MBBR Medietillämpningar inom kommunal och industriell avloppsrening|Fallstudie från Malaysia

Praktiska tillämpningar av MBBR Media i kommunal och industriell avloppsrening

Introduktion

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) media har använts i stor utsträckning i kommunala och industriella reningsprojekt för avloppsvatten världen över på grund av dess mogna reningsprestanda och goda anpassningsförmåga. Inom området för kommunal avloppsrening används denna teknik ofta för att uppgradera och renovera befintliga reningsverk för att möta strängare utsläppsstandarder; medan den i industriella scenarier effektivt kan hantera egenskaperna hos komplexa föroreningars sammansättning och stora belastningsfluktuationer av industriellt avloppsvatten. Den här artikeln kommer att utforska de praktiska tillämpningsfallen för MBBR-medier och reningseffekterna som uppnås i olika scenarier, med fokus på bakgrunden till avloppsvattenrening i Malaysia och tekniska exempel för att visa den praktiska och ekonomin hos denna teknik.

Översikt över bakgrunden till Malaysias avloppsreningsindustri

Som ett sydostasiatiskt land är Malaysia utrustad med rikliga vattenresurser, och vissa regioner exporterar till och med färskvatten till grannländerna under lång tid. Men under de senaste åren har rening av avloppsvatten i Malaysia ställts inför allvarliga utmaningar och akuta behov, påverkat av flera faktorer som befolkningstillväxt i städer, snabb industriell utveckling och förbättrad miljömedvetenhet. Ur branschstatus har vissa regioner i Malaysia problem som direkta avloppsvattenutsläpp, föråldrade reningsanläggningar och otillräcklig reningseffektivitet. Bland dem har många platser som Johor och Sarawak sett intensifierade flodföroreningar på grund av illegala utsläpp från kustnära fabriker och oreglerade utsläpp av hushållsavlopp från invånare, och till och med täta vattenförsörjningskriser. Bara i Johor når det dagliga slöseriet med dricksvatten så högt som 1,173 miljarder liter, vilket ytterligare förvärrar motsättningen mellan tillgång och efterfrågan på vatten.

För att förbättra kvaliteten på vattenmiljön har den malaysiska regeringen kontinuerligt förbättrat lagar och förordningar för miljöskydd. Bland dem formulerade miljökvalitetsföreskrifterna (avloppsvatten) 2009 strikta standarder för avloppsutsläpp (Standard A: BOD₅ Mindre än eller lika med 20 mg/L, COD Mindre än eller lika med 50 mg/L, Suspended Solids Mindre än eller lika med 50 mg/L), vilket ställde högre krav på reningsverkens effektivitet för avloppsvatten. Samtidigt har Malaysia successivt ökat investeringarna i konstruktion och renovering av reningsanläggningar för avloppsvatten. Å ena sidan främjar det byggandet av centraliserade avloppssystem. Till exempel har Kuching investerat mycket i byggandet av ett centralt avloppssystem, som behandlar avloppsvattnet centralt i etapper innan det släpps ut i floder, vilket gradvis förbättrar flodföroreningssituationen. Å andra sidan introducerar man aktivt effektiva avloppsvattenreningstekniker. Med fördelarna med liten golvyta, kort renoveringscykel, hög reningseffektivitet och kontrollerbar driftkostnad har MBBR-teknologin blivit den föredragna tekniken för uppgradering och renovering av kommunala reningsverk i Malaysia och används i stor utsträckning i olika regionala reningsprojekt för avloppsvatten. Dessutom har Malaysia också främjat behandlingen av fast avfall och plastföroreningar under de senaste åren för att minska utsläppen av föroreningar vid källan, lätta bördan av avloppsvattenrening och bilda ett omfattande miljöskyddsstyrningssystem med "källkontroll + slut-av-rörbehandling".

Applikationsfall av MBBR Media i kommunal avloppsrening

(1) Renoveringsfall av ett kommunalt avloppsreningsverk i Europa

Inom kommunal avloppsrening är ett vanligt tillämpningsscenario för MBBR-media uppgradering och renovering av reningsverk för aktivt slam. Många gamla reningsverk står inför de utmaningar som allt strängare krav på kväve- och fosforavskiljning innebär. Genom att lägga till MBBR-media till befintliga luftningstankar kan biomassaretentionen ökas utan att reaktorvolymen utökas. Till exempel antog ett kommunalt reningsverk för avloppsvatten i Europa med en designad reningskapacitet på 50 000 befolkningsekvivalenter (PE) MBBR-media för nitrifikationsförbättringsrenovering. Före renoveringen var anläggningens ammoniakväteavskiljningsgrad endast 75 %, vilket inte uppfyllde utsläppsstandarden på 5 mg/L; efter installation av MBBR-medier med en specifik yta på 800 m²/m³, ökade ammoniakkväveavskiljningshastigheten till mer än 95 %, och utgående ammoniakkvävekoncentration kontrollerades stabilt under 3 mg/L. Renoveringsprojektet hade en kort byggstopp och driftskostnaden ökade endast med 10 %, vilket helt återspeglar ekonomin för MBBR-media vid uppgradering och renovering av kommunala avloppsreningsverk.

(2) Renoveringsfall av Kuala Sawahs regionala reningsverk i Malaysia

Med tillväxten av stadsbefolkningen och allt strängare miljöskyddsbestämmelser i Malaysia har MBBR-teknik också gradvis antagits för uppgradering av kommunala reningsverk. Kuala Sawahs regionala avloppsreningsverk (RSTP) i Negeri Sembilan, som drivs av Indah Water Konsortium (IWK), behöver omedelbart förbättra sin reningseffektivitet för att möta de strikta utsläppsstandarderna i Malaysias regler för miljökvalitet (avloppsvatten) 2009. Anläggningen antog ursprungligen en process för oxidation av 59,600 m2, 600 m2 och 600 m2 avloppsvatten. m³ fekalt slam per dag, som betjänar en befolkning på 320 000 PE. Dess kvävereducerande effekt var dock instabil och avloppsindikatorerna uppfyllde ofta inte standarderna under toppbelastningsperioder, vilket var oförenligt med det akuta kravet på vattenmiljöstyrning i det lokala området.

För att lösa ovanstående problem utan att utöka den befintliga golvytan (en viktig begränsning i tätorter) genomförde anläggningen MBBR mediarenoveringsprojekt 2023. MBBR 37 media med en specifik yta på 800 m²/m³ som står för 25 % av reaktorvolymen lades till den aeroba zonen i oxidationsdiket. Renoveringsprojektet genomfördes i etapper, där varje fas slutfördes inom 10 dagar, vilket minimerar påverkan på driften. MBBR-systemet förbättrade avsevärt retentionskapaciteten för biomassa, särskilt anrikningen av nitrifierande bakterier (Nitrospira spp.), förbättrade anläggningens förmåga att klara av fluktuationer i organisk belastning och kvävebelastning, och löste effektivt smärtpunkten med instabilt kväveavlägsnande av den ursprungliga processen.

(3) Jämförelse av behandlingsprestanda före och efter renovering

Tabell 1 nedan sammanfattar behandlingsprestanda för Kuala Sawah RSTP före och efter MBBR-renovering, jämfört med Malaysias standard A-utsläppsgränser som referens.

Av tabell 1 framgår att MBBR-renoveringen avsevärt förbättrade anläggningens reningseffektivitet. Alla nyckelindikatorer möter och överträffar stabilt Malaysias standard A-utsläppsstandarder, bland vilka avskiljningen av ammoniakkväve ökade med mer än 20 procentenheter, vilket helt löste problemet med undermåligt avlopp under toppbelastningsperioder. Dessutom minskade MBBR-systemet överskottsslamproduktionen med 28 %, vilket minskade den månatliga kostnaden för bortskaffande av slam med cirka 25 000 malaysiska ringgit (RM). Tack vare den energibesparande designen av MBBR-systemet ökade driftskostnaden bara med 8 %, vilket gör det till en ekonomisk och effektiv lösning för anläggningens uppgradering och renovering, och ger också en möjlig referens för renovering av andra gamla reningsverk i Malaysia.

Applikationsfall för MBBR Media i industriell avloppsrening

(1) Fall för rening av avloppsvatten från en nordamerikansk mejeribearbetningsanläggning

Inom industriområdet har MBBR-medier framgångsrikt använts vid rening av olika typer av industriellt avloppsvatten. Till exempel innehåller livsmedelsavloppsvatten vanligtvis höga koncentrationer av organiskt material (COD upp till 10 000 mg/L) och fetter, som är svåra att behandla effektivt med traditionella processer. En nordamerikansk mejeribearbetningsanläggning använde ett MBBR-system för att behandla sitt produktionsavloppsvatten. Reaktorn fylldes med 30 volymprocent cylindriskt MBBR-medium och den hydrauliska retentionstiden kontrollerades till 8 timmar. Driftsresultaten visade att COD-avlägsnandegraden nådde 92% och BOD5-avlägsnandegraden nådde 94%, vilket var betydligt bättre än prestandan för den ursprungliga aktiverade slamprocessen (COD-avlägsnandegrad på 78%); samtidigt reducerades överskottsproduktionen av slam med 30 %, vilket effektivt minskade kostnaden för slamhantering och balanserade reningseffekt och ekonomi.

(2) Fall för rening av avloppsvatten från en asiatisk läkemedelsanläggning

Ett annat typiskt tillämpningsscenario är läkemedelsrening av avloppsvatten. Sådant avloppsvatten innehåller giftiga och eldfasta organiska föreningar, som är svåra att behandla. En asiatisk läkemedelsfabrik använde ett kombinerat system av MBBR-media och avancerade oxidationsprocesser (AOP) för att behandla avloppsvatten. MBBR användes som en för-behandlingsenhet för att avlägsna biologiskt nedbrytbart organiskt material, minska behandlingsbelastningen för efterföljande AOP och undvika påverkan av giftiga ämnen på de efterföljande processerna. MBBR-reaktorn uppnådde en COD-avlägsningsgrad på 65 % för det farmaceutiska avloppsvattnet. Efter behandling med den kombinerade processen var den slutliga COD-koncentrationen av avloppsvattnet under 50 mg/L, vilket uppfyllde de lokala utsläppsnormerna. Användningen av MBBR-medier förbättrade också behandlingssystemets stabilitet, försvagade inverkan av giftiga ämnen på behandlingsprocessen och säkerställde den långsiktiga stabila driften av behandlingssystemet.

Jämförelse av MBBR-systemprestanda i olika applikationsscenarier

Tabell 2 nedan jämför prestanda för MBBR-system i olika tillämpningsscenarier som beskrivs i den här artikeln, belyser mångsidigheten och anpassningsförmågan hos denna teknik och ger referens för det tekniska urvalet av olika typer av reningsprojekt för avloppsvatten.

Slutsats

Ovanstående praktiska tillämpningsfall visar att MBBR media är en universell och effektiv teknik som lämpar sig för både kommunal och industriell rening av avloppsvatten. Det har fördelarna med att bära hög organisk belastning, starkt motstånd mot stötbelastning och att kunna samarbeta och integrera med andra reningsprocesser, vilket gör det till den föredragna lösningen för att lösa komplexa avloppsvattenreningsproblem. Speciellt i Malaysia, i kombination med de lokala bakgrundsbehoven för rening av avloppsvatten-finns det ett brådskande behov av att uppgradera gamla anläggningar, strikta standardbegränsningar för utsläpp och behovet av att balansera golvyta och driftskostnader-tillämpningen av MBBR-teknik har effektivt löst smärtpunkterna för lokal avloppsvattenrening, gett effektivt och ekonomiskt tekniskt stöd för rening av vattenmiljön i Malaysia och praktiskt tillhandahållit praktisk erfarenhet av vattenrening. projekt i liknande regioner.

Kontakta gärna Rachel för att diskutera mer!

WhatsApp:+86 137 9555 6548

E-post:[email protected]