Có nên sử dụng nhà máy sinh học trong bể kỵ khí không?

Quyết định sử dụng máy quay sinh học trong xe tăng kỵ khí Phụ thuộc vào Thiết kế quy trình cụ thể, mục tiêu điều trị và điều kiện hoạt động.

I. Chức năng của xe tăng kỵ khí và vai trò của máy xay sinh học

1. Các chức năng cốt lõi của xe tăng kỵ khí
   Xe tăng kỵ khí dựa vào các cộng đồng vi sinh vật (ví dụ, vi khuẩn thủy phân, axit và methanogen) để làm giảm chất hữu cơ thông qua thủy phân, quá trình tạo axit và methanogen. Vai trò chính bao gồm:

   • Phân tích chất hữu cơ : Chuyển đổi các chất hữu cơ phức tạp (protein, chất béo) thành các hợp chất đơn giản hơn (acetate, co₂, ch₄).
   • Hỗ trợ loại bỏ chất dinh dưỡng : Phosphate giải phóng bởi các sinh vật tích lũy polyphosphate (PAOS) ​​để hấp thu aerobic tiếp theo; Thế hệ amoniac một phần.
   • Giảm bùn : Tiêu hóa bùn hữu cơ để giảm thiểu chất thải.

2. Vai trò của người chế tạo sinh học
   Chất làm đồ sinh học cung cấp các bề mặt đính kèm cho các vi sinh vật, tăng cường khả năng duy trì sinh khối và ổn định hệ thống:

   • Hình thành màng sinh học : Thúc đẩy sự xâm lấn của vi khuẩn kỵ khí hoạt động cao, cải thiện hiệu quả suy thoái.
   • Điện trở tải sốc : Buffer chống lại sự dao động về chất lượng ảnh hưởng bằng cách giữ lại chất rắn lơ lửng.
   • Tăng cường chuyển khối : Tối ưu hóa tiếp xúc rắn-lỏng-rắn (thông qua các chất độn có cấu trúc như môi trường 3D đàn hồi) để tăng tốc giải phóng khí mê-tan.

Ii. Kịch bản yêu cầu điền sinh học

1. Bộ lọc sinh học kỵ khí (AF) hoặc các quá trình màng sinh học

   • Bộ lọc kỵ khí nâng cấp : Sử dụng phương tiện xốp (polyurethane, polyetylen) với tỷ lệ lấp đầy ~ 30%; Được thiết kế cho diện tích bề mặt cao và độ xốp.
   • Chất độn 3D đàn hồi : Thích hợp cho nước thải COD cao (4.0001010.000 mg/L) với HRT mở rộng (> 40 h).

2. Tăng cường thủy phân hoặc loại bỏ chất dinh dưỡng

   • Các hệ thống AAO sửa đổi : Thêm chất độn lơ lửng (tỷ lệ lấp đầy ~ 30%) để làm giàu vi khuẩn thủy phân, cải thiện khả năng phân hủy sinh học và cung cấp carbon để khử nitrat.
   • Xe tăng kỵ khí hai giai đoạn : Chất độn được phân loại mở rộng HRT (ví dụ: 60 h) để làm suy giảm các chất hữu cơ recalcitrant.

3. Ứng dụng công nghiệp quy mô lớn
   Đối với các hệ thống công suất cao (> 10.000 m³/d), chất độn giảm chi phí dài hạn (so với bổ sung vi sinh vật) và giảm thiểu rửa sạch bùn.

Iii. Các kịch bản trong đó các nhà chế tạo sinh học không cần thiết

1. Các quy trình bùn hoạt tính thông thường (CAS)

   • Hệ thống a²/o : Chất độn có thể cản trở việc đạp xe giữa các vùng kỵ khí, anoxic và hiếu khí, làm gián đoạn động lực học PAO.
   • Thiết kế đơn giản hóa : Hệ thống quy mô nhỏ hoặc nông thôn ưu tiên bảo trì tối thiểu hơn độ phức tạp của màng sinh học.

2. Nước thải cao hoặc chất thải có thể lắng

   • Các chất rắn xử lý trước (ví dụ, thông qua trầm tích) để tránh tắc nghẽn chất độn (ví dụ: trong nước thải lò mổ).
   • Trộn đầy đủ (bộ kích thích chìm) có thể duy trì hoạt động của vi sinh vật mà không cần chất độn.

Iv. Lựa chọn và cân nhắc thiết kế phụ

1. Các loại chất độn

   • Phương tiện 3D đàn hồi : Diện tích bề mặt cao, chống ăn mòn cho tải sốc.
   • Cố định chất độn có cấu trúc : Bọt biển polyurethane hoặc tấm sóng có độ xốp> 80%.
   • Phương tiện truyền thông nổi lơ lửng : Độ nổi gần trung tính (ví dụ, các chất mang MBBR) để hóa lỏng năng lượng thấp.

2. Tham số chính

   • Đổ đầy tỷ lệ : 103030% để cân bằng khả năng duy trì sinh khối và hiệu quả thủy lực.
   • Cài đặt : Nâng cao chất độn> 0,7 m so với sàn bể để ngăn chặn sự tích lũy bùn.
   • Thiết bị phụ trợ : Màn hình, cánh quạt hoặc lưới để đảm bảo phân phối đồng đều.

3. Chi phí và bảo trì

   • Chi phí vốn : Đầu tư ban đầu cao hơn nhưng chi phí hoạt động dài hạn thấp hơn.
   • Tuổi thọ : Chất lượng chất độn kéo dài> 10 năm; Theo dõi độ dày màng sinh học và tắc nghẽn.

Việc sử dụng các nhà chế tạo sinh học trong bể kỵ khí phụ thuộc vào:

1. Loại xử lý : Bắt buộc đối với các hệ thống màng sinh học (ví dụ: AF), tùy chọn cho các thiết kế dựa trên CAS.
2. Mục tiêu điều trị : Quan trọng để tăng cường thủy phân, loại bỏ chất dinh dưỡng hoặc giảm bùn.
3. Quy mô và kinh tế : Được ưa chuộng trong các hệ thống quy mô lớn cho hiệu quả chi phí.
4. Đặc điểm nước thải : Tránh cho các vị trí cao hoặc các luồng dễ phân hủy.

Chất làm đồ sinh học có thể tăng cường đáng kể hiệu suất bể kỵ khí trong các ứng dụng được nhắm mục tiêu nhưng yêu cầu đánh giá kỹ thuật và kinh tế cẩn thận.