Tööstusliku reovee puhastamine: sihipärased lahendused MBBR-meediaga (keemia-/tekstiili-/toiduainetetööstus)

Standardiseeritud tööstuslikku reovett ei ole. Keemiatehas võib välja lasta vett, mis sisaldab tugevaid lahusteid, samas kui tekstiilitehas peab töötama raskesti lahustuvate värvainetega. Toiduainete töötlemise tehased on aga teadaolevalt tootnud reovett, mis on tavaliselt rikas orgaaniliste jäätmete ja rasvade poolest. Selliste erinevuste tõttu on puhastamine keeruline. MBBR Biochip Media pakub kohandatavat viisi nende kõikuvate keskkondade haldamiseks, aidates kaasa kasulike bakterite arvu suurenemisele süsteemis. Õige seadistusega saab seda kasutada vee stabiilsemaks töötlemiseks ja töötlemisprotsessi stabiilsemana hoidmiseks, kui vee kvaliteet päevast päeva kõigub.

Tööstusliku reovee valupunktid: erinõuded keskkonnale kõrge keemiline hapnikutarve (COD)/kõrge ammoniaaklämmastiku sisaldusega

Kõrge keemiline hapnikutarve (COD) ja kõrge ammooniumlämmastiku sisaldus reovees tekitavad rea probleeme, mida on tegelikes tehastes raske eirata. Vesi kipub olema tume, turbulentne ja mitte eriti tugev igas vahetuses. Näiteks tekstiilivärvimislaboris võib tekstiilivärvi partii sisaldada rasket värvainet ja pindaktiivseid aineid ning puhastuskemikaalide partiid. Toiduainete töötlemise tehases võivad tootmise tipphetkede tõttu tekkida kohesed tõusud, mis põhjustavad COD taseme tõusu üle normi. Puhastussüsteemide puhul põhjustab selline koormus paagi bioloogia pideva rõhu all olemist. Peamine probleem algab hapnikuvajadusest. Kõrge keemiline hapnikutarve (COD) tähendab, et bakterid vajavad orgaaniliste ainete lagundamiseks palju hapnikku. Samal ajal vajab kõrge ammooniumlämmastiku sisaldus nitrifitseerivaid baktereid, mis kasvavad aeglasemalt ja on õrnemad. Nende kahe olemasolu põhjustab konkurentsi, kuna nad võistlevad ruumi hõivamise ja hapnikule juurdepääsu pärast. Tasakaalustamata süsteem põhjustab sageli ammoniaagi eemaldamise aeglustumist esialgu ja ebastabiilset heitvee kvaliteeti. MBBR-süsteemid põhinevad kandjate kasutamisel biokile kandmiseks, kuigi mitte kõik tingimused ei soodusta stabiilset kasvu. Keskkond peaks suutma säilitada paksu ja aktiivset biokile kõrge tugevusega reovees, kuid mitte kergesti kooruma. Samal ajal peab sellel olema piisav pindala, et võimaldada kiiresti kasvavate heterotroofsete bakterite ja aeglaste nitrifikaatorite kooseksisteerimist. Kui pind on liiga sile, ei suuda biokile kleepuda. Kui see muutub väga paksuks, ei pääse hapnik sisemisse kihti tungima ja selles olevad bakterid võivad hukkuda. Sarnaseid ammoniaagitaseme tõuse teatasid korduvalt Batangase keemiatehase operaatorid, hoolimata aeratsiooni lisamisest. Asi polnud ainult õhuvarustuses, vaid ka biokile ebaühtlases kasvus paagis. Kui segamist parandati ja aklimatiseerumisperioodi pikendati, muutus süsteem stabiilsemaks, kuna biomassil oli aega kohaneda toksiliste piikidega. Reaalses töös on pidev laadimine oluline, mitte kiire remont. Biokile võib saada šoki voolu või kemikaalide doseerimise järskude muutuste tõttu. Sujuvam etteanne, tugev, kuid mitte vägivaldne aeratsioon ja süsteemile kohanemisaja andmine aitavad kõik kaasa sellele, et keskkond toimib karmides tingimustes paremini.

Keemiline reovesi: korrosioonikindla MBBR-materjali valik ja protsessi optimeerimine

Keemiline reovesi avaldab bioloogiale teistsugust koormust kui paljud teised tööstusharud. Reovesi sisaldab tavaliselt happeid, leeliseid, lahusteid või puhastusvahendeid, mis võivad aja jooksul seadmeid ja bioloogiat kahjustada. Mõnedes rajatistes võib pH kõikuda isegi ühe tootmistsükli jooksul väga madalalt väga kõrgele. See raskendab bakterite aktiivsena püsimist ja kandekeskkonna stabiilse pinna pakkumist biokilele aja jooksul. Korrosioon ja keemiline rünnak on keemilise reovee jaoks kasutatava MBBR-keskkonna valikul olulised tegurid. Enamik tehaseid eelistab suure tihedusega polüetüleenist (HDPE) kandjaid, kuna need taluvad karmi keskkonda. Ka keskkonna pinna koostis mängib selles rolli. Kare, kuid stabiilne pind võimaldab biokilel kiiresti kinnituda isegi ajal, mil süsteem puutub kokku kõikuvate kemikaalidega. Kuna keskkonna pind hakkab aja jooksul lagunema või hapraks muutuma, kaotab biokile kiht oma haarduvuse ja selle töödeldavus väheneb. Väikese kattetootmisüksuse operaatorid kogesid korduvalt COD eemaldamise efektiivsuse vähenemist. Pärast probleemi uurimist mõistsid nad, et see oli tingitud ebaühtlasest biokile kasvust pärast lahustirikkaid väljavoolupiike. Nendel aegadel ei suutnud reaktori sees olev keskkond pakkuda biokile kasvuks ühtlast keskkonda. Lisaks sellele, et rajatis läks üle kemikaalikindlamale kandjale, tasakaalustati ka löögikoormust enne, kui see bioloogiasse jõudis. Seda tehti, paigaldades enne MBBR-basseini tasanduspaagi. Tasanduspaagid on üks protsessi juhtimise meetod, mis aitab keemilise reovee puhul. Need võimaldavad segada erinevaid reoveepartiisid enne nende bioloogilisse etappi jõudmist, mis takistab suurte kemikaalidooside läbitungimist. pH kontroll on veel üks oluline tegur, mida arvestada. Hoides pH teatud vahemikus, suudavad teie nitrifitseerivad bakterid kauem vastu pidada ja taastuda kiiremini löögisündmustest. Kemikaalidega tegelemisel tuleb reguleerida ka õhutamist. Liiga palju õhku eemaldab biokile kandjalt ja liiga palju hapnikku aeglustab taastumisprotsessi pärast keemilist rünnakut. Õigesti reguleeritud õhuvool hoiab teie süsteemi sujuvalt töös, ilma et see hävitaks teie kinnitunud kasvu. Keemilise reovee edukas käitlemine taandub tavaliselt stabiilsele, mitte järsule kontrollile. Kemikaalidele vastupidava keskkonna ja protsessi abil, mis võimaldab teie bioloogial tormidele vastu pidada, annate oma süsteemile parimad võimalused toimetulekuks ja toimimiseks.

Tekstiili-/toiduainete töötlemise reovesi: meediarakendused orgaaniliste saasteainete tõhusaks lagundamiseks

Tekstiilireovesi ja toiduainete töötlemise reovesi on kaks väga erinevat tööstusharu. Üks asi on neil aga ühine: nende orgaanilise reostuse koormus on tavaliselt väga kõrge. Reoveepuhastussüsteemis võivad ühed käituda erinevalt kui teised. Tekstiilireovesi sisaldab ühendeid nagu värvaine, pindaktiivsed ained ja soolad, mis sageli ei lagunda bakterid. Toiduainete töötlemise reovesi sobib üldiselt paremini bioloogiliseks töötlemiseks, kuid tipptootmise perioodide järel võib see sisaldada äärmiselt palju keemiline hapnikutarve (KHT), rasvu ja hõljuvaid aineid. MBBR-süsteemid tuginevad mõlema rakenduse puhul suurema osa tööst biokilele. Mikroorganismidele antakse koht kasvamiseks ja arenemiseks isegi siis, kui süsteemi vool või koormus keskkonna tõttu varieerub. Tekstiilireovee käitlemisel tuleb tagada stabiilne biokile, kui bakterid puutuvad kokku mürgiste ühendite või raskete värvidega. Mõned värvainemolekulid takistavad bakterite aktiivsust ja seetõttu tuleb süsteemile anda aega terve mikroobipopulatsiooni loomiseks. Kui keskkonnas on hea biokile tekkinud, hakkab see aeglaselt orgaanilisi aineid lagundama ja aja jooksul värvimuutuma. Guangdongi teksariiete pesulas esines heitvee värvuse kõikumisi. Lisaks sellele, et reoveel oli enne töötlemist aega reageerida, oli MBBR-reaktoris ka kehv biokile kasv. Pärast pikemat aklimatiseerumisaega ja stabiilsema söötmisvoolu saavutamist hakkas süsteem värvi eemaldama paremini. Operaatorid täheldasid isegi, et kui biokile saavutas piisava paksuse, muutus reaktor märkimisväärselt vastupidavamaks löökkoormustele. Toiduainete töötlemise reovesi reageerib erinevalt kui tekstiilitööstuse reovesi. Hea näide oleks piimatööstus, mis pumpab pärast puhastustsükleid süsteemi rasva- ja valgurikka reovee. Need orgaanilised ained võivad põhjustada KHT järsu tõusu ja vahu teket õhustuspaakides. Sellisel juhul võimaldab MBBR-keskkond mikroobide kiiremat kasvu, mis neid orgaanilisi aineid tarbivad. Lihtsalt veenduge, et süsteem oleks korralikult segatud, et vältida rasvade kogunemist keskkonna ühte ossa. Puuviljamahla tehase operaatorid märkasid ebaühtlase voolu tõttu kandevõimendite erinevates piirkondades ummistumist. Keskkond hakkas mitte ainult puhtam välja nägema, vaid biokile aktiivsus paranes ka siis, kui eelsõelumine oli optimeeritud ja õhustusmustrid kohandatud. Tipptootmise ajal töötas süsteem palju stabiilsemalt kui varem. Nendes tööstusharudes on reovee ja aktiivse biokile vahelise kontakti stabiilsuse säilitamine võtmetähtsusega. Järjepidev koormus, keemiliste häirete puudumine ja biokile kinnistumisaeg võimaldavad materjalil oma maksimaalset potentsiaali ära kasutada. See võimaldab MBBR-süsteemidel töötada stabiilsetes tingimustes vähese operaatori sekkumisega ja prognoositavamate tulemustega.

Tööstusprojekti juhtum: MBBR-materjali toimivusandmed tööstusliku reovee puhastamisel

Praktiliseks tööstuslikuks kasutamiseks valitakse MBBR-meediumid nende stabiilsuse tõttu erinevates tingimustes, mitte ainult teoreetilise eemaldamise efektiivsuse tõttu. Allpool on esitatud reaalne stsenaarium, mis põhineb Luzoni tööstuspiirkonnas asuva keemilise ja tekstiilitööstuse kombineeritud reoveepuhastusjaama uuendamise vaatlustel. Jaamas töödeldud reovee hinnanguline vooluhulk on vahemikus 800–1000 m3/päevas. Enne uuendamist oli sissetuleva vee keemiline hapnikutarve tavaliselt vahemikus 1,800–3,500 mg/l. Ammoniaaklämmastik oli tavaliselt vahemikus 40–85 mg/l. Esines juhtumeid, kus vana süsteem vastas vaevu nõutavatele standarditele, eriti päevadel, mil nii värvimis- kui ka pesuliinid töötasid täisvõimsusel. Pärast MBBR-etapi paigaldamist koos väljakujunenud kandjatega ja õhutussüsteemi häälestamist tasakaalu saavutamiseks täheldati 46-nädalast käivitusperioodi. Biokiled kasvasid kogu käivitusperioodi jooksul aeglaselt, kuid kindlalt. Operaatorid vältisid õhuvoolu kiiruse drastilisi muutusi ja hoidsid laadimist võimalikult palju konstantsena, et bakterid saaksid keskkonnaga harjuda. Pärast stabiliseerunud seisundi saavutamist oli MBBR-tehnoloogia lisamisega COD eemaldamise protsent suurem (88–92) kui olemasoleva vana süsteemiga (70). Heitvee COD püsis samuti püsivalt madal (<250 mg/l) isegi sissevoolu tippvoolu päevadel. Paranemine oli veelgi dramaatilisem ammooniumlämmastiku puhul. Vanas süsteemis püsisid näidud pärast töötlemist tavaliselt üle 20 mg/l. Pärast käivitamist ja stabiliseerimist suutsid tulemused tavapärastes töötingimustes ulatuda 5–10 mg/l-ni, kusjuures mõned tippväärtused esinesid tugevate löögikoormuste korral. Tähelepanuväärne oli see, kui üks osakond kahekordistas ootamatult oma tootmist tekstiililiinilt. Sissevoolu COD hüppas kahe päeva jooksul peaaegu 4,000 mg/l-ni. Süsteemi krahhi asemel koges MBBR-bassein vaid väikest jõudluse langust, mis taastus 48–72 tunni jooksul. Operaatorid märkasid, et biokile paksus oli veidi suurenenud võrreldes sissevoolu löögikoormuse eelse ajaga, mis aitas osa koormusest kompenseerida. Hoolduslogid näitasid ka sette kogunemise vähenemist võrreldes varasemate aastatega, kui kasutati ainult aktiivmuda protsessi. Toodetud liigsette kogus oli järjepidevam ja veetustamine muutus lihtsamaks. Sellest juhtumist saadud õppetund oli lihtne. Meedia ei võtnud töötlemise üle täielikult kontrolli. See lihtsalt võimaldas süsteemile suuremat paindlikkust. Biokile toimis padjana... elava padjana, mis andis operaatoritele aega reageerida muutustele koormuse varieerudes ja hoidis ära jõudluse languse.