"Wira Halimunan" dalam Rawatan Kumbahan - Pengisi Biologi

Pernahkah anda terfikir bagaimana Loji Rawatan Kumbahan menukar kumbahan keruh kepada air bersih? Sebagai tambahan kepada sumbangan mikroorganisma, terdapat juga bahan yang menyumbang secara senyap - pengisi biologi. Ia seperti "pangsapuri ekologi" di dalam air, menyediakan habitat untuk mikroorganisma dan menggandakan kecekapan pembersihan kumbahan. Hari ini, mari kita lihat "wira halimunan" ini!

I. Apakah pengisi biologi?

Definisi: Biofiller ialah bahan pembawa teras dalam proses rawatan air sisa biofilem, biasanya bahan pepejal berliang, kawasan permukaan tinggi. Ia boleh menjerap mikroorganisma untuk membentuk biofilm dan membuang bahan pencemar melalui biodegradasi dan penjerapan fizikal.
Fungsi teras:
Sediakan tempat untuk mikroorganisma melekat dan meningkatkan biojisim per unit isipadu.
Memanjangkan masa tinggal mikroorganisma dan meningkatkan kecekapan penyingkiran bahan pencemar kompleks (seperti nitrogen ammonia dan bahan organik).

Rajah.1 Proses pembentukan biofilem pengisi biologi

II. Ciri-ciri pengisi biologi

1. Reka bentuk pengoptimuman prestasi hidraulik
Sifat mekanik bendalir pengisi biologi terutamanya dicerminkan dalam empat dimensi: luas permukaan tertentu, struktur liang, morfologi geometri dan ketumpatan pembungkusan. Luas permukaan spesifik tinggi adalah syarat asas untuk mengekalkan kepekatan biojisim yang tinggi dalam reaktor, dan tahap biojisim secara langsung menentukan kecekapan degradasi bahan pencemar sistem. Walau bagaimanapun, peningkatan dalam kawasan permukaan tertentu secara serentak akan meningkatkan rintangan bendalir, mengakibatkan peningkatan dalam penggunaan tenaga pengudaraan.

Saiz keliangan secara langsung mempengaruhi penggunaan isipadu berkesan reaktor. Keliangan yang lebih tinggi boleh memanjangkan masa kediaman sebenar air sisa, mengurangkan rintangan aliran, mengurangkan risiko tersumbat dan aliran pendek, dan mengurangkan jumlah pengisi biologi dan kos infrastruktur.

2. Keperluan kestabilan kimia
Biofiller mestilah tahan kakisan dan mampu menahan hakisan komponen air sisa dan metabolit mikrob. Bahan itu sendiri harus lengai untuk mengelakkan pembubaran bahan berbahaya yang menyebabkan pencemaran sekunder, dan tidak boleh mengandungi bahan kimia yang menghalang aktiviti mikrob. Tahap fizikal mesti memenuhi keperluan kekuatan mekanikal sambil mengekalkan sifat ringan untuk mengurangkan beban sistem.

3. Mekanisme menggalakkan lampiran biofilm
Kecekapan pembentukan biofilm bergantung pada sifat fizikokimia biofiller:

Sifat fizikal: Kekasaran permukaan dan struktur mikroporous adalah faktor utama. Permukaan kasar boleh mempercepatkan proses pembentukan biofilem, manakala struktur mikroporous meningkatkan pengekalan mikrob melalui tindakan kapilari.

Sifat kimia: Ciri-ciri cas permukaan dan sifat hidrofilik dan hidrofobik memainkan peranan utama. Permukaan bakteria biasanya bercas negatif, dan potensi positif pada permukaan biofiller boleh menggalakkan lampiran sel melalui penjerapan elektrostatik. Permukaan hidrofilik boleh memendekkan kitaran pembentukan biofilem dengan ketara.

4. Sifat mekanikal bahan
Keseimbangan perlu dicapai antara ringan dan kekuatan tinggi. Biofiller yang ideal harus mempunyai kekuatan mampatan yang mencukupi untuk menahan kesan aliran air, sambil mengekalkan ketumpatan yang rendah untuk mengurangkan penggunaan tenaga sistem.

5. Pertimbangan ekonomi
Kos pengisi bio biasanya menyumbang 30%-40% daripada jumlah pelaburan dalam proses biofilem, jadi adalah penting untuk memilih bahan yang kos efektif. Bahan mentah dengan pelbagai sumber dan pemprosesan yang mudah harus diutamakan untuk mencapai pengoptimuman kos sambil memastikan prestasi.

III. Teknologi "Rakan Kongsi Terbaik" Biofillers

1. Mbbr (Reaktor Biofilem Katil Bergerak)
ciri-ciri: Pengisi biologi mengalir dengan bebas di dalam kolam, dan cucian belakang tidak diperlukan.
Berkenaan: Kumbahan berkepekatan tinggi, menaik taraf loji rawatan kumbahan lama.

Rajah 2. Aplikasi praktikal pengisi biologi proses MBBR

2. Kolam pengoksidaan sentuhan biologi
ciri-ciri: Pengisi biologi dipasang di dalam kolam dan perlu dibersihkan dengan kerap.
Berkenaan: kumbahan domestik, air sisa industri berkepekatan rendah.

Rajah.3 Aplikasi praktikal pengisi biologi dalam proses pengoksidaan sentuhan biologi

IV. Ringkasan: Pilih pengisi biologi yang betul untuk menjadikan rawatan kumbahan lebih cekap

Pengisi biologi adalah "penjuru ekologi" rawatan kumbahan. Memilih bahan dan proses yang betul boleh meningkatkan kesan rawatan. Pada masa hadapan, dengan peningkatan keperluan perlindungan alam sekitar, pengisi biologi baharu seperti graphene dan zeolit ​​akan menjadi tempat tumpuan penyelidikan.

Nilai teknikal pengisi biologi bukan sahaja dicerminkan dalam penulenan air itu sendiri, tetapi juga melalui gandingan inovasi dan proses bahan, ia menggalakkan rawatan kumbahan ke arah pembangunan berasaskan karbon rendah dan sumber, dan menjadi sokongan teknikal yang amat diperlukan dalam sistem tadbir urus persekitaran air moden.