Wanneer je een bepaalde tijd in de rioolwaterzuiveringsindustrie werkt, hoor je vaak twee namen: MBR en MBBR.
Veel nieuwkomers voelen zich misschien een beetje in de war: de naam is slechts één letter verwijderd, wat lijkt op "geavanceerd vakmanschap", maar wat is in werkelijkheid het verschil? Ik kwam voor het eerst in contact met MBBR in 2016, toen ik dacht dat het gewoon een verbeterde versie van MBR was.
Sommige projecten gebruiken nu MBR, terwijl andere MBBR gebruiken.
Soms zie je zelfs twee processen samen verschijnen.
Als je alleen naar de naam kijkt, is het heel gemakkelijk om te verwarren.
In feite hebben deze twee processen totaal verschillende benaderingen voor het oplossen van problemen. Eenvoudig begrip:
MBR maakt gebruik van membranen voor filtratie.
MBBR is bedoeld om "leefruimte" te bieden aan micro-organismen.
Een versterkte modderwaterafscheiding,
Een verbeterde biologische behandeling.
Laten we vandaag de logica, de voor- en nadelen en de toepasselijke scenario's van deze twee processen in één artikel uitleggen.
1. Laten we eerst een vraag begrijpen: wat doet rioolwaterzuivering precies?
De meeste rioolwaterzuiveringen doen in wezen twee dingen:
Stap 1: Gebruik micro-organismen om verontreinigende stoffen te consumeren
Stap 2: Scheid micro-organismen van water
De eerste stap wordt biologische behandeling genoemd
De tweede stap wordt modderwaterscheiding genoemd
Het proces van het traditionele actiefslibproces is eigenlijk heel eenvoudig:
Beluchtingstank → secundaire bezinkingstank
Microbiële afbraak van verontreinigende stoffen in beluchtingstank
De secundaire bezinktank scheidt slib en water door bezinking
MBR en MBBR worden op deze twee aspecten feitelijk versterkt.
2, MBR: Vervanging van secundaire sedimentatietanks door membranen
De volledige naam van MBR is Membraanbioreactor.
De grootste verandering in dit proces is er slechts één:
Secundaire bezinktank vervangen door membraanfiltratie.
Je kunt je een scenario voorstellen:
Traditioneel vakmanschap is als het gebruik van een bezinktank om 'te wachten tot de modder is neergedaald'.
MBR is als het plaatsen van een heel fijn filter in water.
De poriegrootte van het membraan is gewoonlijk slechts 0,01 ~ 0,4 micron, veel kleiner dan die van bacteriën.
Het resultaat is:
Het slib wordt volledig opgevangen
Zwevende vaste stoffen zijn bijna nul
Het effluent is zeer helder
Veel MBR-effluent kan zelfs direct worden gebruikt voor hergebruik van teruggewonnen water.
Er is een heel duidelijk kenmerk van MBR-runtime
De slibconcentratie is bijzonder hoog.
Gewoon actief slib: MLSS ongeveer 2000-4000 mg/l
MBR-systeem: MLSS varieert doorgaans van 6000 tot 12000 mg/l
Hoe meer micro-organismen er zijn, hoe hoger de natuurlijke reactie-efficiëntie wordt.
Dit is ook een belangrijke reden waarom de MBR-tankcapaciteit kleiner kan worden gemaakt.
Voordelen van MBR
De effluentkwaliteit is zeer goed
Zwevende vaste stoffen naderen 0
Zeer lage troebelheid
Stabiel om niveau A of zelfs hogere normen te bereiken
compacte voetafdruk
Er is geen secundaire bezinktank aanwezig
Het zwembadlichaam kan compacter worden gemaakt
Systeemstabiliteit
Membraan vangt slib direct op
Er zal geen probleem zijn van slibverlies
Goed denitrificatie-effect
Omdat het een lange slibleeftijd kan behouden
Nitrificerende bacteriën kunnen volledig groeien
Het probleem met MBR is ook erg praktisch
In de praktijk bestaat de grootste uitdaging van MBR uit slechts drie woorden:
membraanvervuiling
Het membraan kan na langdurig gebruik vervuild en verstopt raken, wat kan leiden tot:
Verminderde waterproductie
Verhoogde zuigdruk
energieverbruik stijgen
MBR-systemen moeten dus:
gas wassen
terugspoelen
chemische reiniging
Het membraan is geen permanent apparaat en moet doorgaans elke 3-5 jaar worden vervangen.
Een ander probleem is:
Relatief hoog energieverbruik
Membraanwassing vereist een grote hoeveelheid beluchting
Het winnen van water kost energie
3, MBBR: Vergroten van het 'leefoppervlak' voor micro-organismen
De volledige naam van MBBR is Moving Bed Biofilm Reactor.
Dit procesidee is compleet anders.
Het verandert niets aan de manier waarop modder en water worden gescheiden, maar doet iets anders:
Verhoog het aantal micro-organismen in het systeem.
De methode is eenvoudig:
Voeg een grote hoeveelheid zwevend pakkingmateriaal toe aan de beluchtingstank. Deze vulstoffen zijn meestal plastic structuren met een dichtheid die dicht bij die van water ligt, en zullen onder beluchting voortdurend rollen en bewegen. Elk oppervlak van het vulmiddel zal bedekt zijn met micro-organismen.
Je kunt het op deze manier begrijpen
Traditioneel actiefslibproces
Micro-organismen worden in water gesuspendeerd.
MBBR-systeem
Micro-organismen bestaan uit twee delen:
Een deel van zwevend slib
Een deel ervan kleeft aan het verpakkingsmateriaal
Gelijktijdig aanwezig in het systeem: actiefslib+biofilm
De totale hoeveelheid micro-organismen zal aanzienlijk toenemen.
Waarom heeft MBBR een sterke slagvastheid
De reden is eigenlijk heel simpel.
Zwevende slib is gevoelig voor verlies.
Maar de biofilm die aan het vulmiddel zit, zal niet gemakkelijk worden weggespoeld.
Dus als de waterkwaliteit fluctueert:
Micro-organismen op het verpakkingsmateriaal kunnen een rol spelen bij het stabiliseren van het systeem.
Veel industriële afvalwaterprojecten maken graag gebruik van MBBR, en dat is de reden.
Voordelen van MBBR
Sterke slagvastheid
Biofilm gaat niet gemakkelijk verloren
Goede systeemstabiliteit
Gemakkelijk aan te passen
Veel oude rioolwaterzuiveringsinstallaties zijn gemoderniseerd en gerenoveerd
U hoeft alleen maar verpakkingsmateriaal aan de beluchtingstank toe te voegen
Het is niet nodig om een nieuw zwembadlichaam te creëren
Eenvoudig te bedienen
Geen membraanapparatuur
Lage operationele moeilijkheidsgraad
Relatief laag energieverbruik
De beluchtingsintensiteit is vergelijkbaar met die van traditionele processen
Beperkingen van MBBR
MBBR heeft ook zijn eigen grenzen.
Het grootste kenmerk is dat er een bovengrens is aan de effluentkwaliteit.
Omdat de uiteindelijke scheiding van modder en water nog steeds afhankelijk is van een secundaire sedimentatietank.
Dus:
De effluent SS en troebelheid zijn meestal hoger dan MBR.
Bovendien moeten tijdens het gebruik twee problemen worden opgemerkt:
accumulatie van verpakkingen
Een ongelijkmatige beluchting kan leiden tot plaatselijke accumulatie.
4, Hoe kies je MBR en MBBR?
Veel mensen hebben moeite met het ontwerpen van processen:
Welke moet ik kiezen?
In feite hoeft de kern slechts naar drie vragen te kijken.
1. Vereisten voor de waterafvoer
Als het doel is:
hergebruik van afvalwater
Hoge standaardemissies
Oppervlaktewaternormen
MBR is geschikter.
Omdat membraanfiltratie zwevende deeltjes vrijwel volledig kan verwijderen.
2. Landgebruikssituatie
Als de locatie erg krap is:
MBR heeft duidelijke voordelen
Omdat het de noodzaak voor een secundaire bezinkingstank elimineert.
3. Investeringen en activiteiten
Als het project meer nadruk legt op:
stabiel
kosten
Eenvoudig beheer
MBBR is vaak geschikter. Vooral de modernisering en uitbreiding van oude rioolwaterzuiveringsinstallaties.
5. Steeds meer projecten worden in combinatie gebruikt
In sommige projecten worden twee processen gecombineerd.
Bijvoorbeeld: MBBR+MBR
Voeg verpakkingsmateriaal toe aan de biochemische MBR-tank.
Dit kan twee voordelen met zich meebrengen:
Hogere biomassa
Verminder membraanvervuiling
Veel hoogwaardige rioolwaterzuiveringsinstallaties gebruiken deze aanpak.
6. Tot slot wil ik het samenvatten
MBR en MBBR vertegenwoordigen feitelijk twee verschillende versterkingsbenaderingen.
MBR: Verbeterde modderwaterscheiding
De kernuitrusting is het membraan
Het doel is om een hogere effluentkwaliteit te bereiken.
MBBR: Verbeterde biologische behandeling
De kern is opgehangen verpakkingsmateriaal
Het doel is om de biomassa en de systeemstabiliteit te vergroten.
Eenvoudig begrip:
MBR is een proces waarbij een "ultra-fijn filter" aan water wordt toegevoegd.
MBBR heeft veel ‘microbiële huisjes’ in het zwembad geplaatst.
Een streven naar ultieme uitmuntendheid.
Eén benadrukt stabiliteit en economie.