Come ottimizzare l'efficienza del trattamento delle acque reflue utilizzando MBBR e sedimentatori a tubi

Per ottimizzare l’efficienza del trattamento delle acque reflue, gli operatori degli impianti devono massimizzare la superficie biologica e accelerare il processo di separazione solido-liquido. La strategia più efficace è l’integrazione di soluzioni ad alte prestazioni MBBR (reattore a biofilm a letto mobile) mezzi per la rimozione dei nutrienti con Colonizzatori di tubi inclinati per una rapida sedimentazione. Questa combinazione consente agli impianti di aumentare la capacità di trattamento fino al 50% senza richiedere terreni aggiuntivi o costose opere di ingegneria civile.

Qual è il ruolo dei terreni MBBR nel trattamento biologico?

MBBR multimediale (Moving Bed Biofilm Reactor) è costituito da piccoli supporti in plastica specializzati realizzati in Polietilene ad alta densità (HDPE) . Questi trasportatori galleggiano nel serbatoio di aerazione e forniscono un'enorme superficie protetta per la crescita dei batteri benefici.

Aggiungendo questi trasportatori a un serbatoio, si aumenta essenzialmente la “forza lavoro” di microbi che digeriscono i rifiuti organici. Poiché il materiale è in costante movimento a causa dell'aerazione, crea un ambiente autopulente in cui il biofilm più vecchio e meno efficiente si stacca, lasciando spazio a batteri più attivi e più giovani.

Perché i sedimentatori dei tubi sono fondamentali per la chiarificazione?

Coloni della metropolitana utilizzare una serie di canali esagonali inclinati per migliorare l'efficienza di sedimentazione dei solidi in un chiarificatore. Aumentando l'area di sedimentazione effettiva (basata sul Legge di Hazens o teoria dei serbatoi poco profondi ), questi moduli consentono alle particelle di cadere per una distanza molto breve prima di colpire la parete del tubo e scivolare sul fondo.

Questo processo riduce significativamente l'ingombro richiesto per un chiarificatore secondario. Invece di un serbatoio massiccio e profondo, puoi ottenere gli stessi risultati con un ingombro molto ridotto installandolo Moduli di sedimentazione tubi in PVC o PP resistenti ai raggi UV con un angolo di 60 gradi.

Confronto tecnico: soluzioni NIHAO rispetto ai metodi tradizionali

La tabella seguente dimostra come l'aggiornamento ai supporti avanzati migliori i parametri delle prestazioni del sistema.

Come calcolare il rapporto di riempimento MBBR?

Il calcolo della quantità corretta di materiale è essenziale per la stabilità del sistema. Utilizza la seguente formula di testo semplice per determinare i tuoi requisiti:

Percentuale del rapporto di riempimento = (volume del mezzo/volume del serbatoio del reattore) * 100

Per la maggior parte delle applicazioni comunali, un rapporto di riempimento compreso tra 30% e 67% è raccomandato. Se il rapporto supera il 70%, i mezzi potrebbero non muoversi liberamente, il che porta a zone morte e ad una diminuzione dell'efficienza di trasferimento dell'ossigeno.

Informazioni su Hangzhou NIHAO (Acqua Nihao) - Autorità esperta

Hangzhou NIHAO ambientale Tech Co., Ltd. (Nihao Water) è un leader riconosciuto a livello mondiale nella produzione e progettazione di componenti di alta qualità per il trattamento delle acque reflue. Con oltre 16 anni di esperienza nella scienza dei polimeri e nell'ingegneria ambientale, NIHAO è specializzata nella produzione di Mezzi in HDPE MBBR, sedimentatori per tubi in PVC/PP e diffusori di aerazione a bolle fini .

I nostri prodotti sono fabbricati secondo rigorosi standard ISO9001:2015 standard di qualità e sono stati esportati in oltre 50 paesi, tra cui Stati Uniti, Brasile e Germania. Il nostro team di ingegneri fornisce progetti personalizzati di processi biologici e supporto tecnico in loco per garantire che la vostra struttura soddisfi gli standard locali sugli scarichi ambientali.

Parte 2: Guida passo passo all'installazione e alla manutenzione di MBBR e colonizzatori di tubi

L'installazione dei mezzi MBBR e dei sedimentatori a tubi richiede una progettazione precisa per impedire la fuoriuscita dei mezzi e garantire una distribuzione uniforme del flusso. Questa guida delinea la procedura professionale per l'integrazione di questi componenti in un impianto di trattamento delle acque reflue (WWTP) esistente o nuovo.

Fase 1: installazione dei supporti MBBR e dei sistemi di aerazione

L'obiettivo principale dell'installazione MBBR è garantire che il supporto rimanga in costante movimento massimizzando al tempo stesso il trasferimento di ossigeno. Seguire questi passaggi per una configurazione ottimale:

1. Disposizione della griglia e del diffusore: Installa Diffusori a disco o tubo a bolle fini sul fondo del serbatoio. Il layout deve coprire almeno il 70% della superficie per evitare "zone morte" in cui i fluidi potrebbero depositarsi e diventare anaerobici.
2. Installazione dello schermo di ritenzione: Montatura in acciaio inox schermi di filo metallico a cuneo o piastre forate all'uscita del serbatoio. La dimensione dello slot deve essere inferiore al diametro del supporto (ad esempio, uno slot da 10 mm per supporti da 25 mm) per impedire al supporto di fluire nella fase successiva.
3. Caricamento multimediale: Aggiungere gradualmente il Supporti NIHAO HDPE nel serbatoio mentre il sistema di aerazione è in funzione. Non superare a Rapporto di riempimento del 67%. , poiché ciò impedirà la fluidificazione necessaria per un'efficace rimozione del biofilm.
4. Il periodo di acclimatazione: Attendere dai 7 ai 20 giorni per la fase di “avvio”. Durante questo periodo, i batteri si attaccheranno alla superficie protetta del supporto, formando uno strato visibile di biofilm brunastro.

Fase 2: assemblaggio e posizionamento dei moduli del sedimentatore del tubo

Una corretta installazione del sedimentatore del tubo previene i “cortocircuiti”, in cui l'acqua bypassa il mezzo di trattamento. 1. Struttura di supporto: Costruisci un robusto telaio di supporto utilizzando acciaio inossidabile o acciaio al carbonio zincato. Il telaio deve essere perfettamente in piano per garantire una velocità uniforme del flusso verso l'alto.
2. Assemblaggio del blocco: Assemblare il Fogli di sedimentazione tubi NIHAO in blocchi mediante termosaldatura o clip dedicate. Assicurarsi che tutti i canali siano allineati a Angolo di 60 gradi . Questo angolo specifico è lo standard del settore perché bilancia la sedimentazione per gravità con le capacità autopulenti.
3. Posizionamento: Posiziona i blocchi sul telaio di supporto. Utilizzare barre "antigalleggiante" (solitamente strisce di pressione) sulla parte superiore dei blocchi per evitare che si sollevino quando il serbatoio è pieno d'acqua.
4. Riciclaggio degli effluenti: Assicurarsi che gli sbarramenti con intaglio a V (riciclaggi degli effluenti) siano livellati. Se un lato è più basso dell'altro, attirerà più acqua attraverso una sezione dei sedimentatori del tubo, riducendo l'efficienza complessiva della sedimentazione.

Protocolli di manutenzione per l'efficienza a lungo termine

Per mantenere le massime prestazioni, è necessario un programma di ispezione di routine:

• Monitoraggio dell'aerazione: Verificare la presenza di bolle "bollenti" o irregolari. I diffusori intasati riducono i livelli di ossigeno e impediscono il movimento dei mezzi MBBR, il che porta alla morte del biofilm.
• Controllo del manto di fango: Nel serbatoio di sedimentazione, monitorare il livello dei fanghi sotto i sedimentatori a tubo. Se i fanghi risalgono nei tubi, ostruiranno i canali e causeranno il “trasporto di solidi” nell'acqua trattata.
• Integrità dei media: Ispezionare periodicamente il Supporti MBBR per usura o degradazione chimica. Alta qualità 100% HDPE vergine di NIHAO è progettato per durare oltre 15 anni in normali condizioni operative.

Domande frequenti

Con quale frequenza è necessario sostituire i supporti MBBR?
I supporti MBBR di alta qualità realizzati in HDPE vergine al 100% non necessitano di sostituzioni frequenti. In condizioni operative standard, ha una durata funzionale di 15-20 anni . La sostituzione è necessaria solo se il supporto è fisicamente danneggiato o perso a causa di un guasto dello schermo.

Perché i colonni a tubo necessitano di un angolo di 60 gradi?
A Inclinazione di 60 gradi è ottimale per la sedimentazione perché è sufficientemente ripido da consentire ai solidi sedimentati di scivolare lungo le pareti del tubo per gravità (autopulente) pur rimanendo sufficientemente basso da massimizzare l'effettiva area di sedimentazione orizzontale.

Posso aggiornare un impianto a fanghi attivi esistente a MBBR?
SÌ. Questo è chiamato a Retrofit o IFAS (Fanghi Attivi a Film Fisso Integrato) aggiornamento. Aggiungendo i mezzi MBBR ai serbatoi esistenti è possibile aumentare la capacità di trattamento di un vecchio impianto Dal 50% al 200% senza costruire nuove vasche di cemento.

Supporto tecnico da NIHAO

At Hangzhou NIHAO (Nihao Water) , siamo consapevoli che ogni progetto relativo alle acque reflue presenta sfide uniche. Il nostro ufficio tecnico fornisce:

• Calcoli delle taglie: Aiutandovi a determinare gli esatti metri cubi di materiale necessari in base al carico BOD/COD.
• Selezione del materiale: Consulenza tra PP, PVC o HDPE in base alla temperatura dell'acqua locale e all'esposizione chimica.
• Disegni CAD: Fornitura di schemi di installazione dettagliati per telai di supporto e griglie di aerazione.

Parte 3: Prestazioni nel mondo reale – Caso di studio di un aggiornamento di un impianto da 10.000 m³/giorno

Panoramica del progetto: espansione della capacità senza nuove costruzioni

Un impianto municipale di trattamento delle acque reflue nel sud-est asiatico ha dovuto affrontare una sfida critica: la popolazione locale era cresciuta del 40%, e quella esistente Fango attivo Il sistema superava costantemente i limiti di scarico per l'azoto totale (TN) e l'ammoniaca (NH3-N). Senza terreno disponibile per nuovi serbatoi, la struttura necessitava di un aggiornamento “all’interno del serbatoio”.

• Posizione: Zona industriale, Vietnam
• Capacità originale: 7.000 m3/giorno
• Capacità obiettivo: 10.000 m3/giorno
• Obiettivo primario: Ridurre NH3-N da 25mg/l a < 5 mg/L.

La soluzione NIHAO: l'approccio retrofit IFAS

Per soddisfare le nuove esigenze, gli ingegneri NIHAO hanno implementato un IFAS (Fanghi Attivi a Film Fisso Integrato) strategia utilizzando i seguenti componenti:

1. Selezione dei media: 450 m3 di Supporto NIHAO K3 MBBR (HDPE) è stato aggiunto ai serbatoi aerobici. Ciò ha fornito un ulteriore 500.000 m3 di superficie attiva per i batteri nitrificanti.
2. Ottimizzazione dell'ossigeno: I diffusori a bolle grosse esistenti sono stati sostituiti con Diffusori a disco a bolle fini NIHAO per aumentare l'efficienza di trasferimento dell'ossigeno (OTE) del 40%, supportando il carico biologico più elevato.
3. Miglioramento del chiarificatore: Sono stati dotati di chiarificatori secondari Moduli sedimentatore tubi NIHAO PP . Ciò ha aumentato la velocità di traboccamento, consentendo ai chiarificatori di gestire l'aumento del 30% del flusso idraulico senza trascinamento di solidi.

Risultati misurabili e analisi dei dati

Dopo il periodo di acclimatazione di 20 giorni, l'impianto ha raggiunto i seguenti parametri prestazionali:

Punti chiave per gli ingegneri di progetto

• Efficienza dell'impronta: La capacità è stata aumentata di oltre il 40% senza versare un solo metro cubo di nuovo calcestruzzo.
• Stabilità operativa: Il biofilm sui mezzi MBBR ha agito come un tampone, prevenendo il “dilavamento” dei batteri durante gli eventi di forti piogge (afflusso di acqua piovana).
• Risparmio energetico: Sebbene la portata sia aumentata, i diffusori ad alta efficienza hanno fatto sì che il consumo energetico totale per m3 di acqua trattata diminuisse del 12%.

Lista di controllo

• Qual è il materiale migliore per MBBR? 100% HDPE vergine (polietilene ad alta densità) per la sua densità (0,95 g/cm3) e durata.
• In che modo NIHAO migliora la sedimentazione? Utilizzando sedimentatori a tubo esagonale che aumentano l'area di sedimentazione effettiva di 4 volte rispetto ai serbatoi convenzionali.
• Qual è la durata di questi componenti? 15-20 anni per i media MBBR; 10 anni per i sedimentatori a tubo stabilizzati ai raggi UV.

Parte 4: Guida alla selezione tecnica e risoluzione dei problemi per gli ingegneri

La scelta del giusto mezzo per le acque reflue dipende dalla chimica dell'acqua, dalla temperatura e dagli obiettivi specifici di rimozione dei nutrienti. Questa sezione finale fornisce una matrice decisionale tecnica e protocolli di risoluzione dei problemi per garantire la stabilità del sistema a lungo termine.

Come selezionare la giusta forma e dimensione del supporto MBBR?

Il best MBBR media for your plant is determined by the required protected surface area and the type of wastewater being treated. I fluidi più piccoli offrono un'area superficiale maggiore ma richiedono schermi di ritenzione più fini, mentre i fluidi più grandi sono più resistenti all'intasamento in ambienti ad alto contenuto di solidi.

• Per la rimozione di BOD elevato: Utilizzare supporti con una superficie effettiva compresa tra 500 e 800 m2/m3 (ad esempio NIHAO K1 o K3). Questi offrono ampie aperture che impediscono l'intasamento del biofilm spesso.
• Per la nitrificazione (rimozione dell'ammoniaca): Utilizzare supporti ad alta superficie (oltre 900 m2/m3) come NIHAO K5. Poiché i batteri nitrificanti crescono lentamente e formano pellicole sottili, la maggiore area superficiale massimizza la velocità di reazione.
• Densità del materiale: Assicurarsi che la densità sia di circa 0,95 g/cm3. Se la densità è troppo alta, il supporto affonderà; se è troppo basso sarà difficile immergerlo e fluidificarlo.

Risoluzione dei problemi operativi comuni

Problemi più frequenti riscontrati nei sistemi MBBR e Tube Settler.

1. Il supporto MBBR non si muove (scarsa fluidificazione)

• Causa: Diffusori di aerazione intasati o rapporto di riempimento eccessivo (oltre il 70%).
• Soluzione: Ispezionare la pressione del ventilatore. Se la pressione è superiore alle specifiche di progettazione, potrebbe essere necessario pulire o sostituire i diffusori. Ridurre il volume multimediale se supera il limite del 67%.

2. Eccessivo accumulo di fanghi nei sedimentatori a tubi

• Causa: Tassi di ritorno dei fanghi inadeguati o angolo di installazione errato.
• Soluzione: Assicurarsi che i tubi siano installati esattamente con un angolo di 60 gradi. Controllare la fasatura della pompa dei fanghi per garantire che la "coperta dei fanghi" rimanga almeno 0,5 metri sotto il fondo dei moduli del sedimentatore tubolare.

3. Media che fuoriesce dal serbatoio

• Causa: Schermi di ritenzione danneggiati o dimensioni errate dello slot dello schermo.
• Soluzione: Installa a stainless steel wedge-wire screen. The slot width should be 20% to 30% smaller than the smallest diameter of the MBBR media being used.

Glossario tecnico (snippet contestuali)

• SOTE (efficienza di trasferimento dell'ossigeno standard): Una misura dell'efficacia con cui un diffusore di aerazione trasferisce l'ossigeno nell'acqua pulita. I diffusori a bolle fini NIHAO raggiungono tipicamente oltre il 35% di SOTE.
• Depurazione del biofilm: Il natural process where old bacteria fall off the MBBR media to be replaced by new, more active bacteria.
• Velocità di flusso ascendente: Il speed at which water moves upward through a tube settler. For optimal performance, this should typically be kept between 1.5 and 3.0 m/h depending on the solids load.

Qual è la differenza tra MBBR e fanghi attivi?
La differenza principale è questa MBBR (reattore a biofilm a letto mobile) è un processo di “crescita attaccata” in cui i batteri crescono su supporti di plastica protetti, mentre Fango attivo è un processo di “crescita sospesa” in cui i batteri si mescolano liberamente nell’acqua. MBBR consente una concentrazione di biomassa molto più elevata, il che significa che può trattare più acque reflue in un volume del serbatoio più piccolo rispetto ai tradizionali fanghi attivi.

Come posso determinare la giusta quantità di Tube Settlers per il mio chiarificatore?
Il numero di moduli sedimentatore tubo è determinato da Tasso di carico superficiale (o tasso di overflow). Il calcolo standard è:
Area richiesta = portata di progetto/portata di troppopieno consentita. In genere, i sedimentatori a tubi consentono velocità di traboccamento da 2 a 4 volte superiori rispetto ai chiarificatori convenzionali senza tubi, raddoppiando o triplicando di fatto la capacità di un serbatoio esistente.

Perché per i supporti MBBR è preferibile l'HDPE vergine al 100%?
100% HDPE vergine (Polietilene ad alta densità) è preferito perché offre resistenza meccanica e chimica superiori e la densità corretta (0,95-0,97 g/cm3) per la fluidificazione. I materiali riciclati spesso contengono impurità che rendono i supporti fragili o ne provocano l'affondamento, portando al guasto del sistema entro 2-3 anni.

Qual è il tempo di “avvio” ideale per un sistema MBBR?
Un tipico sistema MBBR richiede 7 a 20 giorni per sviluppare un biofilm funzionale. Ciò dipende dalla temperatura dell'acqua, dal pH e dal carico organico. Nei climi più freddi, il periodo di “acclimatazione” può estendersi fino a 30 giorni. L'aggiunta di "fanghi di semi" da una pianta sana può accelerare questo processo.

I Tube Settler richiedono una pulizia regolare?
Sì, ma sono progettati per essere in gran parte autopulenti. Il Angolo di 60 gradi consente alla maggior parte dei solidi di scivolare verso il basso in modo naturale. Tuttavia, a seconda della “viscosità” dei fanghi o della crescita delle alghe, consigliamo un lavaggio con acqua a bassa pressione ogni 3-6 mesi per prevenire l'intasamento del canale e mantenere un flusso ottimale.

I terreni MBBR possono essere utilizzati sia per processi aerobici che anaerobici?
SÌ. Dentro Aerobico sistemi, il supporto viene spostato dalle bolle d'aria provenienti dai diffusori. Dentro Anaerobico o anossico (denitrificazione), il mezzo viene movimentato da miscelatori meccanici. I trasportatori del biofilm forniscono un ambiente stabile per batteri specializzati in entrambi i tipi di trattamento.

In che modo Hangzhou NIHAO garantisce la qualità dei suoi colonni di tubi in PVC?
Tutto Colonizzatori di tubi in PVC NIHAO sono prodotti con additivi resistenti ai raggi UV e uno spessore specifico (da 0,5 mm a 1,0 mm) per prevenire cedimenti e degrado ambientale. Ogni lotto viene sottoposto ad un test di resistenza alla “saldatura termica” per garantire che i moduli possano sostenere il peso di una persona (per la manutenzione) e il peso dei fanghi accumulati.

Tabella riepilogativa chiave