MBBR Media Applications u komunalnom i industrijskom tretmanu otpadnih voda|Malaysia Case Study

Praktične primjene MBBR medija u prečišćavanju komunalnih i industrijskih otpadnih voda

Uvod

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) medij se široko koristi u projektima za prečišćavanje komunalnih i industrijskih otpadnih voda širom svijeta zbog svojih zrelih performansi tretmana i dobre prilagodljivosti. U oblasti prečišćavanja komunalnih otpadnih voda, ova tehnologija se često koristi za nadogradnju i renoviranje postojećih postrojenja za prečišćavanje kako bi se ispunili stroži standardi ispuštanja; dok se u industrijskim scenarijima može efikasno nositi sa karakteristikama složenog sastava zagađivača i velikim fluktuacijama opterećenja industrijske otpadne vode. Ovaj članak će istražiti praktične slučajeve primjene MBBR medija i efekte tretmana postignute u različitim scenarijima, fokusirajući se na pozadinu tretmana otpadnih voda u Maleziji i inženjerske primjere kako bi se demonstrirala praktičnost i ekonomičnost ove tehnologije.

Pregled pozadine malezijske industrije za prečišćavanje otpadnih voda

Kao zemlja jugoistočne Azije, Malezija je obdarena bogatim vodnim resursima, a neke regije čak dugo izvoze slatku vodu u susjedne zemlje. Međutim, posljednjih godina, pod utjecajem više faktora kao što su rast urbanog stanovništva, brzi industrijski razvoj i poboljšana ekološka svijest, tretman otpadnih voda u Maleziji suočava se s ozbiljnim izazovima i hitnim potrebama. Iz perspektive statusa industrije, neke regije u Maleziji imaju probleme kao što su direktno ispuštanje otpadnih voda, zastarjeli objekti za tretman i nedovoljna efikasnost tretmana. Među njima, mnoga mjesta kao što su Johor i Sarawak bilježe pojačano zagađenje rijeka zbog ilegalnog ispuštanja iz obalnih tvornica i neregulisanog ispuštanja kućne kanalizacije od strane stanovnika, pa čak i čestih kriza u vodosnabdijevanju. Samo u Johoru dnevni otpad vode za piće dostiže čak 1,173 milijarde litara, što dodatno pogoršava kontradikciju između ponude i potražnje vode.

Kako bi poboljšala kvalitet vodnog okoliša, malezijska vlada je kontinuirano poboljšavala zakone i propise o zaštiti okoliša. Među njima, Propisi o kvalitetu životne sredine (kanalizacija) iz 2009. formulisali su stroge standarde za ispuštanje otpadnih voda (Standard A: BPK₅ Manji ili jednak 20 mg/L, COD manji ili jednak 50 mg/L, Suspendovane čvrste materije manje od ili jednake 50 mg/L), postavljajući veće zahteve za prečišćavanje vode za postrojenja za prečišćavanje. Istovremeno, Malezija je postepeno povećavala ulaganja u izgradnju i renoviranje postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda. S jedne strane, promovira izgradnju centraliziranih kanalizacionih sistema. Na primjer, Kuching je uložio velika sredstva u izgradnju centralnog sistema za ispuštanje otpadnih voda, koji tretira kanalizaciju centralno u fazama prije ispuštanja u rijeke, postepeno poboljšavajući situaciju zagađenja rijeke. S druge strane, aktivno uvodi efikasne tehnologije za tretman otpadnih voda. Uz prednosti malog podnog prostora, kratkog ciklusa renoviranja, visoke efikasnosti tretmana i kontrolisanih operativnih troškova, MBBR tehnologija je postala poželjna tehnologija za nadogradnju i renoviranje komunalnih postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda u Maleziji, i široko se koristi u različitim regionalnim projektima prečišćavanja otpadnih voda. Osim toga, Malezija posljednjih godina promovira tretman čvrstog otpada i plastičnog zagađenja kako bi se smanjila emisija zagađivača na izvoru, olakšao teret tretmana otpadnih voda i formirao sveobuhvatan sistem upravljanja zaštitom okoliša "kontrola izvora + kraj-prečišćavanja-cijevi.

Slučajevi primjene MBBR medija u tretmanu komunalnih otpadnih voda

(1) Slučaj renoviranja komunalnog postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda u Evropi

U prečišćavanju komunalnih otpadnih voda, uobičajen scenario primjene MBBR medija je nadogradnja i renoviranje postrojenja za tretman aktivnog mulja. Mnoga stara postrojenja za prečišćavanje suočavaju se sa izazovima koje donose sve strožiji zahtjevi za uklanjanjem dušika i fosfora. Dodavanjem MBBR medija u postojeće rezervoare za aeraciju, zadržavanje biomase može se povećati bez proširenja zapremine reaktora. Na primjer, komunalno postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda u Evropi sa projektovanim kapacitetom prečišćavanja od 50.000 ekvivalenata stanovništva (PE) usvojilo je MBBR medije za renoviranje poboljšanja nitrifikacije. Prije renoviranja, brzina uklanjanja amonijačnog dušika iz postrojenja je bila samo 75%, što nije zadovoljilo standard za ispuštanje od 5 mg/L; nakon ugradnje MBBR medija sa specifičnom površinom od 800 m²/m³, brzina uklanjanja amonijačnog dušika porasla je na više od 95%, a koncentracija amonijačnog dušika u efluentu je stabilno kontrolirana ispod 3 mg/L. Projekat renoviranja je imao kratak period zastoja u izgradnji, a troškovi rada su porasli samo za 10%, što u potpunosti odražava ekonomičnost MBBR medija u nadogradnji i renoviranju komunalnih postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda.

(2) Slučaj renoviranja regionalnog postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda Kuala Sawah u Maleziji

Sa porastom urbanog stanovništva i sve strožim propisima o zaštiti životne sredine u Maleziji, MBBR tehnologija je takođe postepeno usvajana za nadogradnju komunalnih postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda. Regionalno postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda Kuala Sawah (RSTP) u Negeri Sembilanu, kojim upravlja Indah Water Konsortium (IWK), hitno mora poboljšati svoju efikasnost prečišćavanja kako bi ispunilo stroge standarde ispuštanja prema Malezijskim propisima o kvaliteti okoliša (kanalizacija) iz 2009. Postrojenje je prvobitno usvojilo proces oksidacije, oksidacijske obrade i 0³09 difuzije. 260 m³ fekalnog mulja dnevno, koji opslužuje populaciju od 320.000 PE. Međutim, njegov efekat uklanjanja azota bio je nestabilan, a indikatori efluenta često nisu ispunjavali standarde tokom perioda vršnog opterećenja, što nije bilo u skladu sa hitnom potražnjom za upravljanjem vodnom okolinom u lokalnom području.

Kako bi se riješili navedeni problemi bez proširenja postojećeg prostora (ključno ograničenje u urbanim sredinama), postrojenje je 2023. godine izvelo projekat renoviranja medija MBBR. U aerobnu zonu oksidacionog jarka dodat je MBBR 37 medij sa specifičnom površinom od 800 m²/m³ koji čini 25% zapremine reaktora. Projekat renoviranja je implementiran u fazama, pri čemu je svaka faza završena u roku od 10 dana, minimizirajući uticaj na rad. MBBR sistem je značajno poboljšao kapacitet zadržavanja biomase, posebno obogaćivanje nitrificirajućih bakterija (Nitrospira spp.), poboljšao sposobnost biljke da se nosi sa fluktuacijama u organskom opterećenju i opterećenju dušikom, te efikasno riješio bolnu tačku nestabilnog uklanjanja dušika u originalnom procesu.

(3) Poređenje učinka tretmana prije i poslije renoviranja

Tabela 1 u nastavku rezimira učinak tretmana Kuala Sawah RSTP prije i nakon renoviranja MBBR, u poređenju sa Malezijskim standardnim A granicama pražnjenja za referencu.

Iz tabele 1 se može vidjeti da je renoviranjem MBBR značajno poboljšana efikasnost tretmana postrojenja. Svi ključni pokazatelji stabilno ispunjavaju i premašuju malezijske standarde za ispuštanje po Standardu A, među kojima je brzina uklanjanja amonijačnog azota povećana za više od 20 procentnih poena, potpuno rješavajući problem nestandardnih otpadnih voda tokom perioda vršnog opterećenja. Osim toga, MBBR sistem je smanjio proizvodnju viška mulja za 28%, smanjujući mjesečne troškove zbrinjavanja mulja za približno 25.000 malezijskih ringita (RM). Zahvaljujući-dizajnu MBBR sistema koji štedi energiju, troškovi rada su porasli samo za 8%, što ga čini ekonomičnim i efikasnim rješenjem za nadogradnju i renoviranje postrojenja, a također pruža izvodljivu referencu za renoviranje drugih starih postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda u Maleziji.

Slučajevi primjene MBBR medija u tretmanu industrijskih otpadnih voda

(1) Slučaj tretmana otpadnih voda sjevernoameričkog pogona za preradu mlijeka

U industrijskom području, MBBR medij se uspješno primjenjuje u tretmanu različitih vrsta industrijskih otpadnih voda. Na primjer, otpadne vode prerade hrane obično sadrže visoke koncentracije organske tvari (COD do 10.000 mg/L) i masti, koje je teško učinkovito tretirati tradicionalnim procesima. Sjevernoamerička fabrika za preradu mlijeka usvojila je MBBR sistem za tretman otpadnih voda iz proizvodnje. Reaktor je napunjen sa 30% zapremine cilindričnog MBBR medija, a hidrauličko vrijeme zadržavanja je kontrolirano na 8 sati. Rezultati operacije su pokazali da je stopa uklanjanja COD-a dosegla 92%, a stopa uklanjanja BPK₅ 94%, što je značajno bolje od performansi originalnog procesa aktivnog mulja (stopa uklanjanja COD-a od 78%); istovremeno, proizvodnja viška mulja je smanjena za 30%, efektivno smanjujući troškove zbrinjavanja mulja i balansirajući efekat tretmana i ekonomičnost.

(2) Slučaj tretmana otpadnih voda jedne azijske farmaceutske fabrike

Još jedan tipičan scenarij primjene je farmaceutski tretman otpadnih voda. Takve otpadne vode sadrže toksične i vatrostalne organske spojeve, koje je teško tretirati. Azijska farmaceutska fabrika usvojila je kombinovani sistem MBBR medija i naprednih procesa oksidacije (AOP) za prečišćavanje otpadnih voda. MBBR je korišten kao jedinica za prethodnu obradu za uklanjanje biorazgradivih organskih materija, smanjujući opterećenje tretmana narednih AOP-a i izbjegavajući utjecaj toksičnih supstanci na naknadne procese. MBBR reaktor je postigao stopu uklanjanja KPK od 65% za farmaceutsku otpadnu vodu. Nakon tretmana kombinovanim procesom, konačna koncentracija COD u efluentu bila je ispod 50 mg/L, zadovoljavajući lokalne standarde za ispuštanje. Primjena MBBR medija je također poboljšala stabilnost sistema za tretman, oslabila je uticaj toksičnih supstanci na proces tretmana i osigurala dugotrajan-stabilan rad sistema za tretman.

Poređenje performansi MBBR sistema u različitim scenarijima aplikacija

Tabela 2 u nastavku upoređuje performanse MBBR sistema u različitim scenarijima primjene opisanim u ovom članku, naglašavajući svestranost i prilagodljivost ove tehnologije i pružajući referencu za tehnički odabir različitih tipova projekata za tretman otpadnih voda.

Zaključak

Navedeni praktični slučajevi primjene pokazuju da je MBBR medij univerzalna i efikasna tehnologija pogodna za prečišćavanje komunalnih i industrijskih otpadnih voda. Ima prednosti podnošenja visokog organskog opterećenja, jake otpornosti na udarno opterećenje i mogućnosti saradnje i integracije s drugim procesima tretmana, što ga čini poželjnim rješenjem za rješavanje složenih problema tretmana otpadnih voda. Posebno u Maleziji, u kombinaciji s lokalnim pozadinskim potrebama tretmana otpadnih voda-postoji hitnost nadogradnje starih postrojenja, strogih standardnih ograničenja ispuštanja i potrebe za balansiranjem prostora i operativnih troškova-primjena MBBR tehnologije je efikasno riješila bolne tačke lokalnog tretmana otpadnih voda, pružila efikasnu i ekonomičnu tehničku podršku za Malaysia i praktičnu tehničku podršku za okoliš projekte tretmana otpadnih voda u sličnim regijama.

Slobodno kontaktirajte Rachel kako biste razgovarali o više!

WhatsApp:+86 137 9555 6548

Email:[email protected]