MBBR žiniasklaidos taikymas komunalinių ir pramoninių nuotekų valymui|Malaizijos atvejo tyrimas

Praktiniai MBBR terpių pritaikymai komunalinių ir pramoninių nuotekų valymui

Įvadas

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) terpė buvo plačiai naudojama komunalinių ir pramoninių nuotekų valymo projektuose visame pasaulyje dėl savo brandaus valymo efektyvumo ir gero pritaikomumo. Komunalinių nuotekų valymo srityje ši technologija dažnai naudojama modernizuojant ir renovuojant esamus valymo įrenginius, kad jie atitiktų griežtesnius išleidimo standartus; o pramoniniuose scenarijuose jis gali veiksmingai susidoroti su sudėtingos teršalų sudėties charakteristikomis ir dideliais pramoninių nuotekų apkrovos svyravimais. Šiame straipsnyje bus nagrinėjami praktiniai MBBR terpės pritaikymo atvejai ir valymo efektai, pasiekiami įvairiuose scenarijuose, daugiausia dėmesio skiriant nuotekų valymo Malaizijoje pagrindui ir inžineriniams pavyzdžiams, siekiant parodyti šios technologijos praktiškumą ir ekonomiškumą.

Malaizijos nuotekų valymo pramonės pagrindų apžvalga

Malaizija, kaip Pietryčių Azijos šalis, yra aprūpinta gausiais vandens ištekliais, o kai kurie regionai ilgą laiką net eksportuoja gėlą vandenį į kaimynines šalis. Tačiau pastaraisiais metais nuotekų valymas Malaizijoje, veikiamas daugelio veiksnių, tokių kaip miesto gyventojų skaičiaus augimas, sparti pramonės plėtra ir geresnis aplinkosauginis supratimas, patiria didelių iššūkių ir neatidėliotinų poreikių. Pramonės statuso požiūriu kai kurie Malaizijos regionai turi problemų, tokių kaip tiesioginis nuotekų išleidimas, pasenę valymo įrenginiai ir nepakankamas valymo efektyvumas. Tarp jų daugelyje vietovių, tokių kaip Džohoras ir Saravakas, sustiprėjo upių tarša dėl neteisėto pakrančių gamyklų išleidimo ir gyventojų nereguliuojamo buitinių nuotekų išleidimo ir netgi dažnų vandens tiekimo krizių. Tik Džohore kasdien išmetamas geriamojo vandens kiekis siekia net 1,173 milijardo litrų, o tai dar labiau padidina vandens pasiūlos ir paklausos prieštaravimą.

Siekdama pagerinti vandens aplinkos kokybę, Malaizijos vyriausybė nuolat tobulino aplinkos apsaugos įstatymus ir reglamentus. Tarp jų 2009 m. Aplinkos kokybės (nuotekų) reglamente buvo suformuluoti griežti nuotekų išleidimo standartai (standartas A: BDS₅ Mažiau arba lygus 20 mg/L, ChDS mažesnis arba lygus 50 mg/L, Suspenduotos kietosios medžiagos Mažiau arba lygus 50 mg/L), keliami aukštesni nuotekų valymo įrenginių efektyvumo reikalavimai. Tuo pačiu metu Malaizija palaipsniui didino investicijas į nuotekų valymo įrenginių statybą ir atnaujinimą. Viena vertus, tai skatina centralizuotų nuotekų šalinimo sistemų statybą. Pavyzdžiui, Kučingas daug investavo į centrinės nuotekų išleidimo sistemos, kuri etapais centralizuotai valo nuotekas prieš išleidžiant jas į upes, statybą, palaipsniui gerinant upių taršos situaciją. Kita vertus, aktyviai diegiamos efektyvios nuotekų valymo technologijos. Dėl mažo ploto, trumpo renovacijos ciklo, didelio valymo efektyvumo ir kontroliuojamų eksploatavimo sąnaudų pranašumai MBBR technologija tapo pageidaujama Malaizijos komunalinių nuotekų valymo įrenginių modernizavimo ir atnaujinimo technologija ir yra plačiai naudojama įvairiuose regioniniuose nuotekų valymo projektuose. Be to, Malaizija pastaraisiais metais taip pat propaguoja kietųjų atliekų ir plastiko taršos apdorojimą, siekdama sumažinti teršalų išmetimą šaltinyje, palengvinti nuotekų valymo naštą ir sukurti išsamią aplinkos apsaugos valdymo sistemą „šaltinio kontrolė + vamzdžių valymo{12}}pabaiga“.

MBBR terpės panaudojimo komunalinių nuotekų valyme atvejai

(1) Komunalinių nuotekų valymo įrenginių Europoje atnaujinimo atvejis

Komunalinių nuotekų valyme įprastas MBBR terpės taikymo scenarijus yra aktyviojo dumblo valymo įrenginių atnaujinimas ir atnaujinimas. Daugelis senų valymo įrenginių susiduria su iššūkiais, kylančiais dėl vis griežtesnių azoto ir fosforo šalinimo reikalavimų. Pridėjus MBBR terpės į esamas aeracijos talpas, galima padidinti biomasės sulaikymą nedidinant reaktoriaus tūrio. Pavyzdžiui, Europos komunalinių nuotekų valymo įrenginiuose, kurių suprojektuotas valymo pajėgumas yra 50 000 gyventojų ekvivalentų (PE), buvo pritaikyta MBBR terpė nitrifikacijos didinimo renovacijai. Prieš renovaciją gamyklos amoniakinio azoto pašalinimas siekė tik 75 proc., o tai neatitiko 5 mg/L debito normos; sumontavus MBBR terpę, kurios savitasis paviršiaus plotas 800 m²/m³, amoniakinio azoto pašalinimo greitis padidėjo iki daugiau nei 95%, o nuotekų amoniakinio azoto koncentracija buvo stabiliai kontroliuojama žemiau 3 mg/L. Renovacijos projektas turėjo trumpą statybų prastovą, o eksploatacijos kaina išaugo tik 10%, o tai visiškai atspindi MBBR media ekonomiškumą atnaujinant ir renovuojant komunalinių nuotekų valymo įrenginius.

(2) Malaizijos Kuala Sawah regioninio nuotekų valymo įrenginio atnaujinimo atvejis

Didėjant miesto gyventojų skaičiui ir vis griežtėjant aplinkos apsaugos taisyklėms Malaizijoje, MBBR technologija taip pat buvo palaipsniui pritaikyta atnaujinant komunalinių nuotekų valymo įrenginius. Kvala Sawah regioninis nuotekų valymo įrenginys (RSTP) Negeri Sembilan mieste, kurį eksploatuoja Indah Water Konsortium (IWK), turi skubiai pagerinti valymo efektyvumą, kad atitiktų griežtus Malaizijos aplinkos kokybės (nuotekų) reglamentuose 2009 m. nustatytus išleidimo standartus. m³ išmatų dumblo per dieną, aptarnaujantis 320 000 gyventojų. Tačiau jo azoto šalinimo efektas buvo nestabilus, o nuotekų rodikliai dažnai neatitiko standartų didžiausios apkrovos laikotarpiais, o tai neatitiko neatidėliotino vandens aplinkos valdymo poreikio vietinėje vietovėje.

Siekdama išspręsti minėtas problemas neplečiant esamo ploto (pagrindinis suvaržymas miestuose), 2023 m. gamykla atliko MBBR terpės atnaujinimo projektą. Į oksidacijos griovio aerobinę zoną buvo pridėta MBBR 37 terpė, kurios savitasis paviršiaus plotas 800 m²/m³, sudarančios 25 % reaktoriaus tūrio. Renovacijos projektas buvo įgyvendintas etapais, kiekvienas etapas baigtas per 10 dienų, taip sumažinant poveikį eksploatacijai. MBBR sistema žymiai pagerino biomasės sulaikymo pajėgumus, ypač praturtino nitrifikuojančias bakterijas (Nitrospira spp.), padidino augalo gebėjimą susidoroti su organinės ir azoto apkrovos svyravimais ir efektyviai išsprendė nestabilaus azoto pašalinimo iš pradinio proceso skausmo tašką.

(3) Gydymo efektyvumo palyginimas prieš ir po renovacijos

Toliau pateiktoje 1 lentelėje apibendrinamas Kuala Sawah RSTP apdorojimo efektyvumas prieš ir po MBBR renovacijos, palyginti su Malaizijos standartinėmis A išmetimo ribomis.

Iš 1 lentelės matyti, kad MBBR renovacija žymiai pagerino įrenginio valymo efektyvumą. Visi pagrindiniai rodikliai stabiliai atitinka ir viršija Malaizijos standartinius A išmetimo standartus, tarp kurių amoniako azoto pašalinimo greitis padidėjo daugiau nei 20 procentinių punktų, visiškai išsprendus nekokybiškų nuotekų problemą piko apkrovos laikotarpiais. Be to, MBBR sistema sumažino perteklinio dumblo gamybą 28%, sumažindama mėnesines dumblo šalinimo išlaidas maždaug 25 000 Malaizijos ringgitų (RM). Dėl energiją taupančios MBBR sistemos konstrukcijos eksploatacijos sąnaudos išaugo tik 8 %, todėl tai buvo ekonomiškas ir efektyvus sprendimas atnaujinant ir atnaujinant gamyklą, taip pat yra tinkama nuoroda atnaujinant kitus senus nuotekų valymo įrenginius Malaizijoje.

MBBR terpės panaudojimo pramoninių nuotekų valyme atvejai

(1) Šiaurės Amerikos pieno perdirbimo įmonės nuotekų valymo atvejis

Pramonės srityje MBBR mediaga sėkmingai pritaikyta įvairių rūšių pramoninių nuotekų valymui. Pavyzdžiui, maisto perdirbimo nuotekose dažniausiai yra didelės koncentracijos organinių medžiagų (CDS iki 10 000 mg/L) ir riebalų, kuriuos sunku efektyviai išvalyti tradiciniais procesais. Šiaurės Amerikos pieno perdirbimo įmonė priėmė MBBR sistemą gamybos nuotekoms valyti. Reaktorius buvo užpildytas 30% cilindrinės MBBR terpės, o hidraulinio sulaikymo laikas buvo kontroliuojamas 8 val. Eksploatacijos rezultatai parodė, kad ChDS šalinimo greitis siekė 92%, o BDS₅ pašalinimo greitis – 94%, o tai buvo žymiai geresnis už pradinio aktyviojo dumblo proceso našumą (CDS šalinimo greitis 78%); Tuo pačiu metu perteklinė dumblo gamyba buvo sumažinta 30%, efektyviai sumažinant dumblo šalinimo sąnaudas ir subalansuojant apdorojimo efektą bei ekonomiškumą.

(2) Azijos farmacijos gamyklos nuotekų valymo atvejis

Kitas tipiškas taikymo scenarijus yra farmacinių nuotekų valymas. Tokiose nuotekose yra toksiškų ir ugniai atsparių organinių junginių, kuriuos sunku išvalyti. Azijos farmacijos gamykla nuotekoms valyti priėmė kombinuotą MBBR terpės ir pažangių oksidacijos procesų (AOP) sistemą. MBBR buvo naudojamas kaip išankstinio apdorojimo įrenginys, skirtas pašalinti biologiškai skaidžią organinę medžiagą, sumažinant vėlesnių AOP apdorojimo apkrovą ir išvengiant toksinių medžiagų poveikio tolesniems procesams. MBBR reaktorius pasiekė 65% CHD pašalinimo greitį farmacinėse nuotekose. Po apdorojimo kombinuotu procesu galutinė nuotekų ChDS koncentracija buvo mažesnė nei 50 mg/L, atitinkanti vietinius išleidimo standartus. MBBR terpių taikymas taip pat pagerino valymo sistemos stabilumą, susilpnino toksinių medžiagų poveikį apdorojimo procesui ir užtikrino ilgalaikį stabilų apdorojimo sistemos veikimą.

MBBR sistemos našumo palyginimas skirtingais taikymo scenarijais

Toliau pateiktoje 2 lentelėje palyginamas MBBR sistemų veikimas pagal skirtingus šiame straipsnyje aprašytus taikymo scenarijus, pabrėžiamas šios technologijos universalumas ir pritaikomumas bei pateikiama informacija apie įvairių tipų nuotekų valymo projektų techninį pasirinkimą.

Išvada

Minėti praktinio pritaikymo atvejai rodo, kad MBBR media yra universali ir efektyvi technologija, tinkanti tiek komunalinių, tiek pramoninių nuotekų valymui. Jis turi didelę organinę apkrovą, stiprų atsparumą smūgiams ir gebėjimą bendradarbiauti bei integruotis su kitais valymo procesais, todėl yra tinkamiausias sprendimas sprendžiant sudėtingas nuotekų valymo problemas. Ypač Malaizijoje, kartu su vietiniais nuotekų valymo poreikiais-būtina skubiai atnaujinti senus įrenginius, griežtus išleidimo standartų apribojimus ir būtinybę subalansuoti grindų plotą ir eksploatavimo išlaidas-MBBR technologijos taikymas veiksmingai išsprendė vietinio nuotekų valymo problemas, suteikė veiksmingą ir ekonomišką techninę pagalbą vandens aplinkos valymui ir panašių nuotekų valdymo projektams Malaizijoje.

Nedvejodami susisiekite su Rachel ir aptarkite daugiau!

WhatsApp:+86 137 9555 6548

El. paštas:[email protected]