روش MBBR یا (Moving Bed Biofilm Reactor) به دلیل کارایی بالا، راندمان قابل توجه در حذف آلاینده‌ها و سهولت در اجرا و نگهداری، به عنوان گزینه‌ای محبوب و مؤثر در تصفیه فاضلاب شناخته میشود. تصفیه فاضلاب به روش MBBR یکی از انواع فرآنیدهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب هست که به عنوان جایگزین لجن فعال و صافی چکنده تعیین شده است. در این فرایند تصفیه فاضلاب، با استفاده از پکینگ مدیا یا حامل های پلاستیکی شرایط رشد میکروارگانیسم ها فراهم شده و از این طریق مواد آلی با سرعت بالاتری تجزیه میشوند. از این فرایند می توان تصفیه فاضلاب بسیاری از صنایع مانند صنایع محصولات لبنی و تولید نوشیدنی و غیره استفاده کرد. در ادامه فرآیند تصفیه فاضلاب MBBR، مزایا و کاربرد آن را معرفی خواهیم کرد.
فرآیند تصفیه فاضلاب به روش MBBR چیست؟
پیش از توضیح مفاهیم فرانید تصفیه فاضلاب MBBR، می خواهیم به توضیح فرایند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب بپردازیم. در فرایند بیولوژیکی از موجودات ریزی مانند باکتری ها به نام میکروارگانیسم برای تجزیه مواد آلی استفاده می شود. تمام مواد آلی موجود در فاضلاب (TOC) توسط این میکروارگانیسم ها تجزیه و تخریب می شوند. در بیشتر موارد، تصفیه بیولوژیکی پس از یک مرحله پیش تصفیه صورت می گیرد. در تصفیه فاضلاب به روش MBBR، به منظور تماس بیشتر باکتری ها با مواد آلی، از بیوفیلم استفاده میشود. برای تجزیه مواد آلی، از حامل های پلاستیکی پوشیده شده از بیوفیلم یا همان پکینگ مدیا استفاده می شود. این حامل های پلاستیکی در مخزن تصفیه شناور بوده و به دلیل وجود مقدار زیاد میکروارگانیسم روی آنها روند تصفیه با سرعت بسیار بالایی انجام میشود.
بیوفیلم های مورد استفاده در این روش سازه های بسیار کوچک پلی اتیلنی هستند که در سطح آب شناور میشوند. باکتری ها بعد از قرار گرفتن روی بیوفیلم، در سطح مخزن حرکت کرده و مواد آلی تجزیه می شوند.
فرآیند تصفیه به روش MBBR، علاوه بر تصفیه فاضلاب شهری و خانگی، برای حذف نیتروژن نیز کارآمد است. حذف نیتروژن با استفاده از نیتریفیکاسیون و دی نیتریفیکاسیون اتفاق می افتد. نیتریفیکاسیون فرآیند تبدیل آمونیوم به نیترات و دی نیتریفیکاسیون فرایند تبدیل نیترات به گاز نیتروژن است. از آنجا که این دو روش بیولوژیکی هستند، MBBR یک راه عالی برای حذف نیتروژن از پساب های بهداشتی و صنعتی است. اگر نیتروژن موجود در فاضلاب تصفیه نشود، منجر به اثرات نامطلوب مانند پدیده شکوفایی جلبک در مخازن و گرفتگی پمپ و لوله ها می شود. با استفاده از فرایند تصفیه فاضلاب MBBR می توان نیتروژن را با راندمان بالا حذف و از آسیب های آینده جلوگیری کرد.
مراحل فرآیند تصفیه فاضلاب MBBR
در فرایند تصفیه فاضلاب به روش MBBR، برای حذف مواد آلی و نیتروژن موجود در فاضلاب، از اجزا و تجهیزات خاصی استفاده می شود. در ادامه به مهمترین مراحل و انواع روش های تصفیه فیزیکی و بیولوژیکی استفاده شده در این فرایند اشاره می کنیم.
تصفیه فیزیکی پساب
در این فرایند مواد جامد بزرگ از فاضلاب حذف می شود. با استفاده از آشغالگیر های سبدی که در ابتدای این فرایند قرار داده می شود، می توان به سادگی این امر را امکان پذیر کرد. حذف جامدات معلق بزرگ از سیستم، سرعت تصفیه را افزایش داده و جریان حرکت فاضلاب در سیستم را بهبود می بخشد و از آسیب های آتی به تجهیزات جلوگیری می کند.
تصفیه بیولوژیکی پساب
در این بخش بیشترین فرایند تصفیه MBBR انجام میشود. فرایند بیولوژیکی در این بخش به این صورت است که فاضلاب پس از ورود به راکتور هوادهی در تماس با میکروارگانیسم ها قرار می گیرد. بیش از 50 تا 70 درصد مخزن توسط پکینگ مدیا ها اشغال می شوند. این مدیاها به گونه ای طراحی شده اند که بیشترین سطح را برای رشد بیوفیلم در اختیار پساب می گذارند. این تماس باعث می شود تا هضم فاضلاب توسط باکتری ها انجام شده و لجن خروجی بسیار کاهش پیدا کند.
همچنین شبکه هوادهی شامل دیفیوزر و بلوئر، موجب افزایش اکسیژن محلول و تسریع فرایند تجزیه می شود. تعبیه دیفیوزرها در پایین مخزن، مدیا ها را به حرکت وا می دارد و در نتیجه پساب تماس بیشتری با مدیا داشته و میکروارگانیسم ها می توانند به طور موثرتری آن ها را تجزیه کنند.
الک یا غربال،جداسازی و ته نشینی ذرات معلق
به علت وجود پکینگ مدیا، امکان خروج این مواد از پکیج تصفیه فاضلاب وجود دارد. ممکن است این سوال پیش آید که چگونه این مدیاها همراه با پساب تصفیه شده از مخزن خارج نمی شوند. اگر غربال درون مخزن تعبیه نشده بود مشکل خروج مدیا وجود داشت. اما مواد مشبک، حامل های پلاستیکی را درون مخزن نگه داشته و به آب اجازه عبور می دهند.
سیستم گندزایی و ضدعفونی
در این سیستم پس از عبور پساب از فیلتراسیون شنی و کربنی، با استفاده از سیستم کلر زنی و لامپ UV به گندزایی پساب خروجی می پردازیم. این بخش باکتری های موجود در فاضلاب را حذف می کند.
مزایای تصفیه فاضلاب به روش MBBR
استفاده از راکتور های بیوفیلم متحرک یا همان MBBR نسبت به سایر فرایندهای سنتی تصفیه یک روش موثر برای افزایش بازدهی و کیفیت است. از مزایای تصفیه فاضلاب به روش MBBR می توان به موارد زیر اشاره کرد.
حجم کم و اشغال فضا محدود
زمانی که بهره برداری دارای محدودیت فضا می باشد، استفاده از راکتور MBBR یک مزیت محسوب می شود. چرا که این روش قادر است همان مقدار فاضلاب را که در روش مرسوم به مخزن بزرگ تری نیاز دارد را با حجم کم تر تصفیه کند. دلیل این مزیت آن است که استفاده از مدیا سطح حداکثری را برای رشد زیست توده ها فراهم می کند.
سادگی فرایند MBBR
یکی دیگر از مزایای کاربردی تصفیه فاضلاب به روش MBBR سادگی این فرایند است. فرایند MBBR به صورت طبیعی پیش می رود و نقش اپراتور را به حداقل می رساند. با این حال اپراتور باید آگاه باشد که همه چیز به درستی پیش می رود اما این فرایند به خودی خود به مراحل زیادی نیاز ندارد. نیاز به فرایند بهره برداری و نگهداری کم: این فرایند به عملیات هایی مانند شست و شوی معکوس نیازی نداشته و خود سیستم بدون نیاز به تعمیر و نگهداری به طور موثر و مداوم کار می کند.
بیشتر بخوانید: فرایند تصفیه فاضلاب
انعطاف پذیری و تنظیم پذیری برای تغییرات دبی و میزان آلایندگی
MBBR به طور طبیعی قادر است در صورت نیاز با بار آلودگی مختلف و تغییرات در دبی ورودی تنظیم شود، زیرا میکروارگانیسم های روی حامل ها به تغییرات پاسخ می دهند. این به سیستم های MBBR اجازه می دهد تا در برابر شوک های بارگذاری یا افزایش ناگهانی سطح pH مقاومت کنند.
بازدهی و راندمان بالا و کارایی مطلوب
مهم ترین مزیت روش تصفیه فاضلاب MBBR بازدهی بالای آن است. یک سیستم MBBR بسیار سریع تر از روش های دیگر عملیات تصفیه را انجام می دهد. زمان ماند هیدرولیکی این فرایند برای حذف BOD و نیتروژن بین سه تا چهار ساعت است وجود مدیا های معلق در این فرایند و حجم بیوفیلم بالای تولید شده موجب افزایش سرعت بازدهی این فرایند می شوند.
معایب فرایند MBBR
با وجود مزایای متعددی که فرایند MBBR دارد، این روش معایبی نیز دارد که باید در نظر گرفته شوند:
- هزینه‌های اولیه بالا: احداث و راه‌اندازی سیستم‌های MBBR به دلیل نیاز به مدیاهای پکینگ با کیفیت بالا و تجهیزات هوادهی مناسب، می‌تواند پرهزینه باشد.
- حساسیت به دمای فاضلاب: فرایند MBBR به دمای فاضلاب حساس است و در دماهای پایین، راندمان آن کاهش می‌یابد.
- احتمال گرفتگی و انسداد: در صورت انتخاب نامناسب مدیاهای پکینگ یا عدم نظارت و نگهداری صحیح از سیستم، احتمال گرفتگی و انسداد در راکتور هوادهی وجود دارد.
- تولید لجن: هرچند فرایند MBBR به طور کلی لجن کمتری نسبت به روش‌های سنتی با لجن فعال تولید می‌کند، اما همچنان نیاز به سیستم لجن‌زدایی و دفع لجن دارد.
مقایسه سایر روش های بیولوژیکی با MBBR
تفاوت روش لجن فعال و فرایند MBBR
فرآیند لجن فعال یک روش آزمایش شده و واقعی برای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است. با این حال، تحقیقات نشان داده است که، تحت شرایط بهینه، تصفیه فاضلاب به روش MBBR می تواند به طور موثرتری COD را حذف کند و در مقایسه با فرایند لجن فعال مقاومت بیشتری در برابر تغییرات بارگذاری مواد آلی دارد. MBBR از تمامی نقاط قوتی که لجن فعال دارد بهره می برد و علاوه بر آن دارای مزایای بیشتری است که آن را به فناوری برتری تبدیل می کند.
تفاوت فرایند صافی چکنده و فرایند MBBR
در هنگام مقایسه کارایی و سهولت فرایند روش صافی چکنده غیر قابل قیاس با روش MBBR است. در فرایند صافی چکنده یک اپراتور باید به صورت دائم بر فرایند نظارت کند. همچنین گرفتگی یکی از مشکلات رایج صافی های چکنده است که به ندرت در فرایند MBBR اتفاق می افتد.
کاربرد تصفیه فاضلاب به روش MBBR
فرایند MBBR به دلیل کارایی و مزایای متعددی که دارد، در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تصفیه فاضلاب‌های شهری: این روش به طور گسترده برای تصفیه فاضلاب‌های خانگی در مقیاس‌های مختلف، از مجتمع‌های مسکونی کوچک تا شهرهای بزرگ، به کار می‌رود.
- تصفیه فاضلاب‌های کشاورزی: این روش می‌تواند برای تصفیه فاضلاب‌های کشاورزی ناشی از فعالیت‌های کشاورزی مانند آبیاری و شستشوی تجهیزات، استفاده شود.
- تصفیه فاضلاب‌های بیمارستانی: فرایند MBBR به دلیل توانایی در حذف میکروارگانیسم‌های مضر، برای تصفیه فاضلاب‌های بیمارستانی که حاوی مواد عفونی هستند، مناسب است.
- تصفیه فاضلاب‌های صنعتی: فرایند تصفیه فاضلاب MBBR، کاربرد های صنعتی تقریباً نامحدودی دارد. هر صنعتی که نیاز به تصفیه فاضلاب داشته باشد می تواند از MBBR استفاده کند. بسیاری از این صنایع دارای طرح های تصفیه پساب (ETP) هستند که از فرآیندهای مشکل تر یا با بازدهی کم تر استفاده می کنند. موارد زیر چند نمونه از کاربرد سیستم های MBBR را در زمینه های صنعتی نشان می دهد:
- تصفیه پساب کارخانجات تولید مواد شوینده و داروسازی
- تصفیه فاضلاب مجتمع های مسکونی
- تصفیه فاضلاب کشتارگاه
- تصفیه فاضلاب محیط های صنعتی
- تصفیه کارخانجات تولید فولاد
- تصفیه پساب پالایشگاه ها و نیروگاه ها
- تصفیه فاضلاب کارخانجات تولید کاغذ
تصفیه پساب تولیدی از صنعت تولید خمیر و کاغذ به روش MBBR
صنعت خمیر و کاغذ تقاضای زیادی برای آب دارد. حدود 85 درصد از این مقدار را آب فرآیند تشکیل می دهد، به این معنی که کارخانه های کاغذ سازی مقدار زیادی فاضلاب آلوده تولید می کنند که نیاز به تصفیه در محل دارد. MBBR ثابت کرده است که یک وسیله موثر برای تصفیه این فاضلاب است.
تصفیه پساب و فاضلاب تولیدی کارخانه مواد شیمیایی به روش MBBR
تولید مواد شیمیایی مقدار زیادی فاضلاب حاوی آلاینده های آلی تولید می کند. این فاضلاب قبل از استفاده مجدد یا رها شدن در منابع طبیعی نیاز به تصفیه دارد. MBBR یک روش عالی برای کارخانه های تولید مواد شیمیایی است.
تصفیه فاضلاب کارخانه های نساجی به روش MBBR
فاضلاب تولیدی از کارخانجات نساجی نیاز به تصفیه دارد. MBBR یک گزینه عالی برای کارخانه های نساجی است. این فرایند می تواند رنگ ها و سایر آلاینده ها را به طور موثر حذف کند و حجم کمی اشغال می کند که برای تأسیسات کوچک قابل بهره برداری باشد.
تصفیه فاضلاب صنایع لبنی و کارخانه لبنیات
فرآوری محصولات لبنی مانند شیر، پنیر و ماست حجم زیادی از پساب حاوی BOD بالا را در مقایسه با دیگر انواع پساب ها تولید می کند. MBBR یک گزینه کارآمد تصفیه فاضلاب برای صنایع لبنی به شمار می رود.
تصفیه پساب و فاضلاب کارخانه تولید نوشیدنی
آب عنصر اصلی در ساخت نوشیدنی ها است، کارخانه های تولید نوشیدنی از آب در برج های خنک کننده و همچنین برای شست و شو نیز استفاده می کنند. این فرایند ها منجر تولید فاضلاب با آلودگی های بالا می شود. MBBR قادر است حجم بالایی از پساب تولیدی در این صنعت را تصفیه کند.
اجزای اصلی سیستم MBBR
یک سیستم تصفیه فاضلاب به روش MBBR از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه‌ای خاص را بر عهده دارند. از جمله این اجزا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- راکتور هوادهی: مخزنی که در آن پکینگ مدیا به طور مداوم در معرض جریان هوا و فاضلاب قرار می‌گیرند.
- سیستم‌های هوادهی: تجهیزاتی که اکسیژن را به راکتور هوادهی تزریق می‌کنند.
- پکینگ مدیا: بسترهایی که میکروارگانیسم‌ها روی آنها رشد می‌کنند.
- سیستم‌های اختلاط: تجهیزاتی که فاضلاب و پکینگ مدیا را در راکتور هوادهی مخلوط می‌کنند.
- حوضچه ته نشینی: مخازنی که برای جداسازی لجن و ذرات معلق باقی مانده در فاضلاب از آب تصفیه شده استفاده میشوند.
- سیستم‌های کنترل و پایش: تجهیزاتی که برای کنترل و پایش فرآیند و اطمینان از عملکرد صحیح سیستم به کار می‌روند.
طراحی و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب به روش MBBR
طراحی سیستم MBBR به عوامل مختلفی مانند نوع و غلظت آلاینده‌ها، حجم فاضلاب، استانداردهای کیفی مورد نظر، شرایط اقتصادی و فضای موجود بستگی دارد. در طراحی سیستم MBBR باید به موارد زیر توجه شود:
- انتخاب نوع و اندازه راکتور هوادهی: راکتور هوادهی باید به گونه‌ای طراحی شود که فضای کافی برای پکینگ مدیا و اختلاط مناسب فاضلاب و هوا را فراهم کند.
- انتخاب نوع و جنس پکینگ مدیا: پکینگ مدیا باید از جنس مناسب و با سطح تماس بالا باشند تا شرایط مطلوبی برای رشد میکروارگانیسم‌ها فراهم شود.
- انتخاب سیستم هوادهی مناسب: سیستم هوادهی باید به گونه‌ای طراحی شود که اکسیژن کافی را به تمام نقاط راکتور هوادهی برساند.
- سیستم‌های اختلاط: سیستم‌های اختلاط باید به گونه‌ای طراحی شوند که اختلاط کامل فاضلاب و پکینگ مدیا را در راکتور هوادهی تضمین کنند.
- حوضچه ته نشینی: حوضچه ته نشینی باید به گونه‌ای طراحی شود که لجن و ذرات معلق به طور کامل از آب تصفیه شده جدا شوند.
- سیستم‌های کنترل و پایش: سیستم‌های کنترل و پایش باید به گونه‌ای طراحی شوند که پارامترهای کلیدی فرآیند مانند pH، دما، غلظت اکسیژن محلول و غلظت آلاینده‌ها را به طور مداوم پایش و کنترل کنند.
آبسازه یکی از تولیدکنندگان پکیج تصفیه فاضلاب MBBR با طراحی اختصاصی و بهترین متریال است. این محصولات با بدنه فلزی، پلی اتیلن و فایبرگلاس در ظرفیت های گوناگون تولید شده و دارای گارانتی و خدمات پس از فروش هستند. جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره رایگان قبل از خرید می توانید با کارشناسان فروش آبسازه تماس بگیرید.
بهینه‌سازی فرایند MBBR
فرایند MBBR را می‌توان با استفاده از روش‌های مختلفی بهینه‌سازی کرد تا کارایی و راندمان آن را افزایش داد.
- کنترل دقیق شرایط فرآیند: پارامترهایی مانند pH، دما، غلظت مواد آلی، نیتروژن و فسفر باید به طور دقیق کنترل و پایش شوند تا شرایط مطلوب برای فعالیت میکروارگانیسم‌ها فراهم شود.
- انتخاب میکروارگانیسم‌های مناسب: انتخاب و استفاده از میکروارگانیسم‌های مناسب برای هر مرحله از فرآیند می‌تواند به افزایش راندمان حذف آلاینده‌ها کمک کند.
- بهینه‌سازی سیستم‌های هوادهی: استفاده از سیستم‌های هوادهی کارآمد می‌تواند به کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی کمک کند.
- مدیریت لجن: مدیریت صحیح لجن تولید شده در فرآیند می‌تواند به کاهش حجم لجن و هزینه‌های مربوط به دفع آن کمک کند.
یک پاسخ
سلام، آیا فرایند MBBR در خصوص حذف آلاینده های کند تجزیه شونده و سمی با پایه کربنی بکار می رود؟