Analisi dei fattori che influenzano la formazione del film di bioriempitivo MBBR

1. L'influenza dell'ossigeno disciolto (DO) sul metodo MBBR

Nel simultaneo processo di denitrificazione biologica di nitrificazione-denitrificazione in MBBR , la concentrazione di DO è un importante fattore limitante che influenza la simultanea nitrificazione-denitrificazione. Controllando la concentrazione di DO, diverse parti del biofilm possono formare zone aerobiche o zone anossiche, fornendo così le condizioni fisiche per ottenere nitrificazione e denitrificazione simultanee. Teoricamente, quando la concentrazione di massa di DO è troppo elevata, il DO può penetrare nel biofilm, rendendo difficile la formazione di una zona anossica al suo interno. Una grande quantità di azoto ammoniacale viene ossidata in nitrati e nitriti, per cui il TN dell'effluente rimane elevato. ; Al contrario, se la concentrazione di DO è molto bassa, gran parte della zona anaerobica si formerà all’interno del biofilm e la capacità di denitrificazione del biofilm sarà migliorata (le concentrazioni di azoto nitrico e di azoto nitrito nell’effluente sono entrambe molto basse) . Tuttavia, a causa di un apporto insufficiente di DO, MBBR L'effetto di nitrificazione del processo diminuisce, provocando un aumento della concentrazione di azoto ammoniacale dell'effluente, che fa aumentare il TN dell'effluente, influenzando l'effetto del trattamento finale.
Un valore ottimale per il metodo MBBR per il trattamento del DO delle acque reflue domestiche urbane: quando la concentrazione di massa del DO è superiore a 2 mg/l, il DO ha un impatto minimo sull'effetto di nitrificazione del MBBR. Il tasso di rimozione dell'azoto ammoniacale può raggiungere il 97% -99% e l'azoto ammoniacale effluente può essere rimosso. Mantenerlo al di sotto di 1,0 mg/l; quando la concentrazione di massa di DO è di circa 1,0 mg/l, il tasso di rimozione dell'azoto ammoniacale è di circa l'84% e la concentrazione di azoto ammoniacale dell'effluente aumenta in modo significativo. Inoltre, il DO nel serbatoio di aerazione non dovrebbe essere troppo alto. Un eccesso di ossigeno disciolto può causare una decomposizione troppo rapida degli inquinanti organici, con conseguente mancanza di nutrienti per i microrganismi, inoltre i fanghi attivi sono soggetti a invecchiamento e hanno una struttura allentata. Inoltre, se il DO è troppo elevato, si consuma una quantità eccessiva di energia, il che è anche economicamente inadatto.

Poiché il metodo MBBR utilizza principalmente riempitivi sospesi per ottenere il trattamento finale delle acque reflue, l'impatto del DO sui riempitivi sospesi è anche la chiave dei risultati dell'intero trattamento. Sotto l'azione dell'aerazione, l'acqua si fluidifica insieme al riempitivo e il grado di turbolenza del flusso d'acqua è maggiore di quello senza riempitivo, il che accelera il rinnovamento dell'interfaccia gas-liquido e il trasferimento di ossigeno, aumentando la velocità di trasferimento dell'ossigeno . All'aumentare del numero di riempitivi, gli effetti di taglio e turbolenza tra i riempitivi, il flusso d'aria e il flusso d'acqua continuano a rafforzarsi. Quando la velocità di riempimento del riempitivo raggiunge il 60%, l'effetto di fluidificazione del riempitivo nell'acqua peggiora e diminuisce anche il grado di turbolenza del corpo idrico, provocando una diminuzione della velocità di trasferimento dell'ossigeno e una diminuzione del tasso di utilizzo dell'ossigeno. Pertanto, per diversi tipi di qualità dell’acqua, il controllo della quantità di DO è fondamentale per il risultato finale del trattamento dell’intero processo.

2. Influenza del tempo di ritenzione idraulica sul processo MBBR

Il tempo di ritenzione idraulica (HRT) appropriato è un importante fattore di controllo per garantire l'effetto di purificazione e l'investimento economico del progetto. La durata del tempo di ritenzione idraulica influenzerà direttamente il tempo di contatto tra la materia organica nell'acqua e il biofilm, che a sua volta influenzerà l'efficienza di adsorbimento e degradazione della materia organica da parte dei microrganismi. Pertanto, trovare una terapia ormonale sostitutiva economica e ragionevole per i diversi tipi di liquami è una delle questioni chiave. La ricerca sulla terapia ormonale sostitutiva in patria e all’estero non si limita a studiare l’impatto della terapia ormonale sostitutiva stessa, ma a coglierne gli effetti macroscopici attraverso esperimenti.
In circostanze normali, con la graduale estensione della terapia ormonale sostitutiva, la concentrazione di COD negli effluenti diminuirà gradualmente. La maggior parte degli esperimenti domestici ritiene che la concentrazione media di COD negli effluenti diminuisca con l'estensione del tempo di ritenzione idraulica. Per ridurre il tempo di ritenzione idraulica, è possibile aumentare la percentuale di riempitivo (fino al 70%). Quando i requisiti per la qualità dell'acqua effluente non sono elevati, la proporzione del riempitivo può essere ridotta. Inoltre, i risultati dei test mostrano che: in condizioni di carico di azoto ammoniacale medio e basso, al diminuire dell'HRT, il carico superficiale di azoto ammoniacale aumenta gradualmente, mentre il tasso di rimozione mantiene il livello originale o aumenta in una certa misura; quando il carico di azoto ammoniacale sale a un livello elevato, man mano che As HRT diminuisce, il tasso di rimozione dell'azoto ammoniacale diminuisce gradualmente.

3. Effetto della temperatura dell'acqua sul metodo MBBR

Tra i vari fattori che influenzano le attività fisiologiche dei microrganismi, molto importante è il ruolo della temperatura. Una temperatura adeguata può favorire e potenziare le attività fisiologiche dei microrganismi; una temperatura inadeguata può indebolire o addirittura distruggere le attività fisiologiche dei microrganismi. Una temperatura inadeguata può anche portare a cambiamenti nella morfologia e nelle caratteristiche fisiologiche dei microrganismi e può persino causare la morte dei microrganismi. La temperatura ottimale dei microrganismi significa che in queste condizioni di temperatura, le attività fisiologiche dei microrganismi sono forti e vigorose, il che si manifesta in un'elevata velocità di fissione e in un breve tempo di generazione in termini di proliferazione. Il metodo MBBR degrada principalmente gli inquinanti organici presenti nelle acque reflue attraverso il metabolismo di vari tipi di microrganismi presenti nei biofilm. Pertanto, la qualità della crescita del biofilm sarà direttamente correlata al risultato finale del trattamento delle acque reflue, in particolare per i batteri nitrificanti e denitrificanti. In generale hanno un ciclo di crescita lungo e sono molto sensibili ai cambiamenti ambientali. La temperatura adatta per i batteri nitrificanti è 20℃-30℃ e la temperatura adatta per i batteri denitrificanti è 20℃-40℃. Quando la temperatura è inferiore a 15°C, l'attività di entrambi i tipi di batteri diminuisce e si ferma completamente a 5~C, quindi i cambiamenti di temperatura influenzeranno direttamente la crescita di questo tipo di batteri.
La variazione del carico superficiale del riempitivo di azoto ammoniacale è sostanzialmente coerente con l'andamento della variazione della temperatura dell'acqua. Quando la temperatura dell'acqua è bassa, il carico superficiale del riempitivo è basso. Quando la temperatura dell'acqua è elevata, il carico superficiale del riempitivo è circa 15 volte quello di quando la temperatura dell'acqua è bassa. Si può vedere che i batteri nitrificanti sono fortemente influenzati dalla temperatura e la loro attività è debole in condizioni di bassa temperatura.

4. L'influenza del valore del pH sul metodo MBBR

Le attività fisiologiche dei microrganismi sono strettamente correlate al pH dell'ambiente. Solo in condizioni di pH adeguate i microrganismi possono svolgere le normali attività fisiologiche. Se il valore del pH si discosta troppo dal valore appropriato, la funzione catalitica del sistema enzimatico microbico si indebolirà o addirittura scomparirà. I valori di pH ai quali si adattano le attività fisiologiche di diverse specie di microrganismi hanno un certo intervallo. All'interno di questo intervallo si possono anche suddividere in valore pH più basso, valore pH ottimale e valore pH più alto. Nell’ambiente con pH più basso o più alto, sebbene i microrganismi possano sopravvivere, le loro attività fisiologiche sono deboli, sono inclini alla morte e il loro tasso di proliferazione è notevolmente ridotto. L'intervallo di pH ottimale per i microrganismi coinvolti nel trattamento biologico delle acque reflue è generalmente compreso tra 6,5 ​​e 8,5. Essendo un processo che combina il metodo del biofilm e il metodo dei fanghi attivi, il metodo MBBR si basa anche sulla crescita di microrganismi per raggiungere lo scopo della degradazione della materia organica. Pertanto, il mantenimento dell'intervallo di pH ottimale dei microrganismi è una condizione necessaria per ottenere buoni risultati nel trattamento delle acque reflue. Quando il valore del pH delle acque reflue (in particolare delle acque reflue industriali) cambia notevolmente, è necessario prendere in considerazione la creazione di un serbatoio di regolazione per regolare il valore del pH delle acque reflue ad un intervallo adeguato. Eseguire l'aerazione.

5. Influenza di altri fattori sul metodo MBBR

A seconda di ogni specifica condizione di test, ci sono molti diversi fattori d'influenza. Ad esempio, la dimensione del volume di aerazione. Se il volume di aerazione è troppo piccolo, sarà difficile per il riempitivo rotolare e fluidificarsi. Se il volume di aerazione è troppo grande, sarà difficile che il biofilm si formi nella fase iniziale. Ad esempio, il rapporto aria-acqua è generalmente controllato su (3~4). Tale volume d'aria può far circolare e ruotare uniformemente il riempitivo nel reattore; anche la torbidità deve essere controllata entro un certo intervallo. Risultati di ricerca rilevanti mostrano che un’elevata torbidità fa sì che alcuni solidi sospesi coprano facilmente la superficie del biofilm, ostacolando il progresso dell’ossidazione biologica. , portando ad una significativa diminuzione dell'efficienza del trattamento e, allo stesso tempo, è facile provocare l'intasamento delle guarnizioni. Anche il carico volumetrico del COD ha un grande impatto sul tasso di rimozione. La ricerca mostra che il tasso di rimozione del COD rientra nell'intervallo del carico volumetrico del COD di 0,48-2,93 kg/(m3·d). Sostanzialmente stabile al 60%-80%. A parità di tempo di ritenzione idraulica, il tasso di rimozione del COD aumenta proporzionalmente al carico. Questo perché quando la concentrazione di COD nell’acqua in ingresso è bassa, anche il tasso di degradazione microbica della materia organica è piccolo e la sua capacità di degradazione non può essere pienamente esercitata. Quando la concentrazione di COD nell'acqua in ingresso aumenta, promuove la crescita dei microrganismi del biofilm e aumenta il tasso di degradazione, quindi il tasso di rimozione del COD risulta migliorato. Ciascuno dei fattori sopra indicati avrà diversi gradi di impatto sul trattamento delle acque reflue. Inoltre, ci sono sostanze nutritive, sostanze tossiche, ecc. Se queste sostanze si discostano troppo dalle esigenze di crescita dei microrganismi, avranno un impatto sui risultati finali del trattamento delle acque reflue. Dobbiamo determinare quale fattore influenza principalmente il risultato finale del metodo MBBR in base a condizioni e requisiti specifici.