Industriel spildevandsbehandling: Målrettede løsninger med MBBR-medier (kemisk/tekstil/fødevareforarbejdning)

Der findes intet standardiseret industrielt spildevand. En kemisk fabrik kan udlede vand, der indeholder stærke opløsningsmidler, hvorimod en tekstilfabrik er nødt til at arbejde med farvestoffer, der er vanskelige at opløse. Fødevareforarbejdningsanlæg er imidlertid kendt for at generere spildevand, der normalt er rigt på organisk affald og fedtstoffer. Behandling er en udfordring på grund af sådanne forskelle. MBBR Biochip Media giver en fleksibel metode til at håndtere disse svingende miljøer ved at fremme væksten af ​​gavnlige bakterier i systemet. Det kan bruges til at behandle vand mere stabilt med den rigtige opsætning og holde behandlingsprocessen mere stabil, når vandkvaliteten svinger fra dag til dag.

Smertepunkter i industrispildevand: Særlige krav til medier under høj COD/højt ammoniaknitrogenindhold

Højt COD- og højt ammoniaknitrogenindhold i spildevand introducerer en række problemer, som er vanskelige at overse i faktiske anlæg. Vandet har en tendens til at være mørkt, turbulent og ikke særlig stærkt ved hvert skift. I et tekstilfarvningslaboratorium kan f.eks. en batch tekstilfarvestof indeholde tungt farvestof og overfladeaktive stoffer samt en batch rengøringskemikalier. Øjeblikkelige stigninger kan forekomme i et fødevareforarbejdningsanlæg på grund af produktionstoppe og få COD til at overstige normale niveauer. I tilfælde af behandlingssystemer forårsager en sådan belastning, at biologien i tanken er under konstant tryk. Det primære problem begynder med behovet for ilt. Høj COD indebærer, at bakterier kræver meget ilt for at nedbryde organisk materiale. Højt ammoniaknitrogenindhold kræver derimod nitrificerende bakterier, som vokser langsommere og er mere sarte. Tilstedeværelsen af ​​de to fører til konkurrence, da de konkurrerer om at optage plads og få adgang til ilt. Ubalancerede systemer resulterer ofte i en langsommere ammoniakfjernelse i starten og ustabil spildevandskvalitet. MBBR-systemer er baseret på brugen af ​​​​bærere til at bære biofilm, selvom ikke alle forhold er befordrende for stabil vækst. Mediet skal være i stand til at opretholde tyk og aktiv biofilm i højstyrkespildevand, men ikke let skalle af. Samtidig skal den have et tilstrækkeligt overfladeareal til at tillade sameksistens af hurtigtvoksende heterotrofe bakterier og langsomme nitrifikatorer. Når overfladen er for glat, kan biofilmen ikke hæfte. Hvis den bliver meget tyk, kan ilt ikke trænge ind i det indre lag, og bakterierne i den kan dø. Lignende ammoniakstigninger blev rapporteret gentagne gange af operatører af en kemisk fabrik i Batangas på trods af tilføjelsen af ​​beluftning. Det var ikke kun lufttilførsel, men også den ujævne vækst af biofilm i tanken. Når blandingen blev forbedret, og akklimatiseringsperioden blev forlænget, var systemet mere stabilt, da biomassen fik tid til at akklimatisere sig til toksiske toppe. I reel drift er konstant belastning vigtig i modsætning til hurtige reparationer. Biofilmen kan blive chokeret af pludselige ændringer i flow eller kemisk dosering. En jævnere tilførsel, høj, men ikke voldsom beluftning og at give systemet tid til at tilpasse sig bidrager alle til, at mediet fungerer bedre under de barske forhold.

Kemisk spildevand: Valg af korrosionsbestandigt MBBR-medie og procesoptimering

Kemisk spildevand skaber en anden type stress på biologien end mange andre industrier gør. Spildevandet indeholder normalt syrer, alkalier, opløsningsmidler eller rengøringsmidler, der kan æde udstyr og biologi over tid. Nogle faciliteter vil endda opleve udsving fra meget lav til meget høj pH-værdi i løbet af en enkelt produktionscyklus. Dette gør det vanskeligt for bakterier at forblive aktive og for bærermediet at give en stabil overflade, som biofilmen kan fastgøre sig til i lang tid. Korrosion og kemiske angreb er store faktorer, når man skal beslutte, hvilken type MBBR-medie der skal bruges til kemisk spildevand. De fleste anlæg vil hælde mod højdensitetspolyethylen (HDPE) bærere på grund af deres evne til at modstå barske miljøer. Mediets overfladesammensætning spiller også en rolle i dette. En ru, men stabil overflade gør det muligt for biofilm at fastgøre sig hurtigt, selv i perioder, hvor systemet udsættes for svingende kemikalier. Når mediets overflade begynder at nedbrydes eller blive sprød over tid, vil biofilmlaget miste sit greb, og evnen til at blive behandlet vil aftage. Operatører på et lille produktionsanlæg for belægninger oplevede gentagne perioder med nedsat COD-fjernelseseffektivitet. Efter at have undersøgt problemet, indså de, at det skyldtes ujævn biofilmvækst efter opløsningsmiddelrige udledningsstigninger. I disse perioder var mediet inde i reaktoren ikke i stand til at give et ensartet medium for biofilm at vokse på. Ikke alene skiftede anlægget til en mere kemikalieresistent bærer, men de udjævnede også chokbelastningen, før den nåede det biologiske stadie. Dette blev gjort ved at implementere en udligningstank før MBBR-bassinet. Udligningstanke er en metode til processtyring, der kan hjælpe med kemisk spildevand. De muliggør en blanding af forskellige spildevandspartier, før de når det biologiske stadie, hvilket forhindrer store kemiske doser i at strømme igennem. pH-kontrol er en anden vigtig faktor at overveje. Ved at holde pH-værdien inden for et bestemt område vil dine nitrificerende bakterier være i stand til at overleve længere og komme sig hurtigere efter chokhændelser. Luftning skal også være optimal, når man har med kemikalier at gøre. For meget luft vil skyde biofilm af mediet, og for meget ilt vil forsinke genopretningsprocessen efter et kemisk angreb. Korrekt justeret luftstrøm vil holde dit system kørende problemfrit uden at dræbe den vedhæftede vækst. Håndtering af kemisk spildevand med succes handler normalt om stabil i modsætning til pludselig kontrol. Ved at have et medie, der kan modstå kemikalierne, og en proces, der gør det muligt for din biologi at ride stormene af, giver du dit system den bedste chance for at klare sig og præstere.

Spildevand fra tekstil-/fødevareforarbejdning: Medieanvendelse til effektiv nedbrydning af organiske forurenende stoffer

Tekstilspildevand og spildevand fra fødevareforarbejdning er to meget forskellige industrier. Én ting de har til fælles er dog, at de har en tendens til at have en meget høj belastning af organisk forurening. Man kan opføre sig anderledes end andre i et spildevandsbehandlingssystem. Tekstilspildevand indeholder forbindelser som farvestof, overfladeaktive stoffer og salte, der ofte er modstandsdygtige over for bakteriel nedbrydning. Spildevand fra fødevareforarbejdning egner sig generelt bedre til biologisk behandling, men kan have et ekstremt højt indhold af COD, fedtstoffer og suspenderede stoffer efter spidsbelastningsperioder. MBBR-systemer er afhængige af biofilm til at udføre det meste af arbejdet i begge anvendelser. Mikroorganismerne får et sted at vokse og trives, selvom systemets flow eller belastning varierer på grund af mediet. Når man beskæftiger sig med tekstilspildevand, skal man sikre sig, at man kan have en stabil biofilm, når bakterierne udsættes for giftige forbindelser eller stærke farver. Nogle farvestofmolekyler vil hæmme bakterieaktiviteten, og som følge heraf skal man give systemet lidt tid til at etablere en sund mikrobiel population. Når en god biofilm er etableret i mediet, vil den langsomt begynde at nedbryde organisk materiale og affarves over tid. Et denimvaskeri i Guangdong oplevede udsving i farven på deres spildevand. Ikke alene havde spildevandet tid til at reagere, før det blev behandlet, men der var også dårlig biofilmvækst til stede inde i MBBR-reaktoren. Efter at have givet mere tid til akklimatisering og haft en mere stabil fødestrøm, begyndte systemet at vise forbedret farvefjernelse. Operatørerne observerede endda, at når biofilmen nåede en tilstrækkelig tykkelse, blev reaktoren betydeligt mere modstandsdygtig over for stødbelastninger. Spildevand fra fødevareforarbejdning reagerer anderledes end tekstilspildevand. Et godt eksempel ville være et mejeri, der pumper spildevand med et højt fedt- og proteinindhold ind i systemet efter rengøringscyklusser. Disse organiske stoffer kan forårsage stigninger i COD og dannelse af skum i beluftningstanke. I dette scenarie vil MBBR-medier muliggøre hurtigere vækst af mikrober, der vil forbruge disse organiske stoffer. Sørg blot for, at systemet blandes korrekt for at undgå, at fedtstoffer ophobes på en sektion af mediet. Operatører på en frugtjuicefabrik bemærkede tilstopning på forskellige områder af transportørerne på grund af ujævn strømning. Ikke alene begyndte medierne at se renere ud, men biofilmaktiviteten forbedredes, da forscreeningen blev optimeret, og beluftningsmønstrene blev justeret. Da produktionsspidserne kom, kørte systemet meget mere stabilt end før. At holde kontakten mellem spildevand og aktiv biofilm stabil er afgørende i disse industrier. Konsistent belastning, ingen kemiske forstyrrelser og tid til at biofilmen etablerer sig vil give mediet mulighed for at udnytte sit fulde potentiale. Dette vil give MBBR-systemer mulighed for at køre under stabile forhold med minimal operatørindgriben og mere forudsigelige resultater.

Industriprojektcase: Ydelsesdata for MBBR-medier i industriel spildevandsbehandling

Til praktisk industriel brug vælges MBBR-medier for deres stabilitet under varierende forhold snarere end udelukkende for deres teoretiske fjernelseseffektivitet. Nedenfor er et reelt scenario baseret på observationer fra en opgradering af et kombineret kemisk-tekstil spildevandsbehandlingsanlæg beliggende i et industridistrikt i Luzon. Den estimerede spildevandsstrøm, der behandles i anlægget, varierer fra 800-1000 m3/dag. Før opgradering ville den indgående COD normalt ligge mellem 1,800-3,500 mg/L. Ammoniaknitrogen ville typisk ligge mellem 40-85 mg/L. Der var tilfælde, hvor det gamle system lige akkurat levede op til de krævede standarder, især på dage, hvor både farvelinjen og vaskelinjerne kørte med fuld produktion. En opstartsperiode på 46 uger blev observeret efter installation af et MBBR-trin med veletablerede bærere og justering af beluftningssystemet for at opnå balance. Biofilm voksede langsomt, men sikkert i hele opstartsperioden. Operatørerne undgik drastiske ændringer i luftstrømningshastighederne og holdt konstant belastning så meget som muligt for at give bakterier mulighed for at vænne sig til miljøet. Efter at have opnået en stabiliseret tilstand, var procentvis fjernelse af COD større (88-92) med tilføjelsen af ​​MBBR-teknologi end med (70) det eksisterende gamle system. Spildevands-COD forblev også konstant lav (<250 mg/L), selv under dage med spidsbelastning fra tilløbet. Forbedringen var endnu mere dramatisk, når det kom til ammoniaknitrogen. I det gamle system ville aflæsningerne normalt holde sig over 20 mg/L efter behandling. Efter opstart og stabilisering kunne resultaterne nå 5-10 mg/L under normale driftsforhold med nogle spidsværdier til stærke chokbelastninger. Det bemærkelsesværdige var, da en afdeling pludselig fordoblede deres produktion fra tekstillinjen. Tilløbs-COD steg til næsten 4,000 mg/L i løbet af 2 dage. I stedet for et systemnedbrud oplevede MBBR-bassinet kun et lille fald i ydeevnen, som blev genoprettet inden for 48-72 timer. Operatørerne bemærkede, at biofilmtykkelsen var steget en smule fra før tilløbs-chokbelastningen indtraf, hvilket hjalp med at optage noget af belastningen. Vedligeholdelseslogge viste også en reduceret mængde slamopbygning sammenlignet med tidligere år, hvor kun aktivslamprocessen blev anvendt. Der var mere ensartethed i mængden af ​​overskydende slam, og afvanding blev lettere. Lærdommen fra denne sag var enkel. Mediet overtog ikke fuldstændig kontrol over behandlingen. Det gav blot systemet mere fleksibilitet. Biofilm fungerede som en pude ... en levende pude, der gav operatørerne tid til at reagere på ændringer, når belastningen varierede, og forhindrede, at ydeevnen faldt.