Analiza efectului refacerii procesului MBBR într-o stație de epurare a apelor uzate din sud
„Buletinul privind starea construcțiilor urbane din China 2022” publicat de Ministerul Locuințelor și Dezvoltării Urbane-Rurale din Republica Populară Chineză în octombrie 2023 arată că până la sfârșitul anului 2022, capacitatea de epurare a stațiilor de epurare a apelor uzate din China a atins 216 milioane m³/zi, cu o creștere de 4{6}}% an la 4-. Volumul total de ape uzate epurate este pe o tendință de creștere de 10 ani consecutiv din 2013. Dezvoltarea rapidă a orașelor este însoțită de o creștere a deversărilor de ape uzate, iar contradicția dintre terenul necesar extinderii și renovarii stațiilor de epurare și terenurile de dezvoltare urbană devine din ce în ce mai proeminentă.
Pentru extinderea capacității stațiilor de tratare a apelor uzate existente, procesul convențional cu nămol activ adoptă în general metoda de extindere a instalației. Pe măsură ce volumul de expansiune crește, costurile de achiziție a terenurilor cresc treptat, iar perioada de construcție este prelungită. Aprofundarea exploatării capacității de epurare în cadrul stației de tratare a apelor uzate existente este în prezent o măsură eficientă pentru a spori și mai mult capacitatea de tratare a apelor uzate urbane și pentru a atenua contradicția dintre dezvoltarea urbană și utilizarea terenului. Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) a apărut în Norvegia la sfârșitul anilor 1980. Îmbunătățește îmbogățirea bacteriilor funcționale și, prin urmare, îmbunătățește capacitatea de tratare a sistemului prin adăugarea de purtători suspendați în rezervorul biologic pentru a forma biofilme. Datorită caracteristicii sale de a putea fi „încorporat” în sistemul biologic original, este utilizat pe scară largă în modernizarea și renovarea stațiilor de epurare a apelor uzate, realizând îmbunătățirea capacității in-situ fără a adăuga noi terenuri. În plus, în comparație cu alte procese de modernizare-care economisesc terenul, cum ar fi bioreactorul cu membrană (MBR) și patul fluidizat biologic de purtător de pulbere compozit cu concentrație ridicată (HPB), procesul MBBR nu necesită înlocuirea periodică sau completarea purtătorilor, ceea ce îl face mai avantajos din punct de vedere economic.
Acest articol ia ca exemplu modernizarea extinderii capacității folosind procesul MBBR la o stație de tratare a apelor uzate din sudul Chinei. Acesta analizează performanța operațională a instalației înainte și după modernizare, performanța de nitrificare a zonei MBBR și structura comunității microbiene, clarificând rolul practic al procesului MBBR în extinderea capacității in-situ. Scopul este de a oferi referințe și sugestii pentru proiectarea și funcționarea stațiilor similare de tratare a apelor uzate.
1 Prezentare generală a proiectului
O stație de tratare a apelor uzate din sudul Chinei are o capacitate totală de tratare proiectată de 7,5×10⁴ m³/zi, cu capacitatea de Faza I la 5×10⁴ m³/zi și Faza II la 2,5×10⁴ m³/zi. Ambele faze au folosit inițial procesul Bardenpho modificat. Principalele ținte de tratare sunt apele uzate menajere din zona de colectare și apele uzate industriale parțiale dintr-un parc industrial. Calitatea efluentului trebuie să respecte standardul de grad A specificat în „Standardul de evacuare a poluanților pentru stațiile de epurare a apelor uzate municipale” (GB 18918-2002). Odată cu dezvoltarea rapidă a construcțiilor urbane și a economiei, deversarea apelor uzate a crescut, iar proiectul a funcționat la sau peste capacitatea maximă. În 2021, conform cerințelor autorităților guvernamentale, proiectul trebuia să-și extindă capacitatea cu încă 2,5×10⁴ m³/zi pe baza scarei inițiale, atingând o capacitate totală de tratare de 1×10⁵ m³/zi. Standardul pentru efluent a rămas gradul A din GB 18918-2002. Calitatea efluentului proiectat și efluentului sunt prezentate înTabelul 1.
Zona din jurul acestui proiect este teren agricol și nu a existat suficient teren rezervat pentru extindere în amplasamentul inițial al fabricii. În plus, în timpul construcției inițiale a Fazei II, unitățile de pretratare au fost deja construite în funcție de o capacitate de 5×10⁴ m³/zi. Prin urmare, obiectivul acestui proiect de modernizare a fost de a exploata pe deplin potențialul de tratare al rezervoarelor biologice existente și de a minimiza ocuparea terenului pentru modificarea rezervoarelor biologice. Procesul MBBR este utilizat pe scară largă în extinderea capacității in-situ și în renovarea stațiilor de tratare a apelor uzate datorită caracteristicii sale „încorporate”. De exemplu, o stație de tratare a apelor uzate din nordul Chinei a folosit procesul MBBR pentru creșterea capacității, maximizând utilizarea volumelor de rezervoare existente și a debitului procesului, obținând o extindere a capacității in-situ cu 20%, cu efluentul care îndeplinește stabil standardele de grad A. O altă fabrică din Guangdong a folosit procesul MBBR pentru îmbunătățirea in{10}}in situ a performanței de tratare biologică, obținând un efect bun de extindere a capacității de 50%-in situ, cu efluentul stabil mai bun decât standardul de evacuare. Prin urmare, luând în considerare nevoile reale ale stației de epurare a apelor uzate și evaluând în mod cuprinzător factori precum utilizarea terenului și funcționarea, procesul MBBR a fost în cele din urmă selectat ca proces de tratare pentru această modernizare a extinderii capacității.
2 Proiectarea procesului
2.1 Fluxul procesului
Miezul acestei modernizari de extindere a capacității a fost îmbunătățirea capacității de tratare a rezervoarelor biologice in-situ prin MBBR, asigurând conformitatea stabilă cu standardele de efluent, în ciuda unei creșteri de 100% a debitului. Deoarece unitățile originale de pretratare și de tratare avansată au fost deja construite pentru o capacitate de 5×10⁴ m³/zi, această modernizare s-a concentrat pe reutilizarea instalațiilor existente. Modificarea de bază a fost rezervoarele biologice, împreună cu construcția unui nou rezervor secundar de sedimentare, care să satisfacă cererea de tratare după creșterea debitului. Fluxul procesului după modernizare este prezentat înFigura 1. Influentul este supus pretratării printr-o sită grosieră/fine și o cameră cu nisip, apoi intră în rezervorul modificat Bardenpho-MBBR pentru îndepărtarea carbonului, azotului, fosforului și a altor poluanți. Efluentul din rezervoarele biologice trece prin rezervoare de sedimentare și un clarificator de-înaltă eficiență pentru a asigura conformitatea stabilă cu standardele SS și TP. După dezinfecție, efluentul final este deversat în râul receptor pentru reumplerea ecologică a apei.
2.2 Renovarea rezervorului biologic
Planul de modernizare a rezervorului biologic este prezentat înFigura 2. În timp ce dublarea fluxului de tratament, volumele zonelor anaerobe și anoxice originale au rămas neschimbate. 20% din volumul din zona aerobă inițială a fost împărțit pentru a crea o zonă anoxică suplimentară, extinzând volumul total al zonei anoxice pentru a satisface cererea de denitrificare. Purtătorii suspendați au fost adăugați la volumul rămas al zonei aerobe pentru a forma zona MBBR aerobă. Au fost instalate sisteme de filtrare de intrare/ieșire și mixere specifice MBBR-. Sistemul inițial de aerare cu lanț a fost înlocuit cu un sistem de aerare pe fund perforat pentru a asigura o bună fluidizare a purtătorilor suspendați și a preveni pierderea acestora odată cu debitul de apă. După modernizare, timpul total de retenție hidraulică (HRT) al rezervoarelor biologice este de 8,82 h, cu HRT în zonă anaerobă la 1,13 h, HRT în zonă anoxică la 3,05 h și HRT în zonă aerobă la 4,64 h. Rata totală de reciclare internă a sistemului este de 150%, iar vârsta nămolului este de 16 zile.
Regarding equipment, 4 sets of submersible mixers were added to the anoxic zone (Power P = 4 kW, Impeller Diameter D = 620 mm). SPR-III type suspended carriers were added to the aerobic MBBR zone, with a diameter of (25.0 ± 0.5) mm, height of (10.0 ± 1.0) mm, effective specific surface area >800 m²/m³ și densitate de 0,94 ~ 0,97 g/cm³. Densitatea se apropie de cea a apei după atașarea biofilmului, respectând standardul industrial „High-density Polyethylene Suspended Carrier Fillers for Water Treatment” (CJ/T 461-2014). Rata de umplere este de 45%. Au fost adăugate două seturi de amestecătoare submersibile specifice purtătoare suspendate-(P=5.5 kW). Au fost adăugate douăzeci și două de seturi de sisteme de aerare ridicabile, 4 seturi de sisteme de aerare fixe și 45 de seturi de aeratoare cu bule fine. Au fost înlocuite două pompe interne de reciclare (Debit Q=1600 m³/h, Înălțime H=0.60 m, P=7.5 kW).
2.3 Construcția unui nou rezervor secundar de sedimentare
Din cauza debitului crescut, rezervoarele de sedimentare secundare existente nu au putut îndeplini cerințele de efluent. A fost necesar un nou rezervor secundar de sedimentare pentru a susține capacitatea de tratare crescută. Noul rezervor este în concordanță cu cele originale, folosind un tip de curgere orizontală dreptunghiulară. Volumul efectiv al rezervorului este de 4900 m³, cu HRT=7 h. A fost adăugată un racletor de nămol de tip pomp-(Viteza de operare V=0.8 m/min). Au fost adăugate șase pompe submersibile cu debit axial (pompe de reciclare externe) (Q=180 m³/h, H=4 m, P=5.5 kW). Au fost adăugate două pompe de nămol rezidual (Q=105 m³/h, H=11 m, P=7.5 kW).
3 Analiza efectului de modernizare MBBR
Performanța operațională înainte și după modernizarea fazei a II-a, performanța operațională simultană a fazei I și a fazei II, modificările calității apei de-a lungul procesului în faza a II-a și capacitatea de nitrificare a fazelor de biofilm și nămol în suspensie în faza a II-a au fost analizate pentru a evalua efectul de îmbunătățire al modernizarii MBBR asupra capacității de tratare a sistemului.
3.1 Compararea performanțelor operaționale
Înainte de modernizare, Faza II funcționa deja peste debitul proiectat, cu un debit mediu real de (3,02 ± 0,46) ×10⁴ m³/zi. După modernizare, debitul a crescut în continuare la (5,31 ± 0,76) ×10⁴ m³/zi, o creștere reală de aproximativ 76%. Debitul operațional maxim a atins 7,61×10⁴ m³/zi, de 1,52 ori valoarea de proiectare. Calitatea influențului și efluentului înainte și după modernizare sunt prezentate înTabelul 2şiFigura 3. În ceea ce privește încărcarea cu influenț, după modernizare, încărcările de azot amoniac (NH₃-N), azot total (TN), COD și TP au crescut la 1,61, 1,66, 1,60 și, respectiv, de 1,53 ori nivelurile pre-retrofit. În ceea ce privește calitatea efectivă a efluentului/efluentului, NH₃-N și TN influente înainte/după modernizare au fost (22,15±3,73)/(20,17±4,74) mg/L și respectiv (26,28±4,07)/(23,19±3,66) mg/L. Efluentul NH₃-N și TN înainte/după modernizare au fost (0,16±0,14)/(0,14±0,08) mg/L și (8,62±1,79)/(7,01±1,76) mg/L, cu rate medii de îndepărtare de 99,28%/0,96,731%/96,7% respectiv. În ciuda creșterii substanțiale a debitului și a încărcării cu influenț după modernizare, calitatea efluentului a fost încă mai bună decât înainte de modernizare. Volumul crescut al zonei anoxice a asigurat o bună îndepărtare a TN, cu TN efluent redus și mai mult după modernizare. Zona aerobă a realizat o îmbunătățire semnificativă a capacității de nitrificare prin biofilmul purtător suspendat. Chiar și cu o reducere cu 20% a volumului zonei aerobe în comparație cu pre-retrofit și cu creșteri semnificative ale debitului și încărcării cu influenț, s-a menținut eliminarea foarte eficientă a NH₃-N. COD și TP influente înainte/după modernizare au fost (106,82±34,37)/(100,52±25,93) mg/L și respectiv (2,16±0,54)/(1,96±0,49) mg/L. COD și TP efluent înainte/după modernizare au fost (10,76±2,04)/(11,15±3,65) mg/L și (0,14±0,07)/(0,17±0,05) mg/L, cu rate medii de îndepărtare de 89,93%/93,52% și, respectiv, 89,91%, respectiv 89,91% După modernizare, calitatea efluentului a rămas stabil mai bună decât standardul de evacuare proiectat.
Datele operaționale din noiembrie până în ianuarie a anului următor (după-retrofit) au fost selectate în continuare pentru a compara performanța fazei I și a fazei II în condiții de temperatură scăzută-(temperatura minimă 12 grade ). Concentrațiile de poluanți influenți și efluenți pentru ambele faze sunt prezentate înFigura 4. În condiții de iarnă cu temperatură scăzută-, efluenții din ambele procese au fost stabil mai buni decât standardul de evacuare proiectat. În special pentru îndepărtarea NH₃-N, care este susceptibilă la temperaturi scăzute, cu o concentrație de NH₃-N influent de (18,98±4,57) mg/L, faza I efluent NH₃-N a fost de (0,27±0,17) mg/L și faza II a fost bună (0,27±0,17) mg/L și faza II a fost bună (1,290). rezistenta la temperaturi scazute. În mod remarcabil, după modernizarea MBBR în Faza II, zona aerobă HRT a fost de doar 66,07% din cea din Faza I, realizând o îmbunătățire semnificativă a performanței de nitrificare.
3.2 Analiza performanței zonei MBBR
Pentru a determina în continuare efectul real al fiecărei zone funcționale, au fost prelevate probe de apă de la sfârșitul fiecărei zone funcționale din Faza I și Faza II pentru măsurare paralelă. Rezultatele sunt afișate înFigura 5. Concentrațiile de NH3-N influente au fost de 18,85 mg/L și 18,65 mg/L, iar concentrațiile de NH3-N din efluent au fost de 0,35 mg/L și 0,21 mg/L, cu rate de îndepărtare a NH3{{-N de 98,18,1% și respectiv 98,18,4% Din modificările profilului de azot, îndepărtarea NH₃-N în faza II a avut loc în principal în zona MBBR aerobă. Concentrația de NH₃-N la efluentul din zona MBBR a fost de 0,31 mg/L, contribuind cu 99,46% la eliminarea totală a NH₃{-N, deja mai bună decât standardul de evacuare proiectat. Zona ulterioară de nămol activ aerob a îndeplinit un rol de salvgardare. În plus, stațiile de tratare a apelor uzate care utilizează MBBR în zona aerobă prezintă de obicei nitrificare și denitrificare simultană (SND). Cu toate acestea, în acest proiect, nu a fost observată nicio îndepărtare a azotului anorganic total (TIN) în zona aerobă MBBR, ceea ce poate fi legat de concentrația relativ scăzută a substratului de influență în acest proiect.
Pentru a investiga în continuare efectul adăugării de purtători suspendați asupra performanței de nitrificare a sistemului, a fost luat supernatant din efluentul din zona anoxică din Faza I. Testele de performanță de nitrificare au fost efectuate pe nămol pur de Faza I, nămol pur de Faza II, biofilm pur de Faza II și sistem de nămol-biofilm combinat de Faza II. În condiții compatibile cu proiectul actual (raport de umplere a purtătorului, concentrația nămolului, temperatura apei), cu DO controlată la 6 mg/L pentru a determina performanța optimă de nitrificare. Rezultatele sunt afișate înTabelul 3. Ratele de nitrificare pentru nămolul pur de faza I, nămolul pur de faza II, biofilmul pur de faza II și sistemul de nămol combinat cu biofilm-faza II au fost 0,104, 0,107, 0,158 și, respectiv, 0,267 kg/(m³·d). Adăugarea de purtători suspendați a îmbunătățit performanța de nitrificare a sistemului. Rata de nitrificare a sistemului de nămol-combinat cu biofilm de Faza II a atins de 2,57 ori mai mult decât a sistemului de nămol activat pur de Faza I. Mai mult decât atât, încărcarea de biofilm pur era deja mai mare decât sarcina de nămol activat, îmbunătățind semnificativ rezistența la șoc a sistemului. În sistemul combinat Faza II, biofilmul a contribuit cu 59,92% la nitrificare, deținând o poziție dominantă.
3.3 Analiza raționalității modernizării
Pentru a analiza raționalitatea utilizării procesului combinat de biofilm-nămol MBBR pentru această modernizare, au fost efectuate calcule privind efectul adăugării purtătorului, rezistența la șoc a sistemului și corelația dintre creșterea debitului și adăugarea purtătorului. Dacă Faza II a acestui proiect nu ar fi fost modernizată și ar fi utilizat procesul tradițional de nămol activ, bazat pe influențul/efluentul proiectat NH₃-N și rata optimă de nitrificare volumetrică a nămolului activat de Faza I (DO=6 mg/L), concentrația de efluent calculată NH₃-N ar fi eșuată pentru a nu atinge standardul de concentrație de efluent NH₃{-,5 mg/L. Dacă este calculată pe baza ratei optime de nitrificare obținută din testul sistemului combinat de faza II, la debitul de influent proiectat, Faza II ar putea tolera o concentrație maximă de NH₃-N influent de până la 55 mg/L, care este de 2,20 ori valoarea de proiectare, sporind semnificativ rezistența la șoc a sistemului. Prin urmare, utilizarea MBBR pentru această modernizare este rațională și asigură în mod eficient conformitatea stabilă cu standardele de efluent. Dacă Faza I ar fi, de asemenea, modernizată cu procesul MBBR, pe baza concentrațiilor proiectate de poluanți influenți/efluenți, debitul de epurare ar putea fi mărit de mai mult de 1 ori, oferind posibilitatea stațiilor de epurare a apelor uzate să se potrivească cu dezvoltarea urbană rapidă și să realizeze modernizări fără probleme.
4 Starea atașării biofilmului și analiza microbiană
Atașarea biofilmului pe suporturile suspendate din acest proiect este prezentată înFigura 6. Biofilmul a acoperit uniform suprafața interioară a purtătorilor, fiind dens fără material floculant în porii purtătorilor. Grosimea medie a fost (345,78 ± 74,82) μm. Biomasa medie a biofilmului a fost (18,87 ± 0,93) g/m², raportul Solide Volatile Suspendate (VSS)/SS a fost stabil la 0,68 ± 0,02, iar VSS medie a fost (12,77 ± 0,61) g/m².
Pentru a explora în continuare efectul de îmbunătățire al modernizării MBBR asupra capacității de tratare a sistemului dintr-o perspectivă microscopică, au fost prelevate eșantioane de nămol activat de fază I, nămol activat de fază II și biofilm pentru secvențierea cu randament ridicat-ampliconului 16S. Abundența relativă a microorganismelor la nivel de gen în cadrul sistemului este prezentată înFigura 7.
Genurile de nitrificare dominante pe biofilmul purtător suspendat au fost Nitrospira și Nitrosomonas, cu abundențe relative de 7,98% și, respectiv, 1,01%. În schimb, genul de nitrificare dominant atât în nămolul activat de Faza I, cât și de Faza II a fost Nitrospira, cu abundențe relative de 1,05% și, respectiv, 1,27%. Nitrospira este cel mai comun gen de nitrificare în stațiile de epurare a apelor uzate. S-a dovedit că multe dintre speciile sale posedă o capacitate completă de oxidare a amoniacului (comammox), ceea ce înseamnă că un singur microorganism poate finaliza procesul de la amoniac la nitrat. Procesul MBBR, sub formă de biofilm, a realizat o îmbogățire eficientă a Nitrospira, cu o abundență relativă de 7,58 ori mai mare decât în nămolul activat, oferind o bază microscopică pentru îmbunătățirea performanței de nitrificare a sistemului. De asemenea, se poate observa că abundența relativă a bacteriilor nitrificatoare în nămolul activat din același sistem cu biofilmul (Faza II) a fost puțin mai mare decât în sistemul cu nămol activat pur de Faza I. Acest lucru se poate datora faptului că eliminarea biofilmului din purtătorii suspendați a inoculat nămolul activat în timpul reînnoirii dinamice, crescând abundența relativă a bacteriilor nitrificatoare din nămol.
Genele denitrificatoare dominante în ambele sisteme s-au îmbogățit în principal în nămolul activat și au avut o compoziție relativ asemănătoare, incluzând Terrimonas, Flavobacterium, Dechloromonas, Hyphomicrobium etc. Abundența relativă a genurilor denitrificatoare în Faza I și Faza II a fost de 8,76% și, respectiv, 7,52%. Din punct de vedere funcțional, pe lângă denitrificare, unele specii din Terrimonas pot degrada substanțe asemănătoare antracenului-; Flavobacterium poate degrada materialele plastice biodegradabile (de exemplu, PHBV); Hyphomicrobium poate utiliza diferiți compuși organici toxici și greu-de{-de degradați pentru denitrificare, cum ar fi diclormetan, sulfură de dimetil, metanol etc. Influentul acestui proiect conține unele ape uzate industriale, ceea ce duce la specializarea comunităților microbiene funcționale în condiții de aclimatizare pe termen lung. Deși acest proiect nu a prezentat efecte SND macroscopice semnificative, unele grupuri funcționale denitrificatoare au fost încă găsite pe biofilmul purtător suspendat, inclusiv Hyphomicrobium, Dechloromonas, Terrimonas și OLB13, cu o proporție totală de 2,78%. Acest lucru indică faptul că după ce biofilmul atinge o anumită grosime, micromediile anoxice/anaerobe formate în interior pot oferi condiții pentru îmbogățirea bacteriilor denitrificatoare, oferind și posibilitatea apariției SND în zona aerobă MBBR. În plus, Proteiniclasticum a fost detectat atât în nămolul de fază I, cât și în faza II, cu abundențe relative de 1,09% și, respectiv, 1,18%. Acest gen are o capacitate bună de descompunere și transformare a substanțelor proteice. Îmbogățirea acestuia poate fi legată de prezența a numeroase întreprinderi de produse lactate în zona de colectare a acestui proiect.
În special, abundența relativă a Candidatus Microthrix în nămolul activat de faza I a atins 3,72%. Este o bacterie filamentoasă comună în nămolul activat, adesea asociată cu înmulțirea nămolului. Cu toate acestea, abundența sa relativă în nămolul de faza II și biofilm a fost de numai 0,57% și, respectiv, 1,03%. După modernizarea cu procesul MBBR, fluidizarea purtătorilor suspendați are un efect de forfecare asupra bacteriilor filamentoase, reducând probabilitatea de înmulțire a filamentului în nămolul activat.
5 Analiza economică
Consumul de energie electrică pe metru cub înainte și după această modernizare a fost de 0,227 kWh/m³ și, respectiv, 0,242 kWh/m³. La un preț al energiei electrice de 0,66 RMB/(kWh), costurile operaționale ale energiei electrice au fost de 0,150 RMB/m³ și 0,160 RMB/m³. Creșterea consumului de energie electrică s-a datorat în principal noului amestec de zone anoxice și echipamentelor electrice suplimentare din noul rezervor secundar de sedimentare. Substanțele chimice de îndepărtare a fosforului utilizate în acest proiect sunt clorură poliferică (PFC) și poliacrilamidă (PAM). Doza a rămas constantă înainte și după modernizare: doza PFC 2,21 t/zi, cost 0,014 RMB/m³; Doza PAM 17,081 kg/zi, cost 0,0028 RMB/m³. Acest proiect utilizează pe deplin sursa de carbon din influentul brut pentru denitrificare. Nu a fost adăugată nicio sursă externă de carbon organic înainte sau după modernizare. Costurile directe de electricitate și produse chimice pe metru cub înainte și după modernizare au fost de 0,167 RMB/m³ și, respectiv, 0,177 RMB/m³.
6 Concluzii și perspective
(1) Faza II a unei stații de tratare a apelor uzate din sud a utilizat procesul MBBR pentru modernizarea extinderii capacității, abordând probleme precum deficitul de teren. După modernizare, debitul de tratament a crescut de la (3,02±0,46) ×10⁴ m³/zi la (5,31±0,76) ×10⁴ m³/zi, realizând o extindere a capacității in-situ de 76%. Debitul operațional maxim a atins de 1,52 ori valoarea de proiectare, efluentul fiind stabil mai bun decât standardul de evacuare proiectat.
(2) Prin încorporarea procesului MBBR în stadiul biologic, s-a obținut o îndepărtare foarte eficientă și stabilă de NH₃-N în condiții de temperatură scăzută de iarnă, chiar dacă HRT aerobă a fost doar 66,07% din cea din procesul de nămol activat. Zona MBBR a contribuit cu 99,46% la eliminarea NH₃-N. Dacă Faza II nu ar fi fost modernizată, sub același debit și calitatea apei, efluentul NH₃-N ar ajunge la 5,55 mg/L. Prin urmare, utilizarea MBBR pentru această modernizare a fost necesară și rațională.
(3) Biofilmul purtător suspendat a îmbunătățit efectul de îmbogățire al genului de nitrificare de bază Nitrospira. Abundența sa relativă în biofilm a fost de 7,58 ori mai mare decât în nămolul activat, oferind o bază microscopică pentru îmbunătățirea performanței de nitrificare a sistemului. În plus, îmbogățirea genurilor denitrificatoare în biofilm oferă posibilitatea apariției SND.
Acest proiect a folosit procesul combinat de biofilm-nămol pentru a obține o creștere a capacității in-situ. Cu toate acestea, funcționarea efectivă este încă limitată de reținerea și recuperarea nămolului activat, împiedicând creșterea suplimentară a capacității de tratare. În prezent, procesele de biofilm pur au fost aplicate în proiecte reale, abandonând complet nămolul activat și utilizând caracteristicile de-încărcare mare ale biofilmului pentru îndepărtarea eficientă a poluanților, fără restricții de limitările nămolului activat. Aceasta oferă o nouă soluție pentru construcția nouă, renovarea sau extinderea stațiilor de tratare a apelor uzate.