تصفیه فاضلاب MBBR

5/5 - (1 امتیاز)

تصفیه فاضلاب MBBR چیست؟

محققان نروژی فناوری MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) را در اواخر دهه 1980 و اوایل دهه 1990 توسعه دادند. هدف MBBR جبران برخی از مشکلاتی بود که سایر روش‌های تصفیه بیولوژیکی فاضلاب را مشخص می‌کند و این کار را به طور مؤثر انجام داد. MBBR بسیاری از نقاط قوت فرآیندهای بیولوژیکی، به ویژه فرآیند لجن فعال و محیط بیوفیلم را با هم ترکیب می‌کند، در حالی که کاستی‌هایی را که معمولاً با فرآیندهای بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب همراه هستند، از بین می‌برد یا به حداقل می‌رساند.

به دلیل مزایای زیادی که ارائه می‌دهد، تصفیه فاضلاب MBBR به یک روش محبوب تصفیه بیولوژیکی فاضلاب تبدیل شده است. MBBR از حامل‌های پکینگ مدیا شناور پوشیده شده با بیوفیلم برای تجزیه مواد معلق استفاده می‌کند. MBBR علاوه بر اینکه وسیله‌ای مؤثر برای حذف مواد آلی است، روشی نوآورانه برای نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون نیز می‌باشد.

تصفیه فاضلاب MBBR اغلب بخشی از یک سیستم چند مرحله‌ای برای تصفیه فاضلاب است و سایر فرآیندها بر جنبه‌های مختلف تصفیه متمرکز هستند. به همین دلیل است که نمودار جریان فرآیند MBBR اغلب شامل مراحل دیگری مانند حذف شن و گندزدایی نیز می‌شود. تصفیه‌خانه‌های منفرد می‌توانند فرآیند MBBR و رژیم کلی تصفیه فاضلاب خود را به گونه‌ای تنظیم کنند که به درستی نیازهای تصفیه آنها را برآورده کند.

اجزای مختلف MBBR

در ادامه جزئیات بیشتری از نحوه عملکرد فرآیند MBBR ارائه شده است. یک راه مفید برای درک این فرآیند، در نظر گرفتن اجزای اصلی مختلف طراحی تصفیه فاضلاب MBBR است که با هم کار می‌کنند تا این فرایند را ممکن سازند.

1- حوضچه هوادهی: فرآیند MBBR در یک حوضچه انجام می‌ شود که به عنوان راکتور یا مخزن هوادهی نیز شناخته می‌شود. اندازه این مخزن به مقدار دبی فاضلاب بستگی دارد. ورودی برای تصفیه وارد این حوض می‌شود و ممکن است برای پردازش بیشتر MBBR یا برای نوع دیگری از فرآیند تصفیه فاضلاب وارد حوضچه دوم شود.

2- پکینگ مدیا شناور: حوضچه هوادهی پر از هزاران تراشه پلاستیکی کوچک است که به آنها پکینگ مدیا شناور یا پکینگ مدیا معلق می‌گویند. طراحی آنها به گونه‌ای است که سطح مورد نیاز برای رشد بیوفیلم و میکروارگانیسم‌ ها را روی آنها را به حداکثر می‌رساند. آنها چگالی آب را تقلید می‌ کنند و به آنها اجازه می‌ دهند تا در سراسر سیال مخلوط شوند، نه اینکه شناور یا غرق شوند.

3- شبکه هوادهی: یکی دیگر از مواردی که به حرکت مؤثر پکینگ مدیا در سراسر مخزن کمک می‌کند، یک شبکه هوادهی است. شبکه هوادهی شامل بلوئر هوادهی و یک دیفیوزر هوادهی است که در پایین مخزن قرار دارد. شبکه هوادهی به حرکت پکینگ مدیا شناور کمک می‌کند تا بتوانند با تمام مواد معلق موجود تماس پیدا کرده و آن را به طور مؤثر تجزیه کنند و اکسیژن بیشتری را به مخزن وارد می‌کند.

تصفیه فاضلاب MBBR

مزایای تصفیه فاضلاب MBBR چیست؟

استفاده از راکتورهای بیوفیلمی بستر متحرک نسبت به سایر فرآیندهای تصفیه فاضلاب سنتی می‌ تواند یک حرکت استراتژیک برای بسیاری از صنایع باشد، زیرا MBBR دارای ویژگی‌ های استثنایی بسیاری است.

1- جمع و جور: MBBR گزینه‌ای عالی برای تأسیساتی با محدودیت فضا است، زیرا معمولاً فضای بسیار کمتری نسبت به سایر سیستم‌ها اشغال می‌کند. یک مخزن هوادهی MBBR می‌تواند به طور مؤثر همان مقدار فاضلاب را که یک مخزن بسیار بزرگتر برای یک فرآیند سنتی‌تر استفاده می‌شود، تصفیه کند. در درجه اول، این مزیت را به دلیل حداکثر سطح اشغال شده توسط پکینگ مدیا برای رشد بیوفیلم ارائه می‌دهد.

2- بهره برداری ساده: یکی دیگر از مزایای عملی MBBR این است که یک فرآیند نسبتاً سرراست است. MBBR به طبیعت اجازه می‌دهد تا مسیر خود را طی کند، که نقش اپراتور را به حداقل می‌رساند. شایان ذکر است که اپراتورها باید در مورد فرآیند آگاه باشند تا بتوانند اطمینان حاصل کنند که همه چیز در سطح مولکولی به درستی کار می‌کند. با این حال، خود فرآیند به مراحل زیادی نیاز ندارد.

3- هزینه نگهداری کم: MBBR همچنین به عنوان یک فرآیند کم نیاز به نگهداری شناخته می‌شود. وظایف نگهداری مانند شستشوی معکوس که یک اپراتور در موارد دیگر باید انجام دهد، معمولاً با MBBR غیرضروری هستند. این سیستم تا حد زیادی خود تعدیل ‌کننده است، بنابراین کاربران می‌توانند بدون نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم و طاقت‌ فرسا، به عملکرد مؤثر آن اعتماد کنند.

4- انعطاف‌پذیر: MBBR به طور طبیعی قادر است در صورت نیاز با بارهای متغیر و تغییرات در جریان ورودی تنظیم شود، زیرا میکروارگانیسم‌ های موجود در حامل‌ها به تغییرات پاسخ می‌دهند. این امر به سیستم‌ های MBBR اجازه می‌دهد تا در برابر بارگذاری شوک یا افزایش ناگهانی سطح pH مقاومت کنند.

5- کارآمد: یکی از مهمترین مزایای MBBR، سطح چشمگیر کارایی آن است. یک سیستم تصفیه فاضلاب MBBR می‌تواند بسیار سریع‌ تر از روش‌ های جایگزین برای تصفیه آب کار کند. زمان ماند هیدرولیکی (HRT) برای حذف BOD و نیتروژن با MBBR حدود سه تا چهار ساعت است. حرکت پکینگ مدیا معلق به صورت مداوم و مقدار زیاد بیوفیلم، این HRT پایین را ممکن می‌ سازند.

پکینگ مدیا شناور

اسکروپرس آب گیر لجن

ادامه مطلب

مقایسه فرآیند لجن فعال و MBBR

فرآیند لجن فعال (ASP) شباهت‌ هایی با MBBR دارد. در این فرآیند سنتی، فاضلاب وارد یک مخزن هوادهی می‌شود که حاوی مقادیر زیادی اکسیژن است. این اکسیژن به فرآیند رشد میکروبی و تجزیه مواد آلی کمک می‌کند. سپس فاضلاب به مخزن ته‌نشینی منتقل می‌شود، جایی که مواد معلق باقی‌ مانده در پساب از آب جدا می‌شوند و آن را تمیزتر می‌کنند.

فرآیند لجن فعال یک روش آزمایش‌شده و واقعی برای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است. با این حال، تحقیقات نشان داده است که در شرایط بهینه، MBBR می‌تواند تقاضای اکسیژن شیمیایی را به طور مؤثرتری حذف کند و در مقایسه با ASP، می‌تواند بار آلی را به طور مؤثرتری مدیریت کند. MBBR از همان نقاط قوت ASP بهره می‌برد و مزایای اضافی ارائه می‌دهد که آن را به فناوری برتر تبدیل می‌کند.

کاربردهای سیستم MBBR

MBBR کاربردهای صنعتی تقریباً نامحدودی دارد. هر صنعتی که نیاز به تصفیه فاضلاب داشته باشد، می‌تواند از MBBR بهره‌مند شود. بسیاری از این صنایع دارای طرح‌های تصفیه پساب (ETP) هستند که از فرآیندهای نامناسب‌تر یا کم‌اثرتر استفاده می‌کنند. موارد زیر چند نمونه از سیستم‌های MBBR در زمینه‌های صنعتی را نشان می‌دهد.

صنایع تولید خمیر و کاغذ: صنعت خمیر و کاغذ تقاضای زیادی برای آب دارد. حدود ۸۵٪ از این آب، آب فرآیندی است، به این معنی که کارخانه‌های کاغذ مقدار زیادی فاضلاب آلوده تولید می‌کنند که نیاز به تصفیه در محل دارد. MBBR خود را به عنوان وسیله‌ای مؤثر برای تصفیه این فاضلاب ثابت کرده است.

صنایع مواد شیمیایی: تولید مواد شیمیایی مقدار زیادی فاضلاب حاوی آلاینده‌های آلی تولید می‌کند. این فاضلاب قبل از استفاده مجدد یا رها شدن در آبراه‌های طبیعی نیاز به تصفیه دارد. MBBR گزینه‌ای عالی برای کارخانه‌های تولید مواد شیمیایی است تا به عنوان بخشی از ETP خود در نظر بگیرند.

صنایع نساجی: کارخانه‌های نساجی باید ETP داشته باشند، زیرا فاضلابی تولید می‌کنند که نیاز به تصفیه دارد. MBBR گزینه‌ای عالی برای کارخانه‌های نساجی است. می‌تواند رنگ‌ها و سایر آلاینده‌ها را به طور مؤثر حذف کند و به اندازه کافی جمع و جور است که برای تأسیسات کوچک قابل مدیریت باشد.

صنایع فرآوری لبنیات: فرآوری محصولات لبنی مانند شیر، پنیر و ماست، حجم زیادی از پساب حاوی اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی (BOD) را در میان انواع دیگر زباله‌ها ایجاد می‌کند. MBBR یک گزینه ارزشمند برای تصفیه فاضلاب برای صنایع لبنی است، زیرا فوق‌العاده کارآمد است.

صنایع تولید نوشیدنی: آب ماده اصلی اکثر نوشیدنی‌ها است، اما کارخانه‌های نوشیدنی همچنین از آب برای فرآیندهایی مانند خنک کردن و تمیز کردن استفاده می‌کنند. این فرآیندها منجر به فاضلابی می‌شوند که نیاز به تصفیه دارد. MBBR به ویژه برای پاسخگویی به تقاضای بالای تصفیه آب در این صنعت مجهز است.

طیف وسیعی از صنایع نیاز به تصفیه فاضلاب دارند، بنابراین نمونه‌هایی از کاربردهای صنعتی MBBR فراوان است. در بسیاری از صنایع مختلف، اپراتورهای کارخانه و مهندسان مشاور به طور مستقیم دریافته‌اند که MBBR چقدر می‌تواند به عنوان بخشی از ETP آنها ارزشمند باشد.

قیمت پکیج تصفیه فاضلاب MBBR

قیمت یک پکیج تصفیه فاضلاب MBBR تابعی پیچیده از ظرفیت، کیفیت فاضلاب، متریال، سطح اتوماسیون و برند تجهیزات سازنده است. برای استعلام دقیق، بهتر است مشخصات فاضلاب و نیازهای تصفیه‌ای به‌طور کامل به کارشناسان شرکت کیمیازیست ارائه شود. به‌طور کلی، سیستم‌های MBBR به دلیل راندمان بالا، قابلیت ارتقا و فضای مورد نیاز کمتر، در بلندمدت ممکن است مقرون‌ به‌صرفه‌تر از روش‌ های متعارف باشند.

عوامل مؤثر بر قیمت پکیج تصفیه فاضلاب به روش MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) به شرح زیر هستند:

1- ظرفیت و دبی تصفیه (Capacity & Flow Rate)

– حجم فاضلاب ورودی (مترمکعب در روز) مهمترین عامل در تعیین ابعاد حوضچه ها، مقدار پکینگ مدیا معلق و تجهیزات جانبی است.

– هزینه تقریباً به صورت خطی با افزایش ظرفیت افزایش می‌یابد، اما در مقیاس‌های بزرگ، قیمت نسبی هر مترمکعب ممکن است کاهش یابد.

2- کیفیت فاضلاب ورودی و خروجی (Influent & Effluent Quality)

– بار آلی (BOD/COD) و مواد مغذی (نیتروژن، فسفر): هرچه بار آلودگی بالاتر باشد، نیاز به زمان ماند هیدرولیکی بیشتر، حجم حوضچه ها بزرگ‌تر و مقدار پکینگ مدیا معلق بیشتر است.

– وجود مواد سمی یا روغنی: ممکن است نیاز به پیش ‌تصفیه ویژه (چربی ‌گیر، آشغال ‌گیر، متعادل ‌ساز) داشته باشد که بر هزینه می ‌افزاید.

– استاندارد خروجی: با توجه به نوع آب پاک خروجی و استاندارد خروجی فاضلاب (مثلاً برای نیتروژن یا فسفر)، ممکن است به مراحل اضافی مانند نیترات‌ زدایی، فیلتراسیون نهایی یا گندزدایی نیاز باشد.

3- مقدار پکینگ مدیا شناور (Media Specifications)

– جنس پکینگ مدیا شناور (پلی اتیلن، پلی پروپیلن و …) و حجم مورد استفاده موثر می باشد.

4- طراحی سیستم (System Design)

– پیش‌ تصفیه و پس‌ تصفیه: وجود واحدهای اضافی مانند آشغال ‌گیر، دانه‌ گیر، متعادل ‌ساز، کلاریفایر، فیلتر شنی و گندزدایی بر هزینه کل تأثیر می ‌گذارد.

– متریال ساخت (فولاد کربنی، استنلس استیل، پلی اتیلن و …): انتخاب متریال بر اساس خورندگی فاضلاب و طول عمر مورد انتظار انجام می‌ شود.

– مجهز به سیستم کنترل (PLC، اتوماسیون، مانیتورینگ): سیستم‌های کنترل پیشرفته هزینه خرید را افزایش اما ممکن است هزینه عملیاتی را کاهش دهند.

5- شرایط محل نصب (Site Conditions)

– فضای فیزیکی: طراحی مدولار یا عمودی ممکن است برای فضاهای محدود لازم باشد که بر هزینه تأثیر می‌گذارد.

– آب ‌وهوا (دما): در مناطق سردسیر ممکن است نیاز به عایق ‌کاری یا گرمایش باشد.

– زیرساخت‌های موجود (برق، آب، تاسیسات): نیاز به آماده‌سازی سایت م ی‌تواند هزینه‌های جانبی را افزایش دهد.

6- برند و منبع تأمین کالاها (Brand & Supplier)

– برندهای شناخته‌ شده جهانی و داخلی معمولاً قیمت بالاتری دارند اما خدمات فنی و گارانتی بهتری ارائه می‌ دهند.