Aplicații media MBBR în tratarea apelor uzate municipale și industriale|Studiu de caz în Malaezia

Aplicații practice ale mediilor MBBR în tratarea apelor uzate municipale și industriale

Introducere

Mediul MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) a fost utilizat pe scară largă în proiectele de tratare a apelor uzate municipale și industriale din întreaga lume datorită performanței sale mature de tratare și a unei bune adaptări. În domeniul epurării apelor uzate municipale, această tehnologie este adesea folosită pentru modernizarea și renovarea stațiilor de epurare existente pentru a îndeplini standardele de deversare mai stricte; în timp ce în scenariile industriale, poate face față în mod eficient caracteristicilor compoziției complexe a poluanților și fluctuațiilor mari de încărcare a apelor uzate industriale. Acest articol va explora cazurile practice de aplicare a mediilor MBBR și efectele de tratare obținute în diferite scenarii, concentrându-se pe fundalul epurării apelor uzate în Malaezia și pe exemple de inginerie pentru a demonstra caracterul practic și economia acestei tehnologii.

Prezentare generală a contextului industriei de tratare a apelor uzate din Malaezia

Fiind o țară din Asia de Sud-Est, Malaezia este înzestrată cu resurse abundente de apă, iar unele regiuni chiar exportă apă dulce în țările vecine pentru o lungă perioadă de timp. Cu toate acestea, în ultimii ani, afectați de factori multipli, cum ar fi creșterea populației urbane, dezvoltarea industrială rapidă și o conștientizare îmbunătățită a mediului, tratarea apelor uzate din Malaezia se confruntă cu provocări severe și nevoi urgente. Din perspectiva statutului industriei, unele regiuni din Malaezia au probleme precum evacuarea directă a apelor uzate, instalații de tratare învechite și eficiență insuficientă de tratare. Printre acestea, multe locuri precum Johor și Sarawak au văzut o poluare intensă a râurilor din cauza deversărilor ilegale din fabricile de pe coastă și a deversării nereglementate a apelor uzate menajere de către rezidenți și chiar a crizelor frecvente de alimentare cu apă. Doar în Johor, risipa zilnică de apă potabilă ajunge la 1,173 miliarde de litri, ceea ce agravează și mai mult contradicția dintre cererea și oferta de apă.

Pentru a îmbunătăți calitatea mediului apei, guvernul malaezian a îmbunătățit continuu legile și reglementările privind protecția mediului. Printre acestea, Reglementările privind calitatea mediului (ape uzate) din 2009 au formulat standarde stricte de evacuare a apelor uzate (Standard A: DBO₅ mai mic sau egal cu 20 mg/L, COD mai mic sau egal cu 50 mg/L, solide în suspensie mai mic sau egal cu 50 mg/L), propunând cerințe mai mari de eficiență existente pentru stația de tratare a apei. În același timp, Malaezia a crescut treptat investițiile în construcția și renovarea instalațiilor de tratare a apelor uzate. Pe de o parte, promovează construirea de sisteme centralizate de evacuare a apelor uzate. De exemplu, Kuching a investit masiv în construcția unui sistem central de evacuare a apelor uzate, care tratează centralizat ape uzate în faze înainte de a le deversa în râuri, îmbunătățind treptat situația de poluare a râului. Pe de altă parte, introduce în mod activ tehnologii eficiente de tratare a apelor uzate. Având avantajele spațiului mic, ciclul scurt de renovare, eficiența ridicată a tratamentului și costurile de funcționare controlabile, tehnologia MBBR a devenit tehnologia preferată pentru modernizarea și renovarea stațiilor de tratare a apelor uzate municipale din Malaezia și este utilizată pe scară largă în diferite proiecte regionale de tratare a apelor uzate. În plus, Malaezia a promovat, de asemenea, tratarea deșeurilor solide și a poluării cu plastic în ultimii ani pentru a reduce emisiile de poluanți la sursă, pentru a ușura sarcina epurării apelor uzate și pentru a forma un sistem cuprinzător de guvernare a protecției mediului de „controlul sursei + tratarea-la sfârșitul-tevilor”.

Cazuri de aplicare ale mediilor MBBR în tratarea apelor uzate municipale

(1) Caz de renovare a unei stații de epurare a apelor uzate municipale din Europa

În tratarea apelor uzate municipale, un scenariu comun de aplicare a mediilor MBBR este modernizarea și renovarea stațiilor de tratare cu nămol activ. Multe stații de epurare vechi se confruntă cu provocările aduse de cerințele din ce în ce mai stricte de eliminare a azotului și a fosforului. Prin adăugarea de mediu MBBR la rezervoarele de aerare existente, retenția de biomasă poate fi crescută fără a extinde volumul reactorului. De exemplu, o stație municipală de tratare a apelor uzate din Europa, cu o capacitate de tratare proiectată de 50.000 de echivalenti populație (PE), a adoptat medii MBBR pentru renovarea îmbunătățirii nitrificării. Înainte de renovare, rata de eliminare a azotului amoniac al centralei era de numai 75%, ceea ce nu a îndeplinit standardul de descărcare de 5 mg/L; după instalarea mediului MBBR cu o suprafață specifică de 800 m²/m³, rata de eliminare a azotului amoniac a crescut la mai mult de 95%, iar concentrația de azot amoniac efluent a fost controlată stabil sub 3 mg/L. Proiectul de renovare a avut un timp scurt de nefuncționare a construcției, iar costul de funcționare a crescut doar cu 10%, ceea ce reflectă pe deplin economia media MBBR în modernizarea și renovarea stațiilor de epurare a apelor uzate municipale.

(2) Caz de renovare a stației regionale de tratare a apelor uzate Kuala Sawah din Malaezia

Odată cu creșterea populației urbane și reglementările din ce în ce mai stricte de protecție a mediului în Malaezia, tehnologia MBBR a fost, de asemenea, adoptată treptat pentru modernizarea stațiilor municipale de tratare a apelor uzate. Stația regională de tratare a apelor uzate Kuala Sawah (RSTP) din Negeri Sembilan, operată de Indah Water Konsortium (IWK), trebuie urgent să-și îmbunătățească eficiența epurării pentru a îndeplini standardele stricte de evacuare din Regulamentul de calitate a mediului (canal) din Malaezia din 2009. Uzina a adoptat inițial un proces de șanț de oxidare, tratând 560 m³ de ape uzate și 529 m³ de canalizare. nămol pe zi, deservind o populație de 320.000 PE. Cu toate acestea, efectul său de îndepărtare a azotului a fost instabil, iar indicatorii de efluent nu au reușit adesea să îndeplinească standardele în perioadele de vârf, ceea ce a fost în contradicție cu cererea urgentă de guvernare a mediului apei în zona locală.

Pentru a rezolva problemele de mai sus fără a extinde suprafața existentă (o constrângere cheie în zonele urbane), uzina a derulat un proiect de renovare a mediilor MBBR în 2023. La zona aerobă a șanțului de oxidare au fost adăugate medii MBBR 37 cu o suprafață specifică de 800 m²/m³, reprezentând 25% din volumul reactorului. Proiectul de renovare a fost implementat în etape, fiecare fază fiind finalizată în 10 zile, minimizând impactul asupra funcționării. Sistemul MBBR a îmbunătățit semnificativ capacitatea de reținere a biomasei, în special îmbogățirea bacteriilor nitrificante (Nitrospira spp.), a îmbunătățit capacitatea plantei de a face față fluctuațiilor încărcăturii organice și a încărcăturii de azot și a rezolvat în mod eficient punctul dureros al eliminării instabile a azotului din procesul inițial.

(3) Comparația performanței tratamentului înainte și după renovare

Tabelul 1 de mai jos rezumă performanța de tratare a Kuala Sawah RSTP înainte și după renovarea MBBR, în comparație cu limitele de descărcare Standard A din Malaezia pentru referință.

Din Tabelul 1 se poate observa că renovarea MBBR a îmbunătățit semnificativ eficiența de tratare a centralei. Toți indicatorii cheie îndeplinesc și depășesc stabil standardele de deversare Standard A din Malaezia, printre care rata de eliminare a azotului amoniac a crescut cu mai mult de 20 de puncte procentuale, rezolvând complet problema efluenților substandard în perioadele de vârf. În plus, sistemul MBBR a redus producția de nămol în exces cu 28%, reducând costul lunar de eliminare a nămolului cu aproximativ 25.000 de ringgit malaezian (RM). Datorită designului de economisire a energiei-a sistemului MBBR, costul de operare a crescut doar cu 8%, făcându-l o soluție economică și eficientă pentru modernizarea și renovarea instalației și, de asemenea, oferind o referință fezabilă pentru renovarea altor stații vechi de tratare a apelor uzate din Malaezia.

Cazuri de aplicare ale mediilor MBBR în tratarea apelor uzate industriale

(1) Cazul de tratare a apelor uzate al unei fabrici de prelucrare a produselor lactate din America de Nord

În domeniul industrial, mediile MBBR au fost aplicate cu succes în tratarea diferitelor tipuri de ape uzate industriale. De exemplu, apele uzate din procesarea alimentelor conțin de obicei concentrații mari de materie organică (COD până la 10.000 mg/L) și grăsimi, care sunt greu de tratat eficient prin procesele tradiționale. O fabrică de procesare a produselor lactate din America de Nord a adoptat un sistem MBBR pentru a trata apele uzate de producție. Reactorul a fost umplut cu 30% volum de mediu cilindric MBBR, iar timpul de retenție hidraulic a fost controlat la 8 ore. Rezultatele operațiunii au arătat că rata de îndepărtare a COD a atins 92% și rata de îndepărtare a BOD₅ a ajuns la 94%, ceea ce a fost semnificativ mai bun decât performanța procesului inițial cu nămol activat (rata de îndepărtare a COD de 78%); în același timp, producția de nămol în exces a fost redusă cu 30%, reducând efectiv costul de eliminare a nămolului și echilibrând efectul de tratare și economia.

(2) Cazul de tratare a apelor uzate al unei fabrici farmaceutice din Asia

Un alt scenariu de aplicare tipic este tratarea apelor uzate farmaceutice. Astfel de ape uzate conțin compuși organici toxici și refractari, care sunt greu de tratat. O fabrică farmaceutică din Asia a adoptat un sistem combinat de mediu MBBR și procese avansate de oxidare (AOP) pentru a trata apele uzate. MBBR a fost folosit ca unitate de pre-tratare pentru a îndepărta materia organică biodegradabilă, reducând sarcina de tratare a AOP-urilor ulterioare și evitând impactul substanțelor toxice asupra proceselor ulterioare. Reactorul MBBR a atins o rată de eliminare a COD de 65% pentru apa uzată farmaceutică. După tratarea prin procesul combinat, concentrația finală de COD a efluentului a fost sub 50 mg/L, respectând standardele locale de evacuare. Aplicarea mediilor MBBR a îmbunătățit, de asemenea, stabilitatea sistemului de tratare, a slăbit impactul substanțelor toxice asupra procesului de tratare și a asigurat funcționarea stabilă-pe termen lung a sistemului de tratare.

Comparație între performanța sistemului MBBR în diferite scenarii de aplicație

Tabelul 2 de mai jos compară performanța sistemelor MBBR în diferite scenarii de aplicare descrise în acest articol, evidențiind versatilitatea și adaptabilitatea acestei tehnologii și oferind referință pentru selecția tehnică a diferitelor tipuri de proiecte de tratare a apelor uzate.

Concluzie

Cazurile de aplicare practice de mai sus arată că mediul MBBR este o tehnologie universală și eficientă potrivită atât pentru tratarea apelor uzate municipale, cât și industriale. Are avantajele de a suporta o sarcină organică ridicată, rezistență puternică la șocuri și de a putea coopera și integra cu alte procese de tratare, făcându-l soluția preferată pentru rezolvarea problemelor complexe de tratare a apelor uzate. În special în Malaezia, combinată cu nevoile locale de tratare a apelor uzate,-există o urgență de modernizare a vechilor instalații, constrângeri stricte ale standardelor de descărcare și nevoia de a echilibra spațiul de podea și costurile de operare-aplicarea tehnologiei MBBR a rezolvat în mod eficient punctele dureroase ale epurării locale a apelor uzate, a oferit suport tehnic eficient și economic pentru guvernarea mediului apei, precum și experiență practică similară pentru guvernarea apei în Malaezia. regiuni.

Nu ezitați să o contactați pe Rachel pentru a discuta mai multe!

WhatsApp:+86 137 9555 6548

E-mail:[email protected]