Tecnologia integrata DAF-MBBR

Di: Kate Chen
E-mail: [email protected]
Date: Mar 13th, 2025

La tecnologia Daf-Mbbr integrata raggiunge una purificazione efficiente delle acque reflue complesse attraverso gli effetti sinergici del "trattamento biologico del pretrattamento fisico-chimico".

I. Principi tecnici e meccanismi sinergici

Separazione fisica da parte di DAF

Funzione di base: microbolle (<10 μm) ADSORB Solidi sospesi, oli, colloidi e altri inquinanti per la separazione rapida della flottazione (rimozione di SS> 95%, rimozione dell'olio> 90%).

Applicazioni chiave: ideale per solidi ad alto contenuto di sospensioni e acque reflue ad alto olio (ad es. Refineria, trasformazione alimentare, acque reflue del macello), riducendo il carico di trattamento biologico a valle.

Degrado biologico da parte di MBBR

Ruolo del vettore di biofilm: area alta superficie (2.000-3.000 m²/m³) supportano la crescita del biofilm (300–500 μm di spessore), migliorando la tolleranza al carico d'urto del 50%.

Rimozione efficiente del carbonio/azoto: i reattori a più fasi (ad es. A/O-MBBR) consentono la denitrificazione della nitrificazione simultanea (rimozione del COD> 90%, rimozione dell'ammoniaca> 85%).

Effetti sinergici

Rimozione della cascata inquinante: DAF rimuove prima solidi e oli sospesi, prevenendo l'intasamento del biofilm; MBBR degrada organici disciolti e ammoniaca.

Ottimizzazione dell'energia: il pretrattamento DAF riduce il consumo di energia di aerazione MBBR (~ 20-30%), riducendo le emissioni complessive di carbonio di> 15%.

Ii. Parametri operativi chiave e dati sulle prestazioni

Fase di processo	Parametri ottimizzati	Efficienza di rimozione (tipico)	Fonte di dati
Unità DAF	Tempo di flottazione: 10 min, flusso d'aria: 72 L/min	COD: 61,3%, olio: 97,6%, TSS: 76%	Casi di studio del settore
Unità MBBR	HRT: 23,5 h, Tempo di miscelazione: 13–23 min	COD: 47–73%, ammoniaca: 94,9-97,9%	Prove di laboratorio
Processoo integrato	Intensità di aerazione: 4,5–6,0 m³/(m² · h)	COD di effluente <30 mg/L, NH3-N <5 mg/L	Test sul campo

Iii. Scenari di applicazione e casi studio

Refineria di petrolio e acque reflue petrolchimiche

Caso: una raffineria ha adottato DAF-MBBR per il trattamento delle acque reflue oleose. Dopo che DAF ha rimosso il 97% dell'olio, MBBR ha ridotto il COD da 1.500 mg/L a <50 mg/L, con una produzione di fanghi del 40% in meno.

Adatto tecnico: DAF separa le goccioline di olio (> 10 μm), mentre MBBR degrada gli idrocarburi disciolti (ad esempio derivati di benzene).

Acque reflue della trasformazione degli alimenti

Caso: un impianto di trasformazione della carne ha usato DAF (con dosaggio di 30 mg/L) per il pretrattamento delle acque reflue ad alto contenuto di TSS. MBBR ha raggiunto la rimozione del COD del 93% a HRT 6 H, con un'impronta inferiore del 60% rispetto ai sistemi convenzionali.

Risparmio dei costi: costi operativi più bassi del 25% a causa della riduzione dell'utilizzo chimico e dello smaltimento dei fanghi.

Aggiornamento delle acque reflue municipali

Risultati pilota: DAF-MBBR ha raggiunto COD di effluente <20 mg/L e TP <0,3 mg/L (soddisfando gli standard di grado 1A della Cina) senza espandere i serbatoi esistenti.

Scalabilità: la progettazione modulare consente una rapida distribuzione per il trattamento rurale decentralizzato.

IV. Innovazioni tecnologiche

Sistemi di controllo intelligenti

Integrazione IoT: regolazione del microbolle DAF in tempo reale (tramite sensori di pressione e AI) e monitoraggio dell'attività del biofilm MBBR (ad es. Sensori ATP) per l'ottimizzazione dinamica.

Caso: un progetto ha ridotto l'uso di energia del 18% tramite il collegamento DAF-MBBR controllato da PLC.

Progressi materiali

DAF Nanotech: i diffusori nano-ceramici aumentano l'efficienza della generazione di bolle del 30% e durano la vita a 8 anni.

Modifiche del portatore MBBR: i portatori rivestiti di nanoparticelle magnetiche (Fe3O4) accelerano la formazione di biofilm del 50% e migliorano la resistenza alle tossine.

Operazione priva di sostanze chimiche

Modalità PAC/PAM zero: la separazione DAF potenziata con le bolle micro-nano (ad es. Dissoluzione del ciclone) combinata con denitrificazione endogena in MBBR elimina il dosaggio chimico.

V. Benefici economici e allineamento politico

Confronto dei costi

Process	Capex (tonnellate USD/10K)	OPEX (USD/TON)	Applicabilità
Fanghi attivati convenzionali	110K -140K	0,17-0,21	Centralizzato su larga scala
DAF-MBBR	85K -110K	0.11-0,14	Piccolo/medio decentralizzato

Driver politici

14 ° piano quinquennale della Cina: obiettivi> 45% di riutilizzo delle acque reflue entro il 2030; Gli effluenti DAF-MBBR si adattano al raffreddamento industriale o al riutilizzo municipale.

Iniziativa per le città a zero rifiuti: la riduzione dei fanghi (30-50% in meno di fanghi) si allinea con gli obiettivi di gestione dei rifiuti solidi.

Vi. Sfide e tendenze future

Limitazioni tecniche

Acque di reflue ad alta salinità: l'attività del biofilm MBBR diminuisce alla salinità> 3%, che richiede ceppi tolleranti al sale o rivestimenti portanti.

Controllo microplastico: DAF rimuove <50% dei microplastici (<1 μm), che richiede ultrafiltrazione per la lucidatura.

Tendenze del settore

Soluzioni a basso contenuto di carbonio: recupero del biogas (da zone anaerobiche MBBR) e i sistemi DAF a energia solare consentono operazioni neutrali a carbonio.

Espansione globale: crescente domanda nel sud-est asiatico e in Africa per i sistemi compatti DAF-MBBR guida la crescita del mercato EPC.