Qu'est-ce que le traitement des eaux usées MBBR et quel est son dosage ? Explication détaillée du processus MBBR

Le MBBR est le principe de base de l’utilisation de la méthode du biofilm. En ajoutant une certaine quantité de porteurs en suspension au réacteur, la biomasse et les espèces biologiques dans le réacteur sont augmentées, améliorant ainsi l'efficacité de traitement du réacteur. Étant donné que la densité de la charge est proche de celle de l'eau, elle est complètement mélangée à l'eau lors de l'aération et l'environnement dans lequel les micro-organismes se développent est gazeux, liquide et solide.

 

Cet article examinera de près le processus MBBR, expliquant comment il fonctionne et comment il se compare à d'autres techniques.

 

 

1.Principe du processus MBBR

 

Le principe du procédé MBBR consiste à augmenter la biomasse et les espèces biologiques dans le réacteur en ajoutant une certaine quantité de porteurs en suspension au réacteur, améliorant ainsi l'efficacité de traitement du réacteur. Étant donné que la densité de la charge est proche de celle de l'eau, elle est complètement mélangée à l'eau lors de l'aération et l'environnement de croissance microbienne est constitué de trois phases gazeuse, liquide et solide. L'effet de collision et de cisaillement du porteur dans l'eau réduit la taille des bulles d'air et augmente le taux d'utilisation de l'oxygène. De plus, chaque support possède différentes espèces biologiques à l'intérieur et à l'extérieur, avec des bactéries anaérobies ou facultatives se développant à l'intérieur, et de bonnes bactéries cultivées à l'extérieur, de sorte que chaque support est un micro-réacteur, de sorte que les réactions de nitrification et de dénitrification existent en même temps. , Améliorant ainsi l'effet du traitement.

 

Le procédé MBBR combine les avantages du lit fluidisé traditionnel et de la méthode d'oxydation par contact biologique. Il s'agit d'une méthode nouvelle et efficace de traitement des eaux usées. Il s'appuie sur l'aération dans le réservoir d'aération et l'effet de levage du flux d'eau pour rendre le transporteur dans un état fluidisé, puis former une suspension. Les boues activées en croissance et les biofilms attachés font que le biofilm à lit mobile utilise tout l'espace du réacteur, exploiter pleinement les avantages des organismes en phase attachée et en phase suspendue, afin qu'ils puissent utiliser leurs forces et éviter leurs faiblesses pour se compléter. À la différence des charges précédentes, les charges en suspension peuvent entrer en contact fréquemment et à plusieurs reprises avec les eaux usées, c'est pourquoi on les appelle « biofilms en mouvement ».

 

2. Les avantages et les inconvénients du MBBR

 

Comparé à la méthode des boues activées et à la méthode du biofilm à charge fixe, le MBBR présente non seulement la haute efficacité et la flexibilité opérationnelle de la méthode des boues activées, mais présente également les caractéristiques de résistance aux charges d'impact, de long vieillissement des boues et de moins de boues résiduelles dans la méthode traditionnelle. méthode du biofilm.

 

Avantages :

 

(1) Caractéristiques d'emballage

 

Les charges sont majoritairement constituées de polyéthylène, de polypropylène et de leurs matériaux modifiés, de mousse de polyuréthane, etc. La densité est proche de celle de l'eau, principalement cylindrique et sphérique. Il est facile d'accrocher le film, ne s'agglomère pas, ne bloque pas et se décolle facilement.

 

(2) Bonne capacité de dénitrification

 

Un environnement aérobie, anoxique et anaérobie se forme sur le garnissage, et des réactions de nitrification et de dénitrification peuvent se produire dans un réacteur, ce qui a un bon effet sur l'élimination de l'azote ammoniacal.

 

(3) Bon effet d’élimination de la matière organique

 

La concentration des boues dans le réacteur est relativement élevée et la concentration générale des boues est 5-10 fois celle de la méthode ordinaire des boues activées, qui peut atteindre 30-40 g/L. Améliore l'efficacité du traitement organique et une forte résistance aux charges d'impact.

 

(4) Facile à entretenir et à gérer

 

Il n'est pas nécessaire d'installer des supports de remplissage dans le réservoir d'aération, ce qui facilite l'entretien du remplisseur et du dispositif d'aération au fond du réservoir, et permet en même temps d'économiser de l'investissement et de l'espace au sol.

 

Désavantages

 

(1) La charge dans le réacteur est dans un état fluidisé par l'effet de levage de l'aération et du débit d'eau. Dans l'ingénierie réelle, le phénomène d'accumulation locale de charges est susceptible de se produire. Afin d'éviter l'accumulation de colis, il est nécessaire d'améliorer la disposition de la canalisation d'aération et la structure du réacteur. La structure du réacteur détermine en grande partie ses caractéristiques hydrauliques. En ingénierie réelle, lorsque le rapport d'aspect d'un seul réacteur est d'environ 0,5 et que la longueur ne dépasse pas 3 m, il est avantageux que la charge se déplace complètement. Dans la conception technique réelle, un grand nombre d'expériences devraient être menées pour optimiser la structure et les caractéristiques hydrauliques du réacteur, réduire la consommation d'énergie et améliorer encore les avantages économiques du MBBR.

 

(2) L'effluent du réacteur est souvent équipé de grilles ou de grilles pour éviter les pertes de charges, mais il est facile de provoquer des bouchages. Dans le projet actuel, des grilles mobiles peuvent être installées pour un nettoyage manuel régulier, ou un dispositif de retour d'air peut être installé pour éviter le colmatage.

 

 

1. Adhésion du biofilm

 

Capacité d'adhésion du biofilm-l'indicateur le plus important pour évaluer la qualité de la charge. Quantité de bio-attachement=surface protégée (liée à la conception et à l'état de fonctionnement de la charge) × quantité de fixation biologique par unité de surface (liée aux performances de la charge)

 

2. Performances d'emballage

 

Performance du mastic : l'indice le plus important pour évaluer l'adhésion biologique du mastic

 

(1) Performances de la surface de remplissage

 

1. Structure de surface : On considère généralement que la rugosité de la surface est grande et que la vitesse de suspension du film est rapide.

 

2. Potentiel de surface : Généralement, les micro-organismes sont chargés négativement et la surface de la charge est chargée positivement, ce qui convient à la croissance des micro-organismes.

 

3. Hydrophilie : Les microbes sont des particules hydrophiles, et la charge a une bonne hydrophilie et convient à la croissance et au filmage microbiens.

 

(2) Performances hydrauliques

 

1. Porosité : Le volume occupé par la charge, la porosité est élevée.

 

2. Forme et taille : affectent l’état du débit d’eau et du débit d’air.

 

(3) Performances de fluidisation

 

Elle est liée à la densité de la charge. La densité de la charge doit être de 0.97-1.03, et la fluidisation peut être obtenue avec moins d'aération ou d'agitation.

 

3. Identification de la maturité du film suspendu

 

 

(1) Jugement visuel :

 

Le biofilm est réparti uniformément sur la surface du support, et plus il est proche de la surface du support, plus il est dense, sinon plus il est lâche. Dans le même temps, la couleur du support devient plus foncée, ce qui indique que le film support est entré dans la phase de maturité.

 

(2) Jugement par microscopie :

 

Le biofilm a une structure dense et diverses espèces microbiennes. Le nombre de ciliés sessiles, de vers à clochettes et de vers à clapet est majoritaire. L’apparition d’un petit nombre de rotifères et de ciliés nageurs signifie la maturité des biofilms.

 

2. L’étape de culture du biofilm

 

La soi-disant culture du biofilm consiste à produire et à accumuler une certaine quantité de micro-organismes dans le système de traitement par certains moyens, de sorte que le biofilm sur la charge atteigne une certaine épaisseur, et ses méthodes de culture comprennent principalement la culture statique et la culture dynamique.

 

*Culture statique

 

La culture dite statique consiste à : afin d'éviter que les nouveaux micro-organismes ne s'enfuient avec l'eau, de ménager autant que possible le temps de contact entre les micro-organismes et la couche de remplissage, afin d'accélérer la formation de biofilms, dans le étape initiale, afin d'éviter la nutrition unique des eaux usées, donc rapport C:N: P=100:5:1 d'ajout de substrats nutritifs tels que l'urée, la diamine et le sucre. Tout d’abord, inoculez les boues (10 % du volume biochimique efficace) et la pompe à eaux usées dans le réservoir biochimique, puis démarrez la culture d’aération. Le volume d'empilement de la charge dans le réservoir biochimique est de 35 %-40 % du volume efficace du réservoir de réaction. Laisser reposer 4-5h sans aération pour inoculer les micro-organismes immobilisés sur la charge, puis aérer 1h, puis reposer 2h, aérer 1h et répéter l'opération. Après 4-5 jours, la surface du mastic est entièrement recouverte de biofilm. De petits afflux d'eau continus ont commencé à partir de 6 jours.

 

*Entraînement dynamique

 

Après 6 jours de culture ennuyeuse, une fine couche de biofilm jaune-brun s'est développée à la surface de la charge, elle est donc remplacée par un afflux d'eau continu, une culture dynamique, un ajustement de la quantité d'eau et un contrôle de l'oxygène dissous entre 2~ 4 mg/L (utilisez un compteur d'oxygène dissous pour mesurer l'oxygène dissous). Après environ 15 jours, il y avait des amibes et des insectes errants sur la charge (observée au microscope biologique), et la charge était collante et glissante au toucher avec la main. Après 20 jours, des protozoaires tels que des flagellés, des vers et des bactéries sans paramécie sont apparus. Après 20 jours de culture, des métazoaires tels que des rotifères et des nématodes sont apparus, indiquant la croissance de biofilms. Peut démarrer une opération industrielle continue

 

3.L’étape de domestication du biofilm

 

Le but de la domestication est de sélectionner des micro-organismes qui s'adaptent à la qualité réelle de l'eau, d'éliminer les micro-organismes inutiles et de faire en sorte que les bactéries nitrifiantes, les bactéries dénitrifiantes et les bactéries accumulatrices de phosphore deviennent la flore dominante grâce à la domestication pour des processus de traitement qui ont pour fonction de dénitrification et d'élimination du phosphore. . La méthode spécifique consiste d'abord à maintenir le fonctionnement normal du processus, puis à contrôler strictement les paramètres de contrôle du processus. La DO moyenne doit être contrôlée entre 2 et 3 mg/l et le temps d'aération du réservoir aérobie ne doit pas être inférieur à 5 heures. Pendant ce processus, faites-le tous les jours Pour la détermination de divers indicateurs de qualité de l'eau et paramètres de contrôle, lorsque l'épaisseur moyenne du biofilm est d'environ 0.2-0,5 mm, la culture du biofilm sera réussie, jusqu'à ce que les effluents DBO5, SS, CODCr et autres indicateurs répondent aux exigences de conception

 

 

1. Combien de temps faut-il pour que le film de remplissage pende pendant le débogage à basse température en hiver ?

 

En un mois, il peut bien atteindre la norme. Si le film pend, c’est en réalité un processus. Nous divisons le film en deux angles. La première est que nos yeux nus peuvent voir le biofilm évident sur la charge. Ce temps prendra sept jours ; la seconde est que le niveau est à la hauteur. Temps, cette fois est probablement dans un délai d'un mois en hiver ; la troisième est le moment où le biofilm est complètement mature, celui-ci sera plus long, car d'un point de vue professionnel, la pleine maturité du biofilm nécessite au moins une alternance hivernale et estivale. La colonie qui s'y trouve peut enfin atteindre la stabilité. En résumé, même si d'un point de vue académique, notre stabilité se situe probablement après un hiver et un été. Du point de vue de notre effet, l'eau peut atteindre la norme en 30 jours, et du point de vue à l'œil nu, c'est environ sept jours.

 

2. Le processus MBBR doit-il ajouter des agents biologiques supplémentaires ?

 

Au sens strict, le MBBR ne nécessite pas l'ajout d'agents bactériens, il peut donc être enrichi naturellement grâce à des paramètres d'optimisation raisonnables, comme nos bactéries nitrifiantes ou dénitrifiantes, en raison de ses conditions biologiques membranaires propices à la fixation de bactéries apparentées, comme l'anammoniaque. Sous certaines conditions, elle est propice à la fixation de nos bactéries anammoniaques. Ensuite, dans des conditions d'eau particulières, par exemple, la qualité de l'eau ou la qualité de l'eau sont difficiles à dégrader. La source est relativement unique et certains inoculants obligatoires ont des effets spéciaux. De cette manière, des inoculants peuvent être ajoutés lors de l'inoculation initiale, et des ajouts ultérieurs ne sont pas nécessaires. Pour résumer, cela n'est pas nécessaire dans les conditions des eaux usées domestiques, et dans certaines conditions spécifiques des eaux usées, cela peut être utilisé comme proposition de recherche pour effectuer des recherches connexes.

 

3. Le MBBR nécessite-t-il une dénitrification et un rinçage ?

 

Le plus grand avantage du MBBR est que par rapport aux biofilms traditionnels, il ne nécessite pas de lavage à contre-courant, car ses biofilms sont automatiquement éliminés. D'après nos recherches, nous avons découvert que lorsque vos biofilms sont plus actifs, leurs cellules auront plus de sécrétions du polymère externe et son caractère collant sera fort. Puis lorsqu’il vieillit, les sécrétions extracellulaires diminuent, et sa viscosité s’affaiblit, il va automatiquement tomber au cours du processus de fluidisation, puis un nouveau biofilm va se développer, il n’a donc pas besoin d’être lavé.

 

4. Quel est le cœur du MBBR ?

 

Le noyau du MBBR est composé de deux, l’un est le remplissage et l’autre la fluidisation. La charge est utilisée comme support. Il n’existe pas de recherche unifiée pour montrer l’influence de ses performances, mais sa forme aura un impact sur la fluidisation. Par conséquent, les charges les plus largement utilisées sont les charges cylindriques plates dans le pays et à l’étranger, c’est pourquoi la recherche sur les charges se poursuit. Vous pouvez essayer de voir quels différents agents de remplissage ont le meilleur effet. Mais du point de vue de l'ingénierie, les dimensions à évaluer sont les performances, la vitesse de tournage, l'effet final de stabilisation, la durée de vie, la résistance à l'usure, etc., donc désormais, le cœur du support suspendu est toujours la fluidisation.

 

5. Quel est le taux de remplissage du système MBBR ?

 

Le taux de remplissage limite vérifié jusqu'à présent est de 67 %, la plus grande zone aérobie pouvant être atteinte dans le projet est de 60 % et la zone hypoxique est de 50 %.

 

6. La charge de MBBR doit-elle être modifiée ?

 

Je pense que les charges n'ont pas besoin d'être modifiées. Les charges existantes ne posent aucun problème. Sprun a prouvé grâce à de nombreuses pratiques d'ingénierie que les fillers peuvent encore obtenir de bons résultats. À mes yeux, la modification des charges reste une catégorie de recherche. Pas encore dans la catégorie ingénierie.

 

7. Le MBBR peut-il toujours fonctionner lorsque la température de l’eau est de 3 degrés ?

 

Les cas actuellement pratiqués se trouvent au Xinjiang, où la température de l'eau est d'environ 7 à 8 degrés Celsius et peut fonctionner de manière stable. La température de l'eau de 3 degrés n'a pas été rencontrée en Chine, mais il est entendu que l'eau d'entrée de la station d'épuration norvégienne de Nordheim (qui dessert les Jeux olympiques d'hiver) à l'étranger est de l'eau de fonte de glace et de neige, et la température de l'eau est de 3 degrés. . Après la pratique, il peut répondre de manière stable à la norme.

 

8. Le filler sera-t-il sujet à l'expansion des boues ?

 

Les bactéries filamenteuses sont la principale raison de la formation du gonflement des boues. Des rapports étrangers montrent donc que les charges contribuent à affaiblir le gonflement des boues, car elles peuvent briser les bactéries filamenteuses « longues » dans le système de boues. Il s'agit d'un floc de boue normal, et la taille du floc de boue est beaucoup plus petite que la taille de la charge, il ne brisera pas la boue, donc d'après la recherche étrangère, le MBBR est bénéfique pour améliorer la propriété de décantation des boues, et de notre ingénierie En pratique, il n’a pas été constaté que le système utilisant le MBBR présente des caractéristiques évidentes de groupage des boues.

 

 

*MBBR (en anglais seulement)est un réacteur à biofilm à lit mobile, qui utilise un film plastique flottant librement pour permettre aux micro-organismes d'adhérer et de se développer. Le film plastique doit rester en suspension, le matériau doit donc avoir une densité proche de celle de l'eau et une aération continue pour établir un bon contact entre les polluants et le biofilm attaché, afin d'éliminer efficacement la DBO.

 

Caractéristiques du MBBR :

 

1. construction simple et fonctionnement pratique.

 

2. L'efficacité d'élimination de la matière organique est élevée et l'effet d'élimination de l'azote et du phosphore est bon.

 

3. Il n'est pas facile de le bloquer et il n'est pas nécessaire de le laver régulièrement.

 

4. Un processus de précipitation est nécessaire après le traitement.

 

*MBR (en anglais seulement)signifie bioréacteur à membrane, un procédé combinant la technologie des membranes de séparation avec les boues activées. La plupart des bioréacteurs à membrane sont immergés dans les eaux usées et la matière organique contenue dans les eaux usées est traitée par les micro-organismes qui se développent à la surface de la membrane.

 

Caractéristiques du MBR :

 

1. Il peut fonctionner sous une charge de volume élevée et une faible charge de boues, et la production de boues restantes est faible (en théorie, un rejet de boues nul peut être obtenu), ce qui réduit le coût du traitement des boues.

 

2. Une concentration élevée de MLSS peut être maintenue dans le réacteur et la charge volumique du dispositif de traitement est élevée, réduisant ainsi l'espace au sol.

 

3. Une biomasse microbienne élevée nécessite une aération suffisante, la consommation d'énergie de fonctionnement est donc également plus élevée.

 

4. Il est facile de provoquer un encrassement de la membrane, ce qui nécessite un nettoyage ou un rétrolavage régulier de la membrane.

 

*FBR (en anglais seulement)Réacteur à biofilm à lit fixe, son principe de fonctionnement est similaire au MBBR, la différence est que le biofilm est attaché au bloc de matériau solide fixe. L'aération sous le bloc de matière solide apporte l'oxygène nécessaire à la croissance du biofilm et contrôle le nettoyage du bloc de film.

 

1. Il peut s'adapter aux eaux usées avec des changements importants dans le volume d'eau entrant et la teneur en matières organiques.

 

2. Il est plus pratique à utiliser que le MBBR et consomme moins d’énergie (en raison de l’aération directe au fond).