MIKS teie MBBR-kandja ei saa kahe nädalaga biofilmi teha ja kuidas meie biomeediat kiiresti biofilmida?

MIKS teie MBBR-meedium ei saa kahe nädala jooksul biofilmi teha?

ja kuidas meie biomeediat kiiresti biofilmi teha?

Autor: Cody Aquasust

Postitamise kuupäev: 29. aprill 2022

Postita sildid:

Mis on MBBR või MBBR tehnoloogia? MBBR on tõhus meetod reovee puhastamiseks, millel on madal mudakogus ning lihtne töö ja käitlemine. See artikkel tutvustab peamiselt seda, miks Biomeedia ei saa mõnikord biofilmi teha, võttes arvesse erinevaid aspekte, nagu MBBR süsteemi põhimõte ja moodustumist mõjutavad tegurid.

MBBR Media eesmärk on panna mikroorganismid kinnituma MBBR kandja pinnale ja moodustama biokile. Kui reovesi voolab läbi kanduri pinna, hajub reovees olev orgaaniline aine ja lahustunud hapnik biokile sisemusse. Membraani sees olevad mikroorganismid viivad hapniku juuresolekul läbi orgaanilise aine laguainevahetust ja organismi anabolismi, lagunemise metaboliidid aga difundeeruvad biokilest vesifaasi ja õhku, lagundades seeläbi orgaanilist ainet reovees.

Artikli ülevaade

● MBBR-protsessi põhimõte (riputusprotsess)

● MBBR-i biofilmimist mõjutavad tegurid

1. MBBR Bio Carrier pinnaomadused

2. Suspendeeritud mikroobide kontsentratsioon

3. Hõljuvate mikroorganismide aktiivsus

● Mõjutegurid MBBR biofilmimise protsessis

1. Jõud bio-kandja kile riputamise protsessis

2. Kandja pinna hüdrofiilsuse mõju

3. Temperatuuri mõju kile rippumiskäitumisele

4. MBBR kandja spetsiifilise pinna ja pinna kareduse mõju biokile adhesioonivõimele.

MBBR keskkonnas peavad orgaanilised saasteained, lahustunud hapnik ja mitmesugused olulised toitained esmalt difundeeruma vedelast faasist biokile pinnale ja seejärel biokile sisemusse ning ainult pinnale või biokile sees hajuvad saasteained võivad. biokile sees olevate mikroorganismide toimel lagunevad ja muunduvad ning lõpuks moodustuvad mitmesugused metaboliidid. Lisaks on MBBR söötmes mikroorganismid kandjale immobiliseeritud, saavutades nii SRT ja HRT eraldamise (hüdrauliline retentsiooniaeg), mis võimaldab aeglase proliferatsioonikiirusega mikroorganismide kasvu ja paljunemist. Seetõttu on MBBR-meedium stabiilne ja mitmekesine mikroobne ökosüsteem.

 

◆ Aquasust MBBR Processi voo skeem

MBBR protsessi põhimõte (rippuva membraani protsess)

Characklise sõnul on Liu jt. Mikroobse kile moodustumine läbib tavaliselt neli etappi:MBBR kandja pinna modifitseerimine,pööratav kinnitus, pöördumatu kinnitus, ja biokile moodustumist.

Konkreetne kirjeldus on järgmine: MBBR-kandjal rippuva mikroobikile võib jagada kahte etappi:mikroobne adsorptsioonjasekvestreerimise kasv.

Pärast kandja lisamist veekogusse,see kõigepealtsiseneb adsorptsiooniperioodi. Osa mikroorganisme ja filamentseid materjale on kinnitunud kanduri pinnale ning rohkemate materjalide kinnituskoht on sageli kandja nõgus osa, mida veevool kergesti ei lõika.Sel ajal, kasvavad suspensioonis olevad mikroorganismid suurtes kogustes ja tekib selgem mudakiht.

Pärast pöördumatut kinnitumist saavad mikroorganismid kandja pinnale suhteliselt stabiilse kasvukeskkonna ning kandjale adsorbeerunud mudas asuvad mikroorganismid piisava hapnikuvarustuse ja substraadi tingimustes peagi kasvama.

Kultuuri kodustamise aja kasvades kasvas kiiresti ka kandja pinnal kasvav biokile, mis kattis järk-järgult kogu kandepinna ja hakkas paksenema. Biokile kasv ei olnud aga ühtlane, kandja silmapaistvamates osades oli biokile õhem, nõgusatest osadest kasvasid aga üsna jõukad kolooniad, mis näitas, et hüdrodünaamilisel nihkel oli oluline mõju biokile kasvule. Kuna kandjate külge kinnitub üha rohkem biokilesid, siis kandjate näivtihedus järk-järgult väheneb ning muutub kergemaks ja kergemini keevitavaks, samas kui kahanevas tsoonis olevad kandjad langevad aeglasemalt.

 

MBBR Media Biofilm pärast 14 päeva õhutuspaagis

MBBR-i biofilmi mõjutavad tegurid

See on seotudkandepinna iseloom(kandja pinna hüdrofiilsus, pinna laeng, pinna keemiline koostis ja pinna karedus),mikroorganismide olemus(mikroorganismide liigid, kultiveerimistingimused, aktiivsus ja kontsentratsioon) jakeskkonnategurid(pH, ioontugevus, hüdrauliline nihke, temperatuur, toitainete tingimused ning kokkupuuteaeg mikroorganismide ja kandja vahel).

1. MBBR Carrier surface properties

Kandja pinna laengu omadus, karedus, osakeste suurus ja kandja kontsentratsioon mõjutavad otseselt biokile kinnitumist ja moodustumist selle pinnal. Normaalses kasvukeskkonnas on mikroorganismide pinnal negatiivne laeng. Kandepinna karedus hõlbustab bakterite kinnitumist ja immobiliseerimist selle pinnal.

① Kandja pindala suurendab efektiivset kontaktpinda bakterite ja kandja vahel võrreldes sileda pinnaga.

② Kandepinna karedad osad, nagu augud ja praod, toimivad kilbina, mis kaitseb kleepunud baktereid hüdrauliliste nihkejõudude eest.

Jõuti järeldusele, et väikese osakese suurusega kandjatest on kergem biokile tekitada, kuna neil on väike vastastikune hõõrdumine ja suur eripind võrreldes suurte osakeste suurusega kandjatega. Lisaks on MBBR-i biofilmi jaoks oluline ka kandja kontsentratsioon.

Wagner leidis, et väga madala kandjamassi kontsentratsiooni korral, isegi biokile paksuse 295 μm korral, ei saavutatud stabiilset eemaldamiskiirust tulekindla reovee töötlemisel õhktõstereaktoriga. Kuid kandja kontsentratsioonil 20-30 g/l, isegi kui ainult 20% kandjatest olid 75 μn paksused biokiled, suutis reaktor siiski saavutada stabiilse (98%) eemaldamiskiiruse KHT-koormusega. kuni 58 kg/(m{7}}p).

 

2. Suspendeeritud mikroobide kontsentratsioon

Üldiselt, kui hõljuvate mikroorganismide kontsentratsioon suureneb, suureneb mikroorganismide ja kandja vahelise võimaliku kontakti võimalus. Paljude uuringute tulemused on näidanud, et mikroobide kinnitumisel on hõljuvate mikroorganismide kriitiline kontsentratsioon; kui mikroobide kontsentratsioon suureneb, suureneb mikroobide transport kontsentratsioonigradientide abil.

Enne kriitilist väärtust on kontrollitavaks etapiks mikroobide transport ja difusioon vedelast faasist kandja pinnale; kui see kriitiline väärtus on ületatud, piirab mikroobide kinnitumist ja immobiliseerimist kandja pinnale kandja efektiivne pindala ja see ei sõltu enam hõljuvate mikroorganismide kontsentratsioonist. Kuid pärast kinnitumise ja immobiliseerimise tasakaalu määravad kandepinnal olevate mikroorganismide koguse mikroorganismid ja kandepinna omadused.

3. Hõljuvate mikroorganismide aktiivsus

Mikroobide aktiivsust kirjeldatakse tavaliselt mikroorganismide spetsiifilise kasvukiirusega (μ), st mikroorganismide kasvu- ja paljunemiskiirusega massiühiku kohta. Seetõttu on mikroobide aktiivsuse mõju uurimisel biokile moodustumise algfaasidele ülioluline kontrollida hõljuvate mikroorganismide spetsiifilist kasvukiirust. Bryersi jt heterotroofsete biokilede moodustumise uuringu tulemused. näitas, et nitrifitseerivate bakterite kogus ja esialgne kinnitus- ja fikseerimiskiirus kandja pinnal olid võrdelised suspendeeritud nitrifitseerivate bakterite aktiivsusega.

① Kui suspendeeritud mikroorganismide bioloogiline aktiivsus on kõrge, on nende võime sekreteerida rakuväliseid polümorfe suurem.

② Mikroorganismide elutegevuse energiatase on otseselt seotud nende kasvukiirusega.

③ Mikroorganismide pinnastruktuur varieerub vastavalt nende aktiivsusele.

④ Mikroobide kokkupuuteaeg kandjaga.

⑤ Hüdrauliline retentsiooniaeg (HRT).

⑥ Vedelfaasi pH.

⑦ Hüdrodünaamiline nihkejõud.

Mõjutegurid MBBR biofilmimise protsessis

1. Jõud MBBR biofilmimise protsessis

See aitab otseselt kaasa otsesele vastasmõjule mikroorganismide ja kandja pinna vahel ning mängib otsustavat rolli kogu MBBR-i biofilmimise protsessis.

2. Kandja pinna hüdrofiilsuse mõju

GPUC kandja pind sisaldab hüdrofiilseid rühmi nagu -OH ja amiidrühmad ning enamikul mikroorganismidel endil on hea hüdrofiilsus ning kandja pind ja mikroorganismi pind võivad moodustada vesiniksidemestruktuuri; samal ajal on hüdrofiilse kandepinna vaba energia madalam kui hüdrofoobse kandepinna vaba energia ning vees olevad mikroorganismid lähenevad adsorptsiooniks ja kasvuks tõenäolisemalt hüdrofiilse kandja pinnale.

3. Temperatuuri mõju MBBR biofilmile

Sobiv temperatuurivahemik aeroobsete mikroorganismide jaoks on 10-35 kraadi. Veetemperatuuril on suurem mõju nitrifitseerivate bakterite kasvule ja nitrifikatsioonikiirusele. Enamiku nitrifitseerivate bakterite jaoks on sobiv kasvutemperatuur 25-30 kraadi, kui temperatuur on alla 25 kraadi või kõrgem kui 30 kraadi, on nitrifitseerivate bakterite kasv aeglustunud, alla 10 kraadi nitrifitseerivate bakterite kasv ja nitrifikatsioon oluliselt aeglustunud. .

MBBR biofilmitud test viidi läbi 10 kraadi , 20 kraadi ja 35 kraadi juures ning kogu kile riputamise protsessi jooksul mõõdeti ka täiteaine külge kinnitatud mikroorganismide hulka. Tulemused näitasid, et: 10 kraadi juures algas MBBR-i biokiletamine aeglaselt ja ilmselge biokile kinnitamiseks kulus 7 päeva ning MBBR-i biokile küpses 21 päeva pärast ning kinnitunud biomassi maksimaalne kogus oli 2,1 g/l; 35 kraadi juures hakkas MBBR sööde biokilema 4 päeva pärast ja MBBR biokile küpses. Kinnitatud biokile maksimaalne kogus oli umbes 19 päeva pärast 3,5 g/l. Umbes 20 kraadi juures hakkas biokile moodustuma 2 päeva pärast ja kinnitunud biokile maksimaalne kogus oli umbes 10 päeva pärast 5,7 g/l. Näha on, et temperatuuri mõju rippuvale kilele ei olnud eriti ilmne ning biokile võis täiteaine pinnale tekkida 15-30 kraadi piires ning rippkile hakkas kiiremini käima.

Temperatuur on võtmetegur, mis mõjutab bioloogilist aktiivsust ja metaboolset võimekust ning selle mõju nitrifikatsioonireaktsiooni protsessile seisneb peamiselt nitrifitseerivate bakterite kasvumustris ja bioloogilises aktiivsuses.

Temperatuuri mõju bioloogilisele aktiivsusele avaldub kuimõju biokeemilise reaktsiooni kiiruselejamõju hapniku ülekandekiirusele.

 

Aquasust Biofilm MBBR kandekeskkond õhutuspaagis kahe kuuga

4. MBBR kandja spetsiifilise pinna ja pinna kareduse mõju biokile adhesioonivõimele

Suur eripind ja karedus parandavad kandja võimet mikroorganisme kinni püüda. Suure pinnakaredusega kandjatel on tugevam veevoolu ümberjaotusvõime, nii et reaktoris olev veevool avaldab kandjal olevale biokilele väiksemat nihkejõudu ning loob samal ajal soodsa sisekeskkonna mikroorganismide ja substraadi segunemiseks ja kokkupuuteks. , mis soodustab biokile kogunemist pakkepinnale. Karedal pinnal on paksem laminaarne piirkiht kui sile pind, mis võib tagada hea staatilise hüdrodünaamilise keskkonna, vältides sellega veevoolu nihke negatiivset mõju kinnitunud mikroorganismide kasvule.