Ako MBBR premenil veľkú čínsku čističku odpadových vôd: 10-ročná prípadová štúdia

Analýza 10-ročnej prevádzkovej praxe procesu MBBR v čistiarni odpadových vôd Licunhe

Rozšírenie a modernizácia kapacít boli vždy horúcimi témami v oblasti čistenia odpadových vôd. Na modernizáciu čistiarní odpadových vôd sú potrebné nové procesy nielen s vysokou účinnosťou čistenia, ale aj s dobrou odolnosťou proti nárazom a možnosťou dodatočnej montáže na mieste. Preto je proces biofilmového reaktora s pohyblivým lôžkom (MBBR) dobrou voľbou. Tento proces pridáva suspendované nosiče in-situ do biologickej nádrže na obohatenie biofilmu, čím sa dosiahne lepšie odstraňovanie znečisťujúcich látok. Má výhody, ako je vysoká záťaž na ošetrenie, silná odolnosť proti nárazom a malý pôdorys. Od úspešného použitia procesu MBBR na modernizáciu triedy A v čistiarni odpadových vôd Wuxi Lucun v roku 2008 kapacita čistenia odpadových vôd pomocou procesu MBBR v Číne presiahla 35 miliónov m³/d a široko sa používa v oblastiach, ako je modernizácia, rozšírenie kapacity, modernizácia + rozšírenie kapacity, vysokoštandardné čistenie odpadových vôd, mikroznečistenie a znečistenie.

Čistiareň odpadových vôd Licunhe ako čistička odpadových vôd, ktorá prešla modernizáciou pomerne skoro, prvýkrát prijala proces MBBR na modernizáciu v roku 2010 a potom použila proces MBBR na rozšírenie kapacity v roku 2015. Na základe viac ako 10-ročnej prevádzky procesu MBBR v čističke odpadových vôd Licunhe tento dokument predstavuje jej prevádzkový výkon, súvisiace problémy so zariadením, nové čistiarne odpadových vôd a renováciu, atď.

1 Prehľad čistiarne odpadových vôd Licunhe

Čistiareň odpadových vôd Licunhe sa nachádza na južnom brehu dolného toku rieky Licunhe, okres Shibei, mesto Qingdao. Do konca roka 2020 dosiahla celková kapacita spracovania 250 000 m³/d. Dizajnový prítok a kvalita výtoku sú zobrazené vTabuľka 1.

Od svojho vybudovania závod dokončil tri projekty modernizácie/rozšírenia kapacity, všetky boli realizované in-situ v závode bez rozširovania areálu. Zariadenia v závode sú rozdelené do troch etáp. Celková kapacita úpravy I. a II. fázy bola 170 000 m³/d a po rozšírení v roku 2015 dosiahla kapacita úpravy 205 000 m³/d. Fáza III bola zbúraná, zrekonštruovaná a novo postavená na pôvodnom mieste v roku 2015 s kapacitou spracovania 45 000 m³/d.

The technical route for upgrading and the technical route for upgrading the biological tank of Licunhe Wastewater Treatment Plant: In 2010, the plant underwent its first upgrading, requiring effluent ammonia nitrogen, TP, SS, COD, and BOD₅ to be upgraded from the Class II standard of the "Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant" (GB 18918-2002) to the Class A standard. Due to land constraints, only in-situ upgrading technology could be selected. At that time, there was little experience to draw on. Ultimately, the MBBR process was selected for the biological section to enhance nitrogen removal, and an advanced treatment system was added to meet the requirements for SS and TP removal. The core goal of this upgrading was to control ammonia nitrogen, so suspended carriers were added in part of the aerobic zone. The effective specific surface area of the suspended carriers was >450 m²/m³, and the filling ratios for Phase I and II were 40% and 48%, respectively. Using MBBR for upgrading was simple, easy, convenient, reliable, and the effect was stable. In 2015, the plant underwent its second renovation. The treatment capacity was increased from 170,000 m³/d to 250,000 m³/d. At the same time, all core indicators including TN were required to meet the Class A standard, and through optimized operation control, further meet the quasi-Class IV surface water standard. Considering the smooth connection with the existing process and the smoothness of the upgrading, as well as the comprehensive investment and operating costs, the MBBR technical route was ultimately continued. The core goal of this upgrading was to control ammonia nitrogen and TN while increasing the treatment capacity. On one hand, to address TN compliance, the biological section was upgraded from the traditional A²/O process to the Bardenpho process. By adding a post-anoxic zone, the limitation of the recirculation ratio on TN removal was overcome, ensuring stable effluent TN compliance. On the other hand, to address the ammonia nitrogen issue, Phase I and II supplemented the aerobic MBBR zone with suspended carriers having an effective specific surface area >800 m²/m³. Phase III was a new project, adding suspended carriers with an effective specific surface area >800 m²/m³ pri pomere plnenia 48%. V roku 2020 sa vyžadovalo, aby odpadová voda z elektrárne spĺňala štandard povrchovej vody kvázi triedy IV a odpadová voda sa používala ako ekologická doplňovacia voda pre rieku Licunhe. Keďže biologická časť už pri druhej rekonštrukcii plne zvažovala splnenie štandardu povrchových vôd kvázi IV. triedy, táto modernizácia nepripravila biologickú nádrž. Iba pridanie "vzduchovej flotácie + ozónovej pokročilej oxidácie" v sekcii pokročilého čistenia zabezpečilo stabilnú kvalitu odpadových vôd.

Čistiareň odpadových vôd Licunhe prijala proces MBBR na nepretržitú modernizáciu. Hoci technické cesty boli odlišné, jadro bolo rovnaké: pridanie suspendovaných nosičov do aeróbnej zóny, využitie výhody suspendovaných nosičov na účinné obohatenie autotrofných baktérií na zlepšenie procesu nitrifikácie; súčasne zvýšenie celkovej efektívnej povrchovej plochy zavesených nosičov v aeróbnej zóne zvýšením plniaceho pomeru alebo použitím závesných nosičov s väčšou účinnou špecifickou plochou, zvýšením objemovej záťaže, úsporou objemu aeróbnej zóny a následným prerozdelením ušetreného aeróbneho objemu do preanoxickej zóny alebo postanoxickej zóny prostredníctvom redistribúcie objemu, čím sa zlepší odstraňovanie TN.

Podľa míľnikov modernizácie závodu bola prevádzka od roku 2010 do roku 2020 rozdelená do štyroch etáp. Prevádzkový výkon každej fázy je zobrazený vTabuľka 2. Z tabuľky 2 je zrejmé, že odpadová voda v každom stupni by mohla spĺňať normy vypúšťania.

2 Prevádzková výkonnosť procesu MBBR

Základnými funkciami procesu MBBR sú nitrifikácia a denitrifikácia a denitrifikácia je založená na nitrifikácii. Pre komunálne čistiarne odpadových vôd je pri skutočnej kontrole kľúčové plnenie noriem pre amoniakový dusík, pretože nitrifikácia je ľahko ovplyvnená nízkou teplotou, nárazovým zaťažením, organickou hmotou a inými faktormi, ktoré spôsobujú kolísanie kvality odpadovej vody.

2.1 Stabilita prevádzky nitrifikácie

Miery zhody amoniakálneho dusíka v štyroch prevádzkových stupňoch sú uvedené vObrázok 1.

It can be seen from Figure 1 that in Stage I, based on the Class II effluent standard of the plant, the actual compliance rate of the Class A standard (ammonia nitrogen ≤5 mg/L) was 93.72%, and stable Class A standard operation could not be achieved. After the MBBR process renovation, the compliance rate of the Class A standard (ammonia nitrogen ≤5 mg/L) in Stage II increased to 99.18%. 0.82% of the ammonia nitrogen data were >5 mg/l, ale stále menej ako 8 mg/l. Analýza naznačuje, že to bolo spôsobené hlavne prevádzkou pri nízkych teplotách. Po ďalšej modernizácii dosiahla miera súladu štandardu triedy A (amoniakálny dusík nižší alebo rovný 5 mg/l) v III. štádiu 100 % a miera súladu štandardu triedy IV (amoniakálny dusík nižší alebo rovný 1,5 mg/l) „Normy environmentálnej kvality pre povrchové vody“ (GB 38238-2000) dosiahla 99 %. V štádiu IV bol vytekajúci amoniakálny dusík (0,44 ± 0,28) mg/l a miera zhody so štandardom pre povrchovú vodu triedy IV (amoniakálny dusík menší alebo rovný 1,5 mg/l) dosiahla 100 %. Okrem toho je z obrázku 1 vidieť, že od štádia I do štádia IV sa inflexný bod krivky postupne posúval dozadu a maximálna hodnota amoniakálneho dusíka postupne klesala, čo naznačuje, že vytekajúci amoniakový dusík zo systému bol stabilnejší a odolnosť proti nárazovému zaťaženiu bola silnejšia.

December, január a február každého roka sú prevádzkové obdobie elektrárne pri nízkych teplotách. Distribúcia vytekajúceho amoniakálneho dusíka v štyroch stupňoch počas tohto obdobia je znázornená naObrázok 2. Z obrázku 2 je možné vidieť, že od štádia I do štádia IV sa distribúcia koncentrácie vytekajúceho amoniakového dusíka postupne približovala k vyšším štandardom a odolnosť voči nízkym teplotám bola čoraz silnejšia. Počas etapy regulácie aktivovaného kalu (I. etapa) bola odolnosť voči nízkym teplotám nízka a koncentrácia amoniakálneho dusíka v odpade značne kolísala. Pridaním suspendovaných nosičov sa kolísanie vytekajúceho amoniakálneho dusíka v II. štádiu oslabilo a zvýšila sa odolnosť systému voči nízkym teplotám. Pri druhej renovácii sa celková efektívna plocha povrchu suspendovaných nosičov zvýšila, vytekajúci amoniakálny dusík bol stabilne pod 5 mg/l a miera zhody systému s triedou A dosiahla 100 %. Ako biofilm na suspendovaných nosičoch postupne dozrieval, v štádiu IV, kapacita čistenia a odolnosť systému voči nízkym teplotám sa ďalej posilňovali a vytekajúci amoniakálny dusík stabilne spĺňal štandard pre povrchovú vodu IV. Čistiareň odpadových vôd vo Vnútornom Mongolsku v zimných podmienkach s nízkou teplotou (6 – 8 stupňov), využívajúca proces MBBR, mala priemerný odpadový amoniakálny dusík 1,5 mg/l, s mierou odstraňovania amoniakálneho dusíka 94,2 %, čo vykazuje dobrú odolnosť voči nízkym teplotám. Čistiareň odpadových vôd v Tianjine použila na modernizáciu proces MBBR. V podmienkach nízkej teploty 2 až 6 stupňov bola rýchlosť nitrifikácie biofilmu na suspendovaných nosičoch 10-krát vyššia ako v prípade aktivovaného kalu, čo zaisťuje stabilnú zhodu s amoniakovým dusíkom pri nízkych teplotách. Z celkovej nízkoteplotnej prevádzky štyroch stupňov v čistiarni odpadových vôd Licunhe pridanie zavesených nosičov posilnilo nízkoteplotnú odolnosť systému, čím sa zabezpečila stabilná zhoda odpadových vôd počas celého roka.

Okrem toho, že systém čelí problému nízkej teploty v zime, často naráža aj na kvalitatívne a kvantitatívne šoky (viďObrázok 3), čo prináša veľké výzvy pre stabilné dodržiavanie odpadových vôd. Prítok z čistiarne odpadových vôd Licunhe vykazuje typický vzor „vysoký v lete, nízky v zime“. Leto je ovplyvnené najmä sezónou dažďov, povodňami a kombinovanou kanalizáciou, pričom celkový prítok periodicky prekračuje projektovanú kapacitu. Z obrázku 3 (a) je možné vidieť, že od mája 2013 do decembra 2015 skutočný prítokový prietok elektrárne nepretržite prekračoval projektovanú hodnotu s mierou prekročenia blízkou 100 %, ktorá trvala dlhú dobu. Počas tohto štádia bol vytekajúci amoniakálny dusík (1,3 ± 0,3) mg/l, s priemernou rýchlosťou odstraňovania 96,4 % a nitrifikačný účinok systému bol stabilný. Z obrázku 3 (b) je možné vidieť, že od januára 2017 do decembra 2020 mala kvalita prítokovej vody závažný fenomén prekročenia, ktorý sa prejavil najmä v organických znečisťujúcich látkach. Miera prekročenia BSK₅ dosiahla 29,17 % a výsledná miera prekročenia prítoku TN dosiahla 31,25 %. Aktuálny prítok amoniakálneho dusíka/TN<0.5, resulting in a large ammonification load of organic nitrogen and a large nitrification load of ammonia nitrogen, bringing great challenges to the stable compliance of the plant. Through optimized operation control, measures such as increasing the system dissolved oxygen were adopted to ensure that the effluent ammonia nitrogen was (0.8±0.6) mg/L, achieving stable compliance discharge.

Počas prevádzky procesu aktivovaného kalu je priamym dopadom prítoku organického šoku to, že nitrifikačná kapacita systému sa oslabuje a doba regenerácie je dlhá. Pokiaľ ide o proces MBBR, keďže mikroorganizmy zodpovedné za nitrifikáciu sú obohatené hlavne v biofilme na suspendovaných nosičoch, nepriaznivé účinky na nitrifikáciu spôsobené kontrolou aktivovaného kalu sú účinne znížené, čím sa zabráni strate nitrifikačných baktérií a zabezpečí sa stabilná poddajnosť amoniakového dusíka. Huang Qing a kol. zistili, že pred a po organickom šoku nebola rýchlosť nitrifikácie suspendovaných nosičov ovplyvnená, zatiaľ čo rýchlosť nitrifikácie aktivovaného kalu sa po šoku znížila o 44 %. Je vidieť, že proces MBBR má silnú odolnosť voči kvalitatívnym a kvantitatívnym šokom.

2.2 Porovnanie účinku odstraňovania TN pred a po renovácii

Účinok ošetrenia TN rastliny od roku 2010 do roku 2020 je znázornený vObrázok 4. Z obrázku 4 je možné vidieť, že pred rokom 2015 bola TN v odpadovej vode (19,62±4,63) mg/l, s rýchlosťou odstraňovania TN 67,6 %. Vzhľadom na požiadavku súladu s TN v štádiu III a problém s vysokým prítokom TN sa na opätovné rozdelenie pôvodného objemu A²/O použil Bardenpho proces, čím sa dosiahol cieľ odstránenia vysokého objemu TN. V III. štádiu odpadová voda TN klesla na (7,75 ± 2,60) mg/l, čím sa úplne dosiahol odtok povrchovej vody kvázi triedy IV. Preto pri modernizácii na štandardy povrchových vôd kvázi triedy IV v roku 2020 nebola biologická nádrž upravovaná. Vďaka vynikajúcim výhodám Bardenpho procesu v regulácii TN, so stále prísnejšími štandardmi odpadových vôd pre čistiarne odpadových vôd, sa Bardenpho proces stáva čoraz viac používaným. Napríklad čistiareň odpadových vôd v Zhejiang využívajúca proces Bardenpho mala priemernú TN odtoku 8,43 mg/l, čo stabilne spĺňa „Štandard vypúšťania hlavných znečisťujúcich látok vo vode pre čističku komunálnych odpadových vôd“ (DB33/2169-2018). Čistiareň odpadových vôd v Tianjine využívajúca proces Bardenpho mala priemernú TN odtoku 6,82 mg/l, čo stabilne spĺňa štandard triedy A „Štandardu vypúšťania znečisťujúcich látok pre čističku komunálnych odpadových vôd“ (DB12/599-2015).

3 MBBR špecializované vybavenie a údržba

3.1 Závesné nosiče

Závesné nosiče sú základným vybavením na obohatenie biofilmu a dosiahnutie odstraňovania znečisťujúcich látok. Čistiareň odpadových vôd Licunhe používa ploché valcové závesné nosiče série SPR, vyrobené z polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE), s priemerom (25±0,5) mm a výškou (10±1) mm. K dátumu písania bola najskoršia pridaná šarža suspendovaných nosičov v prevádzke viac ako 10 rokov, čo zabezpečuje stabilnú biochemickú výkonnosť. Počas prevádzky nebola vykonaná žiadna výmena ani doplnenie. V inžinierskej praxi je najskorší zámorský projekt využívajúci závesné nosiče z čistého HDPE v stabilnej prevádzke už 31 rokov a čistiareň odpadových vôd Wuxi Lucun v Číne je tiež v prevádzke už 14 rokov s dobrými výsledkami. Dlhá životnosť závesných nosičov pomáha nielen stabilnému výkonu procesu MBBR, ale tiež predchádza následným prevádzkovým nákladom. Jednorazová investícia dokáže udržať dlhodobú stabilnú prevádzku.

Závesné nosiče série SPR v čistiarni odpadových vôd Licunhe zahŕňajú SPR-Ⅰ, SPR-Ⅱ a SPR-Ⅲ, ako je znázornené naObrázok 5. Základný parameter, efektívny špecifický povrch, sa postupne zvyšuje. Asi týždeň po pridaní suspendovaných nosičov sa pripojí biofilm, ktorý sa javí ako svetložltý. Ako systém funguje, biofilm postupne dozrieva, hlavne hnedý. Farba zavesených nosičov súvisí najmä s kvalitou pritekajúcej vody, koncentráciou substrátu, prevádzkovou dobou, zónou pridávania atď. Niektoré správy uvádzajú aj žltú alebo čiernu farbu, ale to nemá vplyv na funkciu jadra. Biofilm na suspendovaných nosičoch má silnú schopnosť obohacovať nitrifikačné baktérie, dosahuje viac ako 23 %, čo je viac ako 15-krát viac ako v prípade aktivovaného kalu, čo potvrdzuje základný dôvod zvýšenej nitrifikácie suspendovanými nosičmi na mikrobiálnej úrovni. Účinná špecifická plocha povrchu troch typov zavesených nosičov sa postupne zvyšuje, čo znamená, že pri rovnakom pomere plnenia sa kapacita úpravy na jednotku objemu stáva čoraz silnejšou. To je tiež základom pre ďalšie rozširovanie kapacity a modernizáciu procesu MBBR v budúcnosti. Jedným zo smerov priemyselného rozvoja procesu MBBR je vývoj zavesených nosičov s väčšími efektívnymi špecifickými plochami, ale je potrebné venovať pozornosť aj vplyvu iných parametrov, ako je pórovitosť a hrúbka steny, aby sa zabránilo jednostranným ziskom.

3.2 Obrazovky

Sitá sú kľúčom k zaisteniu špecifického obohatenia suspendovaných nosičov a bezpečnej prevádzky procesu MBBR. Čistiareň odpadových vôd Licunhe najskôr použila nerezové sitá s hrúbkou 3 mm. Po 5 rokoch prevádzky došlo k úniku pozastaveného nosiča. Problém bol včas odstránený pomocou podvodnej konštrukcie a potom boli použité 5 mm hrubé sitá z nehrdzavejúcej ocele. Po 3 rokoch prevádzky opäť došlo k úniku zaveseného nosiča. Oba úniky mali výrazne kratšiu životnosť, ako sa očakávalo. Dôvodom analýzy bolo najmä prevádzkové prostredie. Vysoký obsah anorganického piesku a štrku v prítoku v kombinácii s účinkami kavitácie, elektrochemickej korózie, kyslej a alkalickej korózie urýchľoval opotrebovanie sít. Aby sa problém zásadne vyriešil, výrobca upgradoval sitá z nehrdzavejúcej ocele s vysokým opotrebením na nekovový materiál odolný voči opotrebovaniu. Index opotrebenia nekovového materiálu odolného proti opotrebeniu je približne 1/12 až 1/6 indexu opotrebenia rôznych typov nehrdzavejúcej ocele. Čím menší je index opotrebovania, tým lepšia je odolnosť proti opotrebovaniu; tiež zabraňuje problémom so zvýšeným opotrebovaním spôsobeným elektrochemickou koróziou nehrdzavejúcej ocele. V porovnaní so sitami z nehrdzavejúcej ocele majú nekovové sitá odolné voči opotrebovaniu dlhšiu životnosť, dosahujúcu viac ako 30 rokov, a môžu lepšie zabezpečiť bezpečnú prevádzku procesu MBBR.

3.3 Miešačky

Miešadlá sú jedným z fluidizačných zdrojov energie pre suspendované nosiče. Počas prvej renovácie čistiarne odpadových vôd Licunhe boli v aeróbnej zóne MBBR nainštalované tlačné miešadlá, ktoré napomáhajú fluidizácii suspendovaných nosičov, čím sa dosahuje dobrý technický fluidizačný efekt. V skutočnej prevádzke však kolízia medzi zavesenými unášačmi a miešadlami, ako aj nejednotný pomer priestorového plnenia zavesených unášačov v blízkosti lopatiek ľahko viedli k poškodeniu motorov miešačky a opotrebovaniu lopatiek, čo malo za následok vysoké náklady na údržbu a výmenu. Preto v prípade procesu MBBR by sa aeróbna zóna mala najskôr demixovať a fluidizácia suspendovaných nosičov by sa mala dosiahnuť iba prevzdušňovaním. Pre anoxickú zónu, keďže mixér je jediným zdrojom energie pre anoxickú zónu, je potrebné vyvinúť mixéry špeciálne pre MBBR. Napríklad optimalizáciou rýchlosti otáčania, tvaru, zakrivenia povrchu a lineárnej rýchlosti vonkajšieho okraja lopatiek mixéra a v prípade potreby použitím simulačných metód na optimalizáciu návrhu a inštalácie. Stručne povedané, je potrebné dosiahnuť nízku spotrebu fluidizácie zavesených nosičov a dlhú životnosť miešačiek.

3.4 Konfigurácia fluidizačnej nádrže

Konfigurácia nádrže procesu MBBR je kompletnou prezentáciou systému prítoku a odtoku, prevzdušňovacieho systému a fluidizačného systému. Dve konfigurácie procesných fluidizačných nádrží MBBR v čistiarni odpadových vôd Licunhe sú znázornené na obrázku 6. V roku 2010 boli veľkými prípadmi MBBR v Číne iba čistička odpadových vôd Wuxi Lucun a čistička odpadových vôd Jining Zhongshan Public Utilities. Prvá renovácia čistiarne odpadových vôd Licunhe nasledovala po modeli čistiarne odpadových vôd Wuxi Lucun s použitím konfigurácie cirkulačnej prietokovej nádrže. Konfigurácia cirkulačnej prietokovej nádrže je podobná "oxidačnej priekope", ktorá vyžaduje tlakové miešačky v zavesenej nosnej zóne. Zavesené nosiče tvoria horizontálny cirkulačný tok pri kombinovanom pôsobení prevzdušňovania a miešania. Táto konfigurácia nádrže bola tiež prvou úspešne použitou konfiguráciou nádrže pre proces MBBR. Konfigurácia mikromiešacej nádrže nevyžaduje miešadlá s tlakovým prietokom; fluidizácia suspendovaných nosičov sa dosahuje iba prevzdušňovaním. Prostredníctvom jednostranného prítoku a jednostranného odtoku sa rýchlosť prúdenia vody v nádrži zníži a pri primeranom usporiadaní prevzdušňovania môžu zavesené nosiče tvoriť vertikálny cirkulačný tok v nádrži: horná časť tečie od výtoku k prítokovému koncu a spodná časť prúdi od prítokového konca k výtokovému koncu. Pokiaľ ide o prevádzku, obe konfigurácie nádrží môžu dosiahnuť dobrú fluidizáciu zavesených nosičov, čím sa zabezpečí účinok procesu MBBR. Kľúčom k použitiu konfigurácie mikrozmiešavacích nádrží je usporiadanie prevzdušňovacích potrubí a rovnomernosť distribúcie prítoku. Je potrebné účinne zabrániť nefluidizácii zavesených unášačov a skratu. V prípade potreby by sa mal použiť simulačný softvér na simuláciu hydraulickej fluidizácie. Navyše v dizajne možno uvažovať o riadení perforovaného prevzdušňovania a jemnobublinného prevzdušňovania samostatnými dúchadlami pre zníženie vzájomného ovplyvňovania a zlepšenie jednoduchosti ovládania.

3.5 Prevádzka a údržba

Jadrom riadenia procesu MBBR je fluidizácia suspendovaných nosičov. Fluidizácia je základom prenosu hmoty a prenosu kyslíka biofilmu na zavesených nosičoch a je kľúčom k tomu, aby biofilm uplatnil svoju schopnosť odstraňovať znečisťujúce látky. Na údržbu nádrží so zavesenými nosičmi sa často používajú špeciálne čerpadlá, ktoré prepravujú nosiče do susedných nádrží alebo iných funkčných zón. Po dokončení údržby sa zavesené nosiče prečerpajú späť. Pri vyprázdňovaní nádrže je potrebné venovať veľkú pozornosť rozdielu hladiny kvapaliny pred a za sitom a vyprázdniť ju usporiadaným spôsobom. Pri spúšťaní a zastavovaní za zvláštnych okolností by sa mala venovať pozornosť tomu, aby sa pri spustení systému najskôr spustilo prevzdušňovanie, aby sa zavesené nosiče fluidizovali pred zapnutím prítoku a recirkulácie; pri zastavení systému treba najskôr vypnúť recirkuláciu a prítok a nakoniec vypnúť prevzdušňovanie. Jadro má zabezpečiť fluidizáciu nosiča a zabrániť rozdielu hladiny kvapaliny na site. V súčasnosti, s vývojom a inovatívnou praxou podvodného zariadenia pre proces MBBR, sa jeho životnosť výrazne zlepšila a proces môže dosiahnuť dlhodobú bezpečnú prevádzku bez údržby. Proces MBBR nemá prísne požiadavky na predúpravu. Jemné sito používané na predčistenie v čistiarni odpadových vôd Licunhe má rozstup tyčí 5 mm a nedošlo k žiadnemu upchávaniu sita spôsobenému nesprávnou predúpravou.

3.6 Uskutočniteľnosť Pure-Media MBBR

Čistiareň odpadových vôd Licunhe prijala renováciu procesu MBBR vo forme zabudovania in-situ, čo je hybridný kal-biofilmový systém. Ako proces zhodnocovania aktivovaného kalu, hoci biofilm na suspendovaných nosičoch má schopnosť obohatiť vysoko početné, vysokoaktívne mikroorganizmy v hybridnom systéme, jeho hlavnou úlohou je kompenzovať nedostatočnú kapacitu spracovania aktivovaného kalu. Už v roku 2015 závod začal overovať uskutočniteľnosť čistého mediálneho procesu MBBR. Proces MBBR s čistým médiom sa použil na úpravu odpadovej vody zo sekundárnej sedimentačnej nádrže na hĺbkovú denitrifikáciu. Výsledky ukázali, že denitrifikačná záťaž mohla dosiahnuť 0,45 kg/(m³·d) pri nízkych teplotách a TN odtoku sa mohla znížiť na 5 mg/l, s dobrým prevádzkovým výkonom. V súčasnosti existujú technické príklady procesov MBBR s čistým médiom aplikovaných na čistenie komunálnych odpadových vôd, ktoré dosahujú vysoké štandardy vypúšťania v krátkom čase hydraulického zdržania. Okrem toho proces MBBR s čistým médiom neobohacuje aktivovaný kal, čím sa nielen eliminuje potreba sekundárnych sedimentačných nádrží, skracuje sa tok procesu, ale tiež sa predchádza problémom, ako je hromadenie kalu. Ovládanie prevádzky je jednoduché a poskytuje nové nápady a možnosti procesov čistenia odpadových vôd. Toto je aj budúci smer vývoja procesu MBBR.

4 Závery a odporúčania

Čistiareň odpadových vôd Licunhe v Qingdao použila proces MBBR na dve in-situ renovácie biologickej časti, čím sa dosiahli ciele in-situ modernizácie a rozšírenia kapacity. Štandard vypúšťania bol vylepšený zo štandardu triedy II GB 18918-2002 na štandard pre povrchovú vodu kvázi triedy IV a kapacita úpravy sa zvýšila zo 170 000 m³/d na 250 000 m³/d. Proces MBBR je v prevádzke už 10 rokov so stabilným liečebným výkonom. Výtokový amoniakový dusík a TN dosiahli (0,44 ± 0,28) mg/l a (7,75 ± 2,60) mg/l. Účinná obohacovacia kapacita nitrifikačných baktérií v biofilme na suspendovaných nosičoch je základom vynikajúceho nitrifikačného výkonu MBBR, ktorý zabezpečuje, že proces MBBR má dobrú odolnosť voči nízkym teplotám a kvalitatívnym a kvantitatívnym šokom. Jadrom riadenia prevádzky a údržby procesu MBBR je riadenie fluidizácie suspendovaných nosičov, čo si vyžaduje spoľahlivý dizajn a podporu zariadení, čo kladie vyššie nároky na výrobcov procesov.

Smery vývoja procesu MBBR sú: ① Vyvinúť závesné nosiče s väčšími efektívnymi špecifickými plochami, aby sa zvýšila kapacita spracovania na jednotku objemu, ďalej sa znížila stopa alebo sa dosiahla nepretržitá modernizácia a rozširovanie kapacity; ② Na zvýšenie bezpečnosti prevádzky procesu používajte nekovové sitá z nekovových materiálov odolných voči opotrebovaniu; ③ Vyvinúť prispôsobené mixéry na zlepšenie životnosti mixérov a dosiahnutie fluidizácie s nízkou spotrebou; ④ Vyvinúť automatický systém monitorovania fluidizácie, ktorý nahradí manuálnu prácu a zjednoduší prevádzku a údržbu; ⑤ Obohaťte aplikačné formy procesov a osvojte si metódy čistého biofilmu, aby ste uspokojili rôznorodé potreby čistenia odpadových vôd.