při středně zatěžovaných procesech biochemického čištění může být nestabilní.