Tratarea apelor uzate industriale: Soluții specifice cu medii MBBR (chimice/textile/alimentare)

Nu există ape uzate industriale standardizate. O fabrică chimică poate deversa apă care conține solvenți puternici, în timp ce o fabrică textilă trebuie să lucreze cu coloranți greu de dizolvat. Cu toate acestea, fabricile de procesare a alimentelor sunt cunoscute pentru generarea de ape uzate care sunt de obicei bogate în deșeuri organice și grăsimi. Tratarea acestora este o provocare din cauza acestor diferențe. Medii pentru biocipuri MBBR oferă un mijloc adaptabil de gestionare a acestor medii fluctuante, contribuind la creșterea numărului de bacterii benefice în cadrul sistemului. Poate fi utilizat pentru a trata apa mai uniform cu configurația corectă și pentru a menține procesul de tratare mai stabil atunci când calitatea apei fluctuează zi de zi.

Puncte dificile ale apelor uzate industriale: Cerințe speciale pentru medii cu conținut ridicat de COD/azot amoniacal

Conținut ridicat de COD și azot amoniacal ridicat introduce o serie de probleme greu de trecut cu vederea în instalațiile reale. Apa tinde să fie închisă la culoare, turbulentă și nu foarte puternică în fiecare schimb. Într-un laborator de vopsire a textilelor, de exemplu, un lot de vopsea textilă poate include coloranți și surfactanți puternici și un lot de substanțe chimice de curățare. Pot apărea vârfuri imediate de producție într-o instalație de procesare a alimentelor din cauza vârfurilor de producție și pot face ca COD să depășească nivelurile normale. În cazul sistemelor de tratare, o astfel de încărcare face ca biologia din interiorul rezervorului să fie sub presiune continuă. Problema principală începe cu cererea de oxigen. COD ridicat implică faptul că bacteriile necesită mult oxigen pentru a descompune substanțele organice. Între timp, azotul amoniacal ridicat necesită bacterii nitrificatoare, care cresc mai lent și sunt mai delicate. Prezența celor două duce la concurență, deoarece acestea se luptă pentru a ocupa spațiu și pentru a accesa oxigenul. Sistemul dezechilibrat are adesea ca rezultat o încetinire inițială a eliminării amoniacului și o calitate instabilă a efluentului. Sistemele MBBR se bazează pe utilizarea purtătorilor pentru a transporta biofilmul, deși nu toate condițiile sunt propice unei creșteri stabile. Mediul ar trebui să fie capabil să susțină biofilm gros și activ în apele uzate de înaltă concentrație, dar să nu se desprindă ușor. Simultan, trebuie să aibă o suprafață suficientă pentru a permite coexistența bacteriilor heterotrofe cu creștere rapidă și a nitrificatorilor lenți. Atunci când suprafața este excesiv de netedă, biofilmul nu poate adera. În cazul în care devine foarte gros, oxigenul nu poate pătrunde în stratul interior, iar bacteriile din interiorul său pot muri. Vârfuri similare de amoniac au fost raportate în mod recurent de către operatorii unei fabrici chimice din Batangas, în ciuda adăugării aerării. Nu era vorba doar de alimentarea cu aer, ci și de creșterea neuniformă a biofilmului în interiorul rezervorului. Odată ce amestecarea a fost îmbunătățită și perioada de aclimatizare a fost extinsă, sistemul a devenit mai stabil, deoarece biomasei i s-a dat timp să se aclimatizeze la vârfurile toxice. În funcționarea reală, încărcarea constantă este importantă, spre deosebire de reparațiile rapide. Biofilmul poate fi afectat de modificări bruște ale debitului sau ale dozării substanțelor chimice. O alimentare mai lină, aerarea ridicată, dar nu violentă, și timpul acordat sistemului pentru a se adapta contribuie la o performanță mai bună a mediului în condiții dure.

Ape uzate chimice: Selectarea mediilor MBBR rezistente la coroziune și optimizarea procesului

Apele uzate chimice creează un tip diferit de stres asupra biologiei față de multe alte industrii. Apele uzate conțin în mod normal acizi, alcali, solvenți sau agenți de curățare care pot eroda echipamentele și biologia în timp. Unele instalații vor experimenta chiar fluctuații ale pH-ului de la foarte scăzut la foarte ridicat pe parcursul unui singur ciclu de producție. Acest lucru face dificilă menținerea activității bacteriilor și îngreunarea furnizării de către mediul purtător a unei suprafețe stabile pe care biofilmul să se atașeze în timp. Coroziunea și atacul chimic sunt factori importanți atunci când se decide ce tip de mediu MBBR să se utilizeze pentru apele uzate chimice. Majoritatea instalațiilor vor înclina spre suporturi din polietilenă de înaltă densitate (HDPE) datorită capacității lor de a rezista la medii dure. Compoziția suprafeței mediului joacă, de asemenea, un rol în acest sens. O suprafață rugoasă, dar stabilă, permite biofilmului să se atașeze rapid chiar și în perioadele în care sistemul este expus la substanțe chimice fluctuante. Pe măsură ce suprafața mediului începe să se descompună sau să devină fragilă în timp, stratul de biofilm își va pierde aderența, iar capacitatea de a fi tratat va diminua. Operatorii unei mici instalații de producție de acoperiri se confruntau cu episoade repetate de scădere a eficienței de îndepărtare a COD. După ce au studiat problema, și-au dat seama că aceasta se datora creșterii inegale a biofilmului după vârfurile de descărcare bogate în solvenți. În aceste perioade, mediul din interiorul reactorului nu a putut oferi un mediu consistent pentru creșterea biofilmului. Nu numai că instalația a trecut la un suport mai rezistent la substanțe chimice, dar a netezit sarcina de șoc înainte ca aceasta să ajungă la stadiul biologic. Acest lucru s-a realizat prin implementarea unui rezervor de egalizare înaintea bazinului MBBR. Rezervoarele de egalizare sunt o metodă de control al procesului care poate ajuta în cazul apelor uzate chimice. Acestea permit amestecarea diferitelor loturi de ape uzate înainte ca acestea să ajungă la stadiul biologic, ceea ce împiedică trecerea prin apă a unor doze mari de substanțe chimice. Controlul pH-ului este un alt factor important de luat în considerare. Prin menținerea pH-ului într-un anumit interval, bacteriile nitrificatoare vor putea rezista mai mult și se vor recupera mai repede după evenimentele de șoc. De asemenea, aerarea trebuie reglată atunci când se lucrează cu substanțe chimice. Prea mult aer va îndepărta biofilmul de pe mediu, iar prea mult oxigen va încetini procesul de recuperare după un atac chimic. Un flux de aer reglat corect va menține sistemul funcționând fără probleme, fără a ucide creșterea atașată. Manipularea cu succes a apelor uzate chimice se reduce, de obicei, la un control constant, spre deosebire de un control brusc. Având un mediu care poate rezista substanțelor chimice și un proces care permite organismului să treacă prin furtuni, îi oferiți sistemului dumneavoastră cea mai bună șansă de a face față și de a performa.

Ape uzate din industria textilă/alimentară: Aplicații media pentru degradarea eficientă a poluanților organici

Apele uzate din industria textilă și cele din industria alimentară sunt două industrii foarte diferite. Un lucru pe care le au însă în comun este faptul că tind să aibă o încărcătură foarte mare de poluare organică. Una se poate comporta diferit față de cealaltă într-un sistem de epurare a apelor uzate. Apele uzate din industria textilă conțin compuși precum coloranți, surfactanți și săruri, care sunt adesea refractari la descompunerea bacteriană. Apele uzate din industria alimentară se pretează, în general, mai bine la tratarea biologică, dar pot avea un conținut extrem de ridicat de COD, grăsimi și solide în suspensie după perioadele de vârf de producție. Sistemele MBBR se bazează pe biofilm pentru a face cea mai mare parte a lucrărilor în ambele aplicații. Microorganismelor li se oferă un loc pentru a crește și a prospera chiar dacă debitul sau încărcarea sistemului variază din cauza mediului. Atunci când se lucrează cu ape uzate din industria textilă, trebuie să se asigure că se poate obține un biofilm stabil atunci când bacteriile sunt expuse la compuși toxici sau culori intense. Unele molecule de colorant vor împiedica activitatea bacteriană și, prin urmare, va trebui să se acorde sistemului un timp pentru a stabili o populație microbiană sănătoasă. Odată ce un biofilm bun s-a stabilit în mediu, acesta va începe încet să descompună substanțele organice și să se decoloreze în timp. O instalație de spălare a blugilor din Guangdong se confrunta cu fluctuații de culoare a efluentului său. Nu numai că apele uzate au avut timp să reacționeze înainte de a fi tratate, dar a existat o creștere slabă a biofilmului în interiorul reactorului MBBR. După ce s-a acordat mai mult timp pentru aclimatizare și s-a obținut un flux de alimentare mai stabil, sistemul a început să prezinte o îndepărtare îmbunătățită a culorii. Operatorii au observat chiar că, odată ce biofilmul a atins o grosime suficientă, reactorul a devenit considerabil mai rezistent la încărcări șocante. Apele uzate provenite din procesarea alimentelor reacționează diferit față de apele uzate provenite din industria textilă. Un exemplu excelent ar fi o instalație de lactate care pompează apele uzate bogate în grăsimi și proteine ​​în sistem după ciclurile de curățare. Aceste substanțe organice pot provoca creșterea bruscă a COD și formarea de spumă în rezervoarele de aerare. În acest scenariu, utilizarea mediilor MBBR va permite o creștere mai rapidă a microbilor care vor consuma aceste substanțe organice. Asigurați-vă doar că sistemul este amestecat corespunzător pentru a evita acumularea de grăsimi pe o secțiune a mediului. Operatorii unei fabrici de sucuri de fructe au observat colmatare în diferite zone ale transportoarelor din cauza fluxului neuniform. Nu numai că mediul a început să arate mai curat, dar activitatea biofilmului s-a îmbunătățit atunci când pre-screening-ul a fost optimizat și modelele de aerare au fost ajustate. Când au venit perioadele de vârf de producție, sistemul a funcționat mult mai stabil decât înainte. Menținerea stabilității contactului dintre apele uzate și biofilmul activ este esențială în aceste industrii. Încărcarea constantă, lipsa perturbărilor chimice și timpul necesar biofilmului pentru a se stabiliza vor permite mediului să funcționeze la întregul său potențial. Acest lucru va permite sistemelor MBBR să funcționeze în condiții stabile, cu intervenție minimă a operatorului și rezultate mai previzibile.

Caz de proiect industrial: Date de performanță ale mediilor MBBR în tratarea apelor uzate industriale

Pentru uz industrial practic, mediile MBBR sunt alese pentru stabilitatea lor în condiții variabile, mai degrabă decât doar pentru eficiența lor teoretică de eliminare. Mai jos este prezentat un scenariu real bazat pe observații dintr-o modernizare a unei instalații de tratare a apelor uzate combinate chimice și textile, situată într-un district industrial din Luzon. Debitul estimat de ape uzate tratate în instalație variază între 800-1000 m3/zi. Înainte de modernizare, COD-ul influent varia în mod normal între 1,800 și 3,500 mg/L. Azotul amoniacal varia de obicei între 40-85 mg/L. Au existat cazuri în care vechiul sistem abia atingea standardele necesare, în special în zilele în care linia de vopsire și liniile de spălare funcționau ambele la capacitate maximă. O perioadă de pornire de 46 de săptămâni a fost observată după instalarea unei etape MBBR cu purtători bine stabiliți și reglarea sistemului de aerare pentru a atinge echilibrul. Biofilmele au crescut lent, dar sigur pe parcursul perioadei de pornire. Operatorii au evitat modificările drastice ale debitelor de aer și au menținut o încărcare constantă pe cât posibil pentru a permite bacteriilor să se obișnuiască cu mediul. După atingerea stării de stabilizare, procentul de eliminare a COD a fost mai mare (88-92) cu adăugarea tehnologiei MBBR decât cu (70) sistemul vechi existent. COD-ul din efluent a rămas, de asemenea, constant scăzut (<250 mg/L), chiar și în zilele cu debit maxim al influentului. Îmbunătățirea a fost și mai dramatică când a venit vorba de azot amoniacal. În sistemul vechi, valorile se mențineau de obicei peste 20 mg/L după tratament. După pornire și stabilizare, rezultatele au putut ajunge la 5-10 mg/L în condiții normale de funcționare, cu unele valori de vârf până la sarcini puternice de șoc. Ceea ce a fost remarcabil a fost atunci când un departament și-a dublat brusc producția de pe linia textilă. COD-ul din influent a crescut la aproape 4,000 mg/L pe o perioadă de 2 zile. În loc să înregistreze o prăbușire a sistemului, bazinul MBBR a înregistrat doar o ușoară scădere a performanței, care s-a recuperat în 48-72 de ore. Operatorii au observat că grosimea biofilmului crescuse ușor față de înainte de producerea sarcinii de șoc a influentului, ceea ce a contribuit la preluarea unei părți din sarcină. Jurnalele de întreținere au arătat, de asemenea, o cantitate redusă de nămol acumulat în comparație cu anii anteriori, când se utiliza doar procesul cu nămol activ. Cantitatea de nămol în exces produsă a fost mai consistentă, iar deshidratarea a devenit mai ușoară. Lecția învățată din acest caz a fost simplă. Mediul de filtrare nu a preluat în întregime controlul asupra tratamentului. Pur și simplu a permis sistemului o flexibilitate sporită. Biofilmul a acționat ca o pernă... o pernă vie care le-a oferit operatorilor timp să reacționeze la schimbări atunci când sarcina variază și a împiedicat scăderea performanței.