Oikein toimivassa liikkuvapetibiofilmireaktorissa MBBR-kantoaineiden tulisi kiertää suurimman osan reaktorin tilavuudesta sen sijaan, että ne muodostaisivat pysyvän kelluvan kerroksen, asettuisivat lattialle tai kerääntyisivät yhteen nurkkaan. Kun kantolaitteen liike muuttuu epätasaiseksi, ongelma johtuu harvoin vain yhdestä tekijästä. Väliainetiheys, biokalvon kasvu, loukkuun jäänyt kaasu, ilmastus, sekoittimen suorituskyky, täyttösuhde, reaktorin geometria, retentiolevyt ja jäteveden kemia voivat kaikki muuttaa kantajien liikkumista.
Kuinka MBBR-median pitäisi liikkua terveessä reaktorissa
MBBR-väliaine on suunniteltu liikkumaan jatkuvasti biologisen reaktorin läpi siten, että kiinnitetty biofilmi joutuu toistuvasti kosketuksiin jäteveden, liuenneen hapen, ravinteiden ja substraatin kanssa. Aerobisissa reaktoreissa tämä liike syntyy yleensä pääasiassa ilmastamalla. Happittomilla tai tasausvyöhykkeillä voidaan tarvita sen sijaan mekaanista sekoittamista.
Terveet liikkeet eivät tarkoita, että jokaisen kantolaitteen on pysyttävä täsmälleen samassa hydraulisessa kunnossa koko ajan. Väliaikainen kerääntyminen seinien tai pintojen lähelle on normaalia. Tärkeää on se, jatkaako valtaosa tiedotusvälineiden kiertoa ja kehittyykö suuria pysyviä kelluvien, laskeutuneiden tai pysähtyneiden kantajien vyöhykkeitä.
Kantoaineet pysyvät lähellä veden pintaa eivätkä kierrä tehokkaasti.
Kantajat liikkuvat suurimman osan reaktoritilavuudesta käytettävissä olevalla sekoitusenergialla.
Kantajat asettuvat tai pysyvät hidasnopeusvyöhykkeillä lähellä säiliön pohjaa.
Kantoaineen tiheys on tärkeä, koska MBBR-materiaali on normaalisti suunniteltu pysymään lähellä veden tiheyttä. Puhtaan muovialustan tiheys on kuitenkin vain lähtökohta. Kun reaktori on toiminnassa, tehokkaasta kantoaineesta tulee yhdistelmä muovinen biokalvo pidätti vettä kiinnittyneen kiinteän aineen kaasukuplia .
Puhtaassa vedessä oikein käyttäytyvä väliainenäyte voi liikkua eri tavalla useiden viikkojen biofilmin kasvun, kiintoaineiden kertymisen, hilseilyn tai ilmastuksen muutosten jälkeen.
Miksi MBBR-media kelluu pinnalla
Jatkuva kelluminen on usein ensimmäinen epänormaali liike, jonka käyttäjät huomaavat. Ohut väliaikainen pintakerros ei aina ole vakava ongelma, mutta suuri kelluva matto voi vähentää tehokasta kontaktia biokalvon ja jäteveden välillä ja häiritä seuloja, kanavia tai mekaanisia laitteita.
1. Valmiin kantoaineen tiheys on liian pieni
Jos valmis väliaine on olennaisesti kevyempää kuin reaktorineste, riittämätön sekoitus voi antaa sen jäädä pinnalle. Tiheyserot voivat johtua hartsin valinnasta, valmistusvaihteluista, liiallisesta vaahtoamisesta, sopimattomista täyteaineista tai aiottuun prosessiin sopimattomasta kantoainemallista.
Tämä on yksi syy, miksi ostajien tulisi vertailla lopullinen kantoaaltotiheys , ei vain sen valmistukseen käytetyn HDPE-hartsin nimellistiheys.
2. Ilmaa on jäänyt loukkuun uusien kantajien sisään
Uusi materiaali saattaa kellua voimakkaasti, kun se syötetään ensimmäistä kertaa säiliöön. Ilmaa voi jäädä sisäkammioihin tai pintaominaisuuksiin ennen kuin materiaali kastuu kokonaan.
Tässä tapauksessa kelluvuus voi vähentyä liotuksen ja kierrätyksen jälkeen. Operaattoreiden tulee siksi välttää tekemästä välitöntä johtopäätöstä, että uusi materiaalierä on viallinen vain siksi, että se jää aluksi pinnalle.
3. Biologinen kaasu lisää tilapäistä kelluvuutta
Kypsä biofilmi voi vangita kaasukuplia. Vyöhykkeillä, joilla tapahtuu denitrifikaatiota, typpikaasua voi muodostua biofilmin sisällä tai sen ympärillä. Hiilidioksidi ja muut kaasut voivat myös kiinnittyä väliaikaisesti kantajapintaan.
Tämä voi tehdä kypsistä kantoaineista ajoittain kelluvampia, varsinkin kun reaktorin olosuhteet muuttuvat aerobisten ja vähän happipitoisten jaksojen välillä.
4. Vaahto-, öljy- ja rasvaloukun kannattimet lähellä pintaa
Pinta-aktiivisia aineita, rasvoja, öljyjä, rasvaa tai stabiilia vaahtoa sisältävä teollisuusjätevesi voi muodostaa pintakerroksen, joka vangitsee fyysisesti MBBR-materiaalia. Näissä tapauksissa ongelma ei ole pelkästään kantoaaltotiheys. Esikäsittely, vaahdontorjunta tai öljyn ja rasvan poisto saattavat vaatia huomiota.
| Havaittu kunto | Todennäköinen syy | Mitä tarkistaa |
|---|---|---|
| Uusi media kelluu välittömästi | Loukkuun jäänyt ilma tai alhainen lopputiheys | Liottumiskäyttäytyminen, kantoaineen tiheys, valmistuksen konsistenssi |
| Aikuinen media kelluu ajoittain | Kaasun muodostuminen biofilmissä tai sen ympärillä | DO-profiili, denitrifikaatioolosuhteet, biokalvon paksuus |
| Media juuttunut vaahtoon | Pinta-aktiiviset aineet, rasva tai vaahto | Esikäsittely ja pinnan kunto |
| Vain yksi säiliön puoli kelluu | Hydraulinen tai ilmastus epätasapaino | Ilmanjako- ja kiertomalli |
Miksi MBBR-media uppoaa tai kerääntyy pohjaan?
Pohjakertyminen ei automaattisesti tarkoita, että muovimateriaali itsessään olisi liian painava. Toimivissa reaktoreissa yleisempiä syitä ovat liiallinen biofilmi, mineraalikertymä, kiintoainekertymä, riittämätön sekoitus tai liiallinen täyttösuhde.
1. Liiallinen biofilmin kasvu lisää kantajamassaa
Biofilmi lisää massaa jokaiseen kantajaan. Normaaliolosuhteissa ilmastuksen ja kantoaineen törmäysten aiheuttama leikkaus auttaa ylläpitämään dynaamista tasapainoa biofilmin kasvun ja hiipumisen välillä.
Jos orgaaninen kuormitus on suuri ja leikkausvoima liian pieni, biofilmi voi tulla epätavallisen paksuksi. Tuloksena oleva kantoaine voi tulla raskaammaksi ja vaikeampi ripustaa.
2. Epäorgaaninen skaalaus tekee materiaalista raskaampaa
Teollisuuden jätevesi voi sisältää mineraaleja, jotka saostuvat kantajapinnalle. Kalsiumkarbonaatti, rautayhdisteet, struviitti, piidioksidi tai muut kerrostumat voivat lisätä kantoaineen painoa ja vähentää vähitellen sisäistä avointa pinta-alaa.
Tämä on erityisen tärkeää, kun uppoaminen kehittyy hitaasti kuukausien aikana eikä heti käynnistyksen jälkeen.
3. Suspendoituneet kiinteät aineet jäävät loukkuun kannattimen sisään
Jotkut kantoaaltojen geometriat sisältävät kapeita sisäisiä kanavia tai suojattuja kammioita. Jos jätevesi sisältää runsaasti suspendoitunutta kiintoainetta ja hydraulinen leikkaus on riittämätön, näiden rakenteiden sisään voi kertyä lietettä ja kivennäisaineita.
Tuloksena voi olla sekä lisääntynyt kantajapaino että pienentynyt tehokas biofilmialue.
4. Sekoitusenergia on liian alhainen
Oikein valmistettukin väliaine voi laskeutua, jos reaktori ei enää anna tarpeeksi sekoitusenergiaa. Yleisiä syitä ovat:
- vähentynyt puhaltimen ilmavirtaus;
- likaiset tai vaurioituneet diffuusorit;
- alikokoiset upotettavat sekoittimet;
- huono sekoittimen asento;
- lisääntynyt materiaalin täyttösuhde;
- säiliön vedenpinnan muutokset;
- epätasainen ilmastus reaktorin pohjalla.
Ennen kuin vaihdat alustat, tarkista, tuottaako reaktori edelleen riittävästi hydraulista energiaa todellisen väliainevaraston siirtämiseen nykyisissä biofilmi- ja kiintoaineolosuhteissa.
Miksi MBBR-media kerääntyy kuolleille alueille
Monissa täysimittaisissa reaktoreissa yleisin kantoaaltoongelma ei ole pelkkä kelluminen tai uppoaminen. Sen sijaan materiaali liikkuu hyvin suurimman osan säiliöstä, mutta kerääntyy toistuvasti samaan nurkkaan, lähelle seinää, välilevyn taakse tai ulostulonäytön eteen.
Tämä kuvio tarkoittaa yleensä a hydraulinen kiertohäiriö .
Epätasainen ilmastus luo vahvoja ja heikkoja kiertovyöhykkeitä
Ilmastus tekee muutakin kuin tuottaa happea. Nousevat kuplat luovat bulkkinesteen kierron. Jos diffuusorin tiheys tai ilmavirta on paljon suurempi jossakin reaktorin osassa, voimakas kiertovyöhyke voi työntää kantoaineita heikommalle alueelle, jossa ei ole tarpeeksi energiaa palauttaa niitä.
Virheellinen diffuusorin asettelu voi jättää kulmat sekoittumatta
Vain suorakaiteen muotoisen säiliön keskelle keskittynyt diffuusoriristikko voi tuottaa hyvän pystysuoran kierron keskellä, mutta heikkoa liikettä reunojen lähellä. Tuloksena voi olla jatkuvaa materiaalin kerääntymistä seiniin tai kulmiin.
Säiliön geometria voi luoda kierrätystaskuja
Pitkät kapeat säiliöt, epäsäännölliset altaat, tukipilarit, sisäseinät, kanavat ja ohjauslevyt voivat luoda hitaita taskuja. Nämä alueet eivät ehkä ole ilmeisiä puhtaan veden käyttöönoton aikana, mutta ne voivat tulla selvemmiksi, kun reaktori sisältää suuren määrän liikkuvaa väliainetta.
Tulovirtaus voi työntää materiaalia toiselle puolelle
Keskitetty sisäänvirtaussuihku voi hallita paikallista kiertoa. Jos tulosuunta on huonosti kohdistettu pääsekoituskuvioon, kantolaitteet voivat toistuvasti siirtyä säiliön toiselle puolelle.
Säilytysnäytöt voivat luoda paikallisia mediamattoja
Poistoaukon pidätinseulat estävät kantajia poistumasta reaktorista, mutta itse seulasta tulee osa hydraulijärjestelmää. Liiallinen kasvojen nopeus, osittainen tukos tai riittämätön näytön pinta-ala voivat vetää suuria määriä materiaalia näyttöä vasten.
Kun materiaalimatto muodostuu, se voi edelleen lisätä paikallista hydraulista vastusta ja pahentaa kerääntymistä.
| Mediamalli | Todennäköinen Ongelma | Mitä tarkastaa |
|---|---|---|
| Yksi kulma täynnä mediaa | Paikallinen kuollut alue | Säiliön geometria, diffuusorin peitto, sekoittimen asento |
| Media kerääntyy lähelle pistorasiaa | Suuri näytön nopeus tai tukos | Seula avoin alue, likaantuminen ja hydraulinen kuormitus |
| Keskus liikkuu, mutta reunat pysyvät paikallaan | Riittämätön ilmanvaihdon peitto | Hajottimen verkkojako |
| Telineen alarengas | Heikko pohjaverenkierto | Ilmavirta, diffuusorin kunto tai sekoittimen työntövoima |
| Pintakerros vain toisella puolella | Epäsymmetrinen säiliökierto | Tulosuunta ja ilmanvaihdon tasapaino |
Miten ilmastus ja sekoittaminen ohjaavat välineiden liikettä
Aerobisessa MBBR-reaktorissa ilmastusjärjestelmällä on yleensä kaksi samanaikaista työtä: toimittaa happea ja pitää kantolaitteet liikkeessä .
Nämä kaksi vaatimusta liittyvät toisiinsa, mutta ne eivät ole identtisiä.
Hapen siirto
Määrittää, saavatko mikro-organismit tarpeeksi happea hiilen poistoon, nitrifikaatioon ja muihin aerobisiin reaktioihin.
Hydraulinen sekoitus
Määrittää, kiertävätkö kantajat koko reaktorissa ja muodostuuko kuolleita vyöhykkeitä.
Reaktorin liuenneen hapen pitoisuus voi olla 2–3 mg/l ja kantajaliike voi silti olla heikko osassa altaan. Tämä voi tapahtua, kun hapen siirto on kokonaisuutena riittävä, mutta ilmavirran jakautuminen ei luo riittävästi paikallista kiertoa.
Myös toisinpäin on mahdollista. Voimakas sekoitus voi pitää kantajat liikkeessä, kun taas hapen siirto ei riitä biologiselle kuormitukselle.
Merkkejä siitä, että median liikkuminen on sekoittumista rajoitettua
Kun nämä oireet ilmaantuvat, käyttäjien tulee arvioida ilmavirta, diffuusorin sijoittelu, diffuusorin kunto, veden syvyys, täyttösuhde, sekoittimen työntövoima ja yleinen kiertokuvio sen sijaan, että luottaisivat vain yhteen DO-mittaukseen.
Kuinka täyttösuhde ja materiaalin geometria vaikuttavat kiertoon
Väliaineen määrän lisääminen lisää käytettävissä olevaa biofilmin pinta-alaa, mutta se muuttaa myös reaktorin hydraulista käyttäytymistä.
Pienellä täyttösuhteella yksittäisillä kantoaineilla on yleensä enemmän tilaa liikkua ja ne vaativat vähemmän sekoitusenergiaa. Kun täyttösuhde kasvaa, kantoaineen kokonaismassa kasvaa, törmäykset yleistyvät ja materiaalipeti lisää vastustuskykyä nesteen ja ilman kiertoa vastaan.
Tästä syystä onnistuneesti 20 %:n täyttösuhteella toimivaa reaktoria ei voida automaattisesti nostaa 50 %:iin tarkistamatta ilmastusta, sekoitusta, sihtikapasiteettia ja vapaata tilavuutta.
Myös mediageometrialla on väliä. Kantajan halkaisija, seinämän paksuus, sisäkammiot, avoin alue, suojattu pinta-ala ja bulkkipakkausominaisuudet vaikuttavat kaikki liikkeeseen.
Erittäin monimutkainen sisägeometria voi tarjota suuren teoreettisen pinta-alan, mutta se voi myös lisätä kiintoaineiden vangitsemista, vähentää sisäistä massansiirtoa tai vaikeuttaa kiertoa joissakin jätevesiolosuhteissa.
Käytännön kantaja tarvitsee siksi tasapainon biofilmialue, hydraulinen avoimuus, mekaaninen kestävyys ja helppo liikkuvuus .
Biofilmin kasvu muuttaa kantajan käyttäytymistä käynnistyksen ja käytön aikana
Median käyttäytyminen voi muuttua merkittävästi ensimmäisen käynnistyspäivän ja kypsän käytön välillä. Tämä on yksi syy, miksi puhtaan veden testaus yksinään ei voi täysin ennustaa pitkän aikavälin liikettä.
Puhdas kantolaite
Muovinen tiheys hallitsee liikettä. Loukkuun jäänyt ilma voi aiheuttaa tilapäistä kellumista asennuksen jälkeen.
Varhainen biofilmi
Pinnan kostuvuus paranee ja kantajamassa kasvaa, kun mikro-organismit alkavat kolonisoida väliainetta.
Aikuinen biofilmi
Biomassan kasvu, kaasun muodostuminen, hiipuminen ja törmäykset luovat dynaamisemman kantajatilan.
Liiallinen kasvu tai likaantuminen
Paksu biokalvo, loukkuun jääneet kiinteät aineet tai hilseily voivat lisätä painoa, tukkia sisätiloja ja vähentää liikettä.
Operaattoreiden tulee siksi arvioida kantajakierto sen jälkeen, kun reaktori saavuttaa biologisen kypsyyden. Jos liike huononee asteittain biofilmin kehittyessä, syynä voi olla riittämätön leikkaus, liiallinen kuormitus, huono sylkiminen tai riittämätön sekoitus alkuperäisen kantajatiheyden sijaan.
MBBR-median liikkeen vianmääritys askel askeleelta
Tehokkain tapa ratkaista medialiikkeen ongelmia on diagnosoida ne systemaattisesti. Telineiden vaihtaminen ennen syyn tunnistamista voi tuhlata rahaa ja jättää alkuperäisen hydrauliongelman ratkaisematta.
Tarkkaile liikemallia
Selvitä, onko ongelma koko säiliön kelluminen, koko säiliön laskeutuminen, yhden kulman kerääntyminen, näytön kerääntyminen vai yleensä heikko kierto.
Tarkista media
Tarkista kantoaineen kunto, lopputiheys, biokalvon paksuus, hilse, loukkuun jääneet kiinteät aineet, muodonmuutos, kuluminen ja sisäinen tukos.
Tarkista ilmastus
Tarkastele puhaltimen ilmavirtaa, diffuusorin painehäviötä, diffuusorin likaantumista, ilman jakautumista ja DO useista kohdista yhden mittauspisteen sijaan.
Tarkista hydraulinen sekoitus
Tarkista tulosuunta, säiliön geometria, ohjauslevyt, upposekoittimen asento, heikot kiertovyöhykkeet ja pohjan liike.
Vahvista todellinen täyttösuhde
Vertaa asennetun median todellista määrää reaktorin teholliseen tilavuuteen, varsinkin jos kantoaaltoja lisättiin käynnistyksen jälkeen.
Tarkista säilytysnäytöt
Tarkista tukos, avoin alue, pintanopeus, vauriot, materiaalimaton muodostuminen ja se, vaikuttaako seulahydrauliikka reaktorin kiertoon.
Tarkista Wastewater Chemistry
Etsi runsaasti rasvaa, pinta-aktiivisia aineita, kalsiumia, rautaa, suspendoituneita mineraalikiintoaineita, epätavallista suolaisuutta, vaahtoamista tai biologisen kaasun muodostumista.
Kun ongelma vaatii laitemuutoksia
Toiminnalliset säädöt voivat ratkaista monia liikeongelmia, mutta jotkut reaktorit vaativat fyysisiä muutoksia.
Huono ilmanjako
Muokkaa diffuusoriritilää, tasapainota ilmavirta, puhdista diffuusori tai vaihda vaurioituneet yksiköt.
Heikko mekaaninen sekoitus
Lisää upotettava sekoitin, muuta sen kokoa tai paikkaa uudelleen parantaaksesi koko säiliön kiertoa.
Sopimaton media
Arvioi kantoaalto, jolla on sopivampi tiheys, geometria tai avoin rakenne.
Näytön kerääntyminen
Kasvata näytön säilytysaluetta tai suunnittele näyttö uudelleen liiallisen paikallisnopeuden vähentämiseksi.
Liiallinen täyttösuhde
Pienennä kantoaineen määrää tai lisää käytettävissä olevaa sekoituskapasiteettia.
Mineraaliskaalaus
Käsittele jäteveden kemiaa tai esikäsittelyä sen sijaan, että vain vaihtaisit kantolaitteet.
Huono kantoaineen liike voi johtua itse materiaalista, mutta se voi johtua myös ilmastamisesta, hydraulisesta suunnittelusta, seulan kuormituksesta, jätevesikemiasta tai riittämättömästä sekoituksesta.
MBBR-media ei liiku kunnolla?
Jos kantoaineet kelluvat, laskeutuvat tai kerääntyvät reaktorin jollakin alueella, ratkaisu voi sisältää väliaineen valinnan, ilmastuksen, sekoittimen suorituskyvyn, pidätysseulan suunnittelun tai täyttösuhteen. NIHAO voi auttaa tarkistamaan toimintatilan ja tunnistamaan, mikä järjestelmän osa tulee tarkistaa ensin.
Anna alustavaa tarkistusta varten reaktorin mitat, veden syvyys, materiaalimalli, asennetun materiaalin tilavuus, täyttösuhde, puhaltimen ilmavirta, diffuusorin tyyppi, sekoittimen tekniset tiedot, jäteveden ominaisuudet ja valokuvat tai videot, joissa näkyy kantoaineen liike.
Usein kysytyt kysymykset
Pitäisikö MBBR-median kellua vai upota?
Oikean MBBR-väliaineen tulee yleensä pysyä riittävän lähellä neutraalia kelluvuutta, jotta ilmastus tai mekaaninen sekoitus voi kiertää sitä läpi reaktorin. Se ei saa muodostaa pysyvää kelluvaa kerrosta tai jäädä laskeutumaan säiliön pohjalle.
Miksi uusi MBBR-materiaali kelluu, kun se lisätään ensimmäisen kerran veteen?
Ilmaa saattaa jäädä kantokammioiden sisään ennen kuin materiaali kastuu kokonaan. Tämä voi aiheuttaa tilapäistä kellumista ja voi heikentyä liotuksen ja jatkuvan kierrätyksen jälkeen.
Miksi MBBR-media uppoaa useiden kuukausien käytön jälkeen?
Mahdollisia syitä ovat liiallinen biokalvon kasvu, mineraalikerrostuminen, loukkuun jääneet kiinteät aineet, riittämätön sekoittuminen, heikentynyt ilmavirta, diffuusorin likaantuminen tai muutokset jäteveden ominaisuuksissa.
Voiko liiallinen biofilmi aiheuttaa MBBR-kantoaineiden uppoamisen?
Kyllä. Paksu biofilmi lisää massaa kantajaan. Jos leikkaus ja sekoitus eivät riitä säätelemään biokalvon paksuutta, kypsiä kantajia voi olla vaikeampi suspendoida.
Miksi MBBR-mediaa kerääntyy lähelle pistorasiaa?
Liiallinen näytön nopeus, osittainen tukos, riittämätön avoin alue tai epäsuotuisa reaktorin kiertokulku voivat vetää kantoaineita kohti näyttöä ja luoda pysyvän mediamaton.
Voiko alhainen ilmastus saada MBBR-materiaalin pysähtymään?
Kyllä. Aerobisissa MBBR-reaktoreissa ilmastus tuottaa yleensä sekä happea että sekoitusta. Vähentynyt ilmavirta tai likaantuneet diffuusorit voivat jättää osan reaktorista ilman riittävää kiertoa.
Vaatiiko suurempi täyttösuhde enemmän sekoitusenergiaa?
Yleensä kyllä. Suurempi kantoaineen tilavuus lisää materiaalin kokonaismassaa, törmäystaajuutta ja hydraulista vastusta. Ilmastus tai sekoittimen kapasiteetti tulee tarkistaa ennen täyttösuhteen lisäämistä.
Kuinka tunnistan kuolleet alueet MBBR-reaktorissa?
Toistuva materiaalin kerääntyminen, pohjakerrostumat, pysähtyneet kantoaineet, epätasainen DO, erilainen biofilmin ulkonäkö ja heikko kierto kulmien tai seinien lähellä ovat yleisiä merkkejä kuolleista vyöhykkeistä.
Voiko epäorgaaninen skaalaus tehdä MBBR-materiaalista raskaampaa?
Kyllä. Kalsiumkarbonaatti, rautayhdisteet, struviitti ja muut mineraaliesiintymät voivat kerääntyä kantajalle ja kasvattaa sen massaa samalla kun se vähentää sisäistä avointa pinta-alaa.
Milloin huonosti liikkuva MBBR-media pitäisi vaihtaa?
Vaihtoa tulee harkita, jos itse teline on vaurioitunut, voimakkaasti vääntynyt, pysyvästi tukossa, liiallisesti hilseilevä tai selvästi sopimaton käyttötarkoitukseen. Jos todellinen syy on huono ilmastus, sekoitus tai seulahydrauliikka, pelkkä materiaalin vaihtaminen ei välttämättä ratkaise ongelmaa.
Englanti
عربي
español
