Procés del reactor de biofilm de llit mòbil (MBBR).
El procés MBBR és un tipus de procés de creixement adjunt. En els reactors MBBR, els microorganismes es fixen en suports mòbils per a l'eliminació de carboni i/o la nitrificació. Els suports de plàstic estan dissenyats especialment per proporcionar un entorn favorable per al creixement microbià sostingut i estable, amb una densitat lleugerament inferior a la de l'aigua.
El procés MBBR funciona amb aireació contínua. L'objectiu del subministrament d'aire és proporcionar l'oxigen requerit pels microorganismes i assegurar la suspensió dels suports.
L'efluent del reactor, juntament amb la mescla de fangs, s'envia a unitats de tractament aigües avall o dipòsits de sedimentació. Una certa proporció de fangs decantats es retorna a l'entrada del procés MBBR. Les pantalles estàtiques amb un espai de barres que coincideix amb la mida dels suports de suport s'utilitzen per retenir els portadors dins del reactor, tal com es mostra al diagrama següent:
Els mitjans de suport es presenten en dues formes, tal com es mostra al diagrama: a. MBBR C, utilitzat per al tractament de contaminants carbonosos; b. MBBR N, s'utilitza principalment per al tractament de nitrificació.
Es requereix un pretractament efectiu, com ara un tanc de decantació primari o una pantalla fina, abans que l'afluent entri al reactor MBBR.
1.MBBR C
MBBR C utilitza material de polietilè com a suport de suport circular amb un diàmetre de 45 mm i una longitud de 35 mm. La superfície específica és d'aproximadament 310 m²/m³ i l'espai entre barres de la pantalla estàtica és de 25 mm.
MBBR C és un procés biològic d'alta càrrega (càrrega volumètrica de fins a 30 kg DQO/(m³·d)), utilitzat principalment per al tractament d'aigües residuals industrials, amb una proporció màxima d'ompliment del medi del 40 per cent del volum del reactor.
Segons els objectius del tractament, aquest procés es pot utilitzar per:
①Pretractament aigües amunt dels processos de fangs activats, sovint aplicat a les plantes de tractament d'aigües residuals millorades.
②Processos de sedimentació secundària en processos de tractament o flotació en dues etapes de determinades aigües residuals industrials.
Els dos esquemes es mostren al diagrama:
2.MBBR N
MBBR N també utilitza material de polietilè com a suport de suport circular, però més petit que els utilitzats en MBBR C: diàmetre de 10 mm i longitud de 7 mm. La superfície específica efectiva és més gran, aproximadament 870 m²/m³. L'espai entre barres de la pantalla estàtica és de 5 mm.
MBBR N té dues aplicacions diferents:
① Reacció de nitrificació de l'aigua pretractada al reactor MBBR, seguida d'una reacció de desnitrificació a la zona anòxica mitjançant recirculació de líquid mixta i recirculació de fangs (anomenada MBBR CN). Aquest sistema és similar als sistemes tradicionals de fangs actius que tenen com a objectiu la desnitrificació integrada, amb la principal diferència que l'edat mínima dels fangs ja no és un paràmetre limitant per al volum de disseny dels tancs aeròbics, donant lloc a una reducció significativa del volum de tancs aeròbics necessari (reduït). a aproximadament 1/3). A més, a causa de l'edat més curta dels fangs i una població diversa de bacteris heteròtrofs, es poden aconseguir taxes de desnitrificació més altes. MBBR CN és especialment adequat per a:
a.Actualització de les plantes de tractament d'aigües residuals sense grans modificacions: els reactors existents es poden dividir en dues zones independents (anòxica i MBBR CN) per millorar la capacitat d'alimentació del sistema d'aireació. La instal·lació de bombes de recirculació de líquids mixtes i pantalles estàtiques de retenció de mitjans permet que una planta de tractament d'aigües residuals dissenyada originalment per a l'eliminació de contaminants carbonosos només assoleixi els estàndards de descàrrega TN.
b.Estacions de tractament d'aigües residuals a petita escala ubicades en regions fredes o que experimenten fluctuacions estacionals en les càrregues de contaminació: els bacteris units als transportadors asseguren una posada en marxa ràpida després de l'aturada i mantenen la nitrificació fins i tot en condicions de baixa temperatura.
② S'aplica un tractament de nitrificació profunda a l'efluent del tractament secundari, seguit de la separació sòlid-líquid (MBBR N). L'objectiu principal és eliminar el nitrogen amoníac o complir els estàndards de descàrrega TKN (Nitrogen total de Kjeldahl). El procés MBBR N també és adequat per a aigües residuals de nitrogen amoníac d'alta concentració, com ara el tractament de nitrificació del retorn de fangs del dipòsit de nitrificació.
Els dos esquemes d'aplicació s'il·lustren al diagrama següent:
3. Avantatges i desavantatges
El procés MBBR ofereix els següents avantatges clau:
① Eliminació ràpida i eficient de contaminants carbonosos [càrrega volumètrica d'influència de fins a 30kg DQO/(m³·d)] i nitrogen amoníac [càrrega volumètrica de fins a 0,6 kg de NH més 4-N/ (m³·d)].
②Reducció significativa del volum del reactor.
③Rendiment estable del tractament amb una forta resistència a les càrregues de xoc.
④ Adequat per a millores i ampliacions de plantes de tractament d'aigües residuals.
Tanmateix, el procés MBBR té els següents desavantatges:
① Pot ser difícil aconseguir una eliminació completa del nitrogen total de les aigües residuals amb una relació DBO/TKN baixa i una concentració elevada de TKN.
② La naturalesa dels fangs residuals generats en els processos de tractament bioquímic de càrrega mitjana pot ser inestable.