Очищення промислових стічних вод: цільові рішення з використанням MBBR-середовища (хімічна/текстильна/харчова промисловість)

Не існує стандартизованих промислових стічних вод. Хімічний завод може скидати воду, що містить сильні розчинники, тоді як текстильна фабрика змушена працювати з барвниками, які важко розчиняються. Однак відомо, що харчові заводи утворюють стічні води, які зазвичай багаті на органічні відходи та жири. Очищення є проблемою через такі відмінності. Біочіпні медіа MBBR забезпечує адаптивний спосіб управління цими мінливими середовищами, сприяючи збільшенню кількості корисних бактерій у системі. Його можна використовувати для більш стабільної обробки води за умови правильного налаштування та підтримки стабільності процесу очищення, коли якість води коливається щодня.

Больові точки промислових стічних вод: спеціальні вимоги до середовищ за високого вмісту ХСК/високого вмісту аміачного азоту

Високий вміст ХСК та аміачного азоту у стічних водах створює низку проблем, які важко не помітити на реальних заводах. Вода, як правило, темна, турбулентна та не дуже концентрована щозміни. У лабораторії фарбування текстилю, наприклад, партія текстильного барвника може містити важкий барвник та поверхнево-активні речовини, а також партію мийних хімікатів. На харчовому заводі можуть виникнути негайні сплески через піки виробництва, що призводить до перевищення ХСК нормальних рівнів. У випадку систем очищення таке навантаження призводить до постійного тиску на біологію в резервуарі. Основна проблема починається з потреби в кисні. Високий ХСК означає, що бактеріям потрібно багато кисню для розкладання органічних речовин. Тим часом, високий вміст аміачного азоту вимагає нітрифікуючих бактерій, які ростуть повільніше та є більш делікатними. Присутність цих двох бактерій призводить до конкуренції, оскільки вони змагаються за місце та доступ до кисню. Незбалансована система часто призводить до уповільнення видалення аміаку спочатку та нестабільної якості стічних вод. Системи MBBR базуються на використанні носіїв для перенесення біоплівки, хоча не всі умови сприяють стабільному росту. Середовище повинно бути здатним утримувати товсту та активну біоплівку у висококонцентрованих стічних водах, але не легко відшаровуватися. Одночасно воно повинно мати достатню площу поверхні, щоб забезпечити співіснування швидкозростаючих гетеротрофних бактерій та повільних нітрифікаторів. Коли поверхня надмірно гладка, біоплівка не здатна прилипати. Якщо вона стає дуже товстою, кисень не може проникнути у внутрішній шар, і бактерії в ній можуть загинути. Подібні сплески аміаку неодноразово повідомляли оператори хімічного заводу в Батангасі, незважаючи на додавання аерації. Це було пов'язано не лише з подачею повітря, а й з нерівномірним зростанням біоплівки в резервуарі. Після покращення перемішування та подовження періоду акліматизації система стала стабільнішою, оскільки біомасі дали час акліматизуватися до токсичних піків. У реальній експлуатації важливе постійне завантаження, на відміну від швидкого ремонту. Біоплівка може бути шокована раптовими змінами потоку або дозування хімікатів. Більш плавна подача, висока, але не сильна аерація та надання системі часу на адаптацію сприяють кращій роботі середовища в суворих умовах.

Хімічні стічні води: вибір корозійностійкого середовища MBBR та оптимізація процесу

Хімічні стічні води створюють інший тип навантаження на біологію, ніж багато інших галузей промисловості. Стічні води зазвичай містять кислоти, луги, розчинники або миючі засоби, які з часом можуть руйнувати обладнання та біологію. На деяких підприємствах навіть спостерігаються коливання pH від дуже низького до дуже високого протягом одного виробничого циклу. Це ускладнює підтримку активності бактерій та забезпечення носія стабільною поверхнею для прикріплення біоплівки з часом. Корозія та хімічний вплив є важливими факторами при виборі типу носія MBBR для хімічних стічних вод. Більшість заводів схиляються до носіїв з поліетилену високої щільності (HDPE) через їхню здатність витримувати суворі умови. Склад поверхні носія також відіграє певну роль у цьому. Шорстка, але стабільна поверхня дозволяє біоплівці швидко прикріплюватися навіть у ті періоди, коли система піддається впливу коливань хімічних речовин. З часом, коли поверхня носія починає руйнуватися або ставати крихкою, шар біоплівки втрачає свою здатність до обробки, і здатність до обробки зменшується. Оператори невеликого виробничого об'єкта з виробництва покриттів стикалися з неодноразовими нападами зниження ефективності видалення ХСК. Вивчивши проблему, вони зрозуміли, що це пов'язано з нерівномірним ростом біоплівки після піків викидів, багатих на розчинники. У ці періоди середовище всередині реактора не могло забезпечити стабільне середовище для росту біоплівки. Установка не тільки перейшла на більш хімічно стійкий носій, але й згладила ударне навантаження, перш ніж воно досягло біологічного середовища. Це було досягнуто шляхом впровадження вирівнювального резервуара перед басейном MBBR. Вирівнювальні резервуари – це один із методів контролю процесу, який може допомогти з хімічними стічними водами. Вони дозволяють змішувати різні партії стічних вод, перш ніж вони досягнуть біологічної стадії, що запобігає потраплянню великих доз хімічних речовин. Контроль pH – ще один важливий фактор, який слід враховувати. Підтримуючи pH у певному діапазоні, ваші нітрифікуючі бактерії зможуть довше існувати та швидше відновлюватися після шокових подій. Аерацію також необхідно враховувати при роботі з хімічними речовинами. Занадто багато повітря призведе до видалення біоплівки з середовища, а занадто багато кисню уповільнить процес відновлення після хімічної атаки. Правильно відрегульований потік повітря забезпечить безперебійну роботу вашої системи, не знищуючи прикріплені до нього рослини. Успішне поводження з хімічними стічними водами зазвичай зводиться до стабільного, а не до раптового контролю. Маючи середовище, стійке до хімічних речовин, та процес, який дозволяє вашій біології пережити шторми, ви даєте своїй системі найкращі шанси впоратися та функціонувати.

Стічні води текстильної/харчової промисловості: застосування середовища для ефективного розкладання органічних забруднювачів

Стічні води текстильної промисловості та харчової промисловості – це дві дуже різні галузі. Однак у них є одне спільне: вони, як правило, мають дуже високий рівень органічного забруднення. Одна з них може поводитися по-різному в системі очищення стічних вод. Текстильні стічні води містять такі сполуки, як барвник, поверхнево-активні речовини та солі, які часто стійкі до бактеріального розкладання. Стічні води харчової промисловості, як правило, краще піддаються біологічному очищенню, але можуть мати надзвичайно високий вміст ХСК, жирів та зважених твердих речовин після пікових періодів виробництва. Системи MBBR покладаються на біоплівку для виконання більшої частини роботи в обох застосуваннях. Мікроорганізмам надається місце для росту та процвітання, навіть якщо потік або завантаження системи змінюється залежно від середовища. Під час роботи зі стічними водами текстильної промисловості необхідно забезпечити стабільну біоплівку при впливі на бактерії токсичних сполук або важких барвників. Деякі молекули барвника перешкоджають активності бактерій, і в результаті вам потрібно буде дати системі деякий час для створення здорової мікробної популяції. Після того, як у середовищі утвориться хороша біоплівка, вона повільно почне розкладати органічні речовини та знебарвлюватися з часом. Завод з прання джинсової тканини в Гуандуні зазнав коливань кольору своїх стічних вод. Стічні води не тільки мали час прореагувати перед очищенням, але й усередині реактора MBBR спостерігався слабкий ріст біоплівки. Після більшої кількості часу на акліматизацію та стабільнішого потоку сировини система почала демонструвати покращене видалення кольору. Оператори навіть помітили, що як тільки біоплівка досягла достатньої товщини, реактор став значно стійкішим до ударних навантажень. Стічні води харчової промисловості реагують інакше, ніж текстильні стічні води. Чудовим прикладом може бути молочний завод, який після циклів очищення закачує в систему стічні води з високим вмістом жирів та білка. Ці органічні речовини можуть спричинити різке підвищення ХСК та утворення піни в аеротенках. У цьому випадку використання середовища MBBR сприятиме швидшому росту мікробів, які споживатимуть ці органічні речовини. Просто переконайтеся, що система правильно перемішується, щоб уникнути накопичення жирів на одній секції середовища. Оператори заводу з виробництва фруктових соків помітили засмічення в різних ділянках носіїв через нерівномірний потік. Середовище не тільки почало виглядати чистішим, але й активність біоплівки покращилася після оптимізації попереднього просіювання та коригування режимів аерації. Коли настали пікові години виробництва, система працювала набагато стабільніше, ніж раніше. Підтримка стабільного контакту між стічними водами та активною біоплівкою є ключовою в цих галузях. Постійне завантаження, відсутність хімічних збоїв та час для утворення біоплівки дозволять середовищу працювати на повну потужність. Це дозволить системам MBBR працювати у стабільних умовах з мінімальним втручанням оператора та більш передбачуваними результатами.

Промисловий проект: Дані про продуктивність середовища MBBR в очищенні промислових стічних вод

Для практичного промислового використання середовища MBBR обираються за їхню стабільність у різних умовах, а не виключно за їхню теоретичну ефективність видалення. Нижче наведено реальний сценарій, заснований на спостереженнях за модернізацією комбінованої хімічно-текстильної очисної споруди стічних вод, розташованої в промисловому районі на Лусоні. Орієнтовний потік стічних вод, що очищаються на установці, коливається від 800 до 1000 м3/день. До модернізації ХСК, що надходить, зазвичай коливався від 1,800 до 3,500 мг/л. Аміачний азот зазвичай коливався від 40 до 85 мг/л. Були випадки, коли стара система ледве виконувала необхідні стандарти, особливо в ті дні, коли лінія фарбування та промивні лінії працювали на повну потужність. Після встановлення стадії MBBR з добре зарекомендували себе носіями та налаштування системи аерації для досягнення балансу спостерігався пусковий період тривалістю 46 тижнів. Біоплівки росли повільно, але впевнено протягом усього пускового періоду. Оператори уникали різких змін швидкості потоку повітря та підтримували постійне навантаження, наскільки це було можливо, щоб бактерії могли звикнути до навколишнього середовища. Після досягнення стабілізованого стану відсоток видалення ХСК був вищим (88-92) з додаванням технології MBBR, ніж (70) з існуючою старою системою. ХСК стічних вод також залишався стабільно низьким (<250 мг/л), навіть у дні пікового потоку. Покращення було ще більш разючим, коли йшлося про аміачний азот. У старій системі показники зазвичай залишалися вище 20 мг/л після очищення. Після запуску та стабілізації результати могли досягати 5-10 мг/л за нормальних робочих умов з деякими піковими значеннями до сильних ударних навантажень. Примітним було те, що один відділ раптово подвоїв своє виробництво на текстильній лінії. ХСК стічних вод підскочив майже до 4,000 мг/л протягом 2 днів. Замість збою системи, басейн MBBR зазнав лише незначного зниження продуктивності, яке відновилося протягом 48-72 годин. Оператори помітили, що товщина біоплівки дещо збільшилася порівняно з періодом до ударного навантаження стічних вод, що допомогло взяти на себе частину навантаження. Журнали технічного обслуговування також показали зменшення кількості накопичення осаду порівняно з попередніми роками, коли використовувався лише процес активного мулу. Кількість надлишкового осаду була більш узгодженою, а зневоднення стало легшим. Урок, винесений з цього випадку, був простим. Засіб не повністю контролював процес очищення. Він просто забезпечував системі більшу гнучкість. Біоплівка діяла як подушка… жива подушка, яка давала операторам час реагувати на зміни, коли навантаження змінювалося, і запобігала падінню продуктивності.