KĀPĒC jūsu MBBR datu nesēji nevar biofilmēt divu nedēļu laikā un kā ātri izveidot biofilmu?

KĀPĒC jūsu MBBR datu nesējs nevar biofilmēt divu nedēļu laikā

un kā mūsu biovides ātri izveidot biofilmu?

Autors: Kodijs Aquasust

Publicēšanas datums: 2022. gada 29. aprīlis

Izlikt atzīmes:

Kas ir MBBR vai MBBR tehnoloģija? MBBR ir efektīva notekūdeņu attīrīšanas metode ar mazu dūņu daudzumu un vienkāršu darbību un apsaimniekošanu. Šis raksts galvenokārt iepazīstina ar to, kāpēc Biomedia dažreiz nevar Biofilmēt no dažādiem aspektiem, piemēram, MBBR sistēmas principa un veidošanās ietekmējošiem faktoriem.

MBBR Media ir paredzēts, lai mikroorganismi pievienotos MBBR nesēja virsmai un veidotu bioplēvi. Notekūdeņiem plūstot cauri nesēja virsmai, notekūdeņos esošās organiskās vielas un izšķīdušais skābeklis izkliedējas uz bioplēves iekšpusi. Membrānas iekšpusē esošie mikroorganismi veic sadalīšanās vielmaiņu un organisma anabolismu uz organiskajām vielām skābekļa klātbūtnē, savukārt sadalīšanās metabolīti difundē no bioplēves uz ūdens fāzi un gaisu, tādējādi sadalot notekūdeņos esošās organiskās vielas.

Raksta izklāsts

● MBBR procesa princips (piekāršanas process)

● Faktori, kas ietekmē MBBR biofilmēšanu

1. MBBR Bio Carrier virsmas īpašības

2. Suspendēta mikrobu koncentrācija

3. Suspendēto mikroorganismu darbība

● Ietekmējošie faktori MBBR biofilmēšanas procesā

1. Spēki bio-nesēja plēves piekāršanas procesā

2. Nesēja virsmas hidrofilitātes ietekme

3. Temperatūras ietekme uz plēves karāšanos

4. MBBR nesēja īpatnējās virsmas laukuma un virsmas raupjuma ietekme uz bioplēves adhēzijas veiktspēju.

MBBR vidē organiskajiem piesārņotājiem, izšķīdušajam skābeklim un dažādām būtiskām barības vielām vispirms jāizkliedējas no šķidrās fāzes uz bioplēves virsmu un pēc tam bioplēves iekšpusē, un tikai tie piesārņotāji, kas izkliedēti uz virsmas vai bioplēves iekšpusē, var. bioplēvē esošie mikroorganismi sadalās un pārveido, un visbeidzot veido dažādus metabolītus. Turklāt MBBR barotnē mikroorganismi tiek imobilizēti uz nesēja, tādējādi panākot SRT un HAT atdalīšanu (hidrauliskās aiztures laiks), kas ļauj augt un vairoties mikroorganismiem ar lēnu proliferācijas ātrumu. Tāpēc MBBR mediji ir stabila un daudzveidīga mikrobu ekosistēma.

 

◆ Aquasust MBBR Process plūsmas diagramma

MBBR procesa princips (karājās membrānas process)

Saskaņā ar Characklis, Liu et al. mikrobu plēves veidošanās parasti notiek četros posmos:MBBR nesēja virsmas modifikācija,atgriezenisks stiprinājums, neatgriezeniska pieķeršanās, un bioplēves veidošanās.

Specifiskais apraksts ir šāds: mikrobu plēvi, kas karājas uz MBBR nesēja, var iedalīt divos posmos:mikrobu adsorbcijaunsekvestrācijas pieaugums.

Pēc nesēja pievienošanas ūdenstilpei,tas vispirmsiestājas adsorbcijas periods. Daži mikroorganismi un pavedienu materiāli ir pievienoti nesēja virsmai, un vieta, kur tiek piestiprināts vairāk materiālu, bieži ir nesēja ieliektā daļa, kuru ūdens plūsma nevar viegli nogriezt.Šajā laikā, suspensijā esošie mikroorganismi aug lielos daudzumos un parādās skaidrāks dūņu slānis.

Pēc neatgriezeniskas piestiprināšanas mikroorganismi iegūst relatīvi stabilu augšanas vidi uz nesēja virsmas, un uz nesēja adsorbētajās dūņās esošie mikroorganismi pietiekamas skābekļa padeves un substrāta apstākļos drīz sāk augt.

Pieaugot kultūras pieradināšanas laikam, strauji pieauga arī uz nesēja virsmas augošā bioplēve, kas pamazām pārklāja visu nesēja virsmu un sāka sabiezēt. Tomēr bioplēves augšana nebija vienmērīga, nesēja redzamākajās daļās bioplēve bija plānāka, savukārt ieliektajās daļās izauga diezgan plaukstošas ​​kolonijas, kas liecināja, ka hidrodinamiskā bīde būtiski ietekmēja bioplēves augšanu. Tā kā nesējiem tiek piesaistītas arvien vairāk bioplēves, nesēju šķietamais blīvums pakāpeniski samazinās un kļūst vieglāks un vieglāk plūstošāks, savukārt nesējiem dilstošā zonā ir lēnāks lejupslīdes ātrums.

 

MBBR Media Biofilm pēc 14 dienām aerācijas tvertnē

Faktori, kas ietekmē MBBR biofilmēšanu

Tas ir saistīts arnesēja virsmas raksturs(nesēja virsmas hidrofilitāte, virsmas lādiņš, virsmas ķīmiskais sastāvs un virsmas raupjums),mikroorganismu būtība(mikroorganismu sugas, kultivēšanas apstākļi, aktivitāte un koncentrācija) unvides faktori(pH, jonu stiprums, hidrauliskā bīde, temperatūra, barības vielu apstākļi un kontakta laiks starp mikroorganismiem un nesēju).

1. MBBR Pārvadātājs surface properties

Nesēja virsmas lādiņa īpašība, raupjums, daļiņu izmērs un nesēja koncentrācija tieši ietekmē bioplēves piestiprināšanos un veidošanos uz tās virsmas. Normālā augšanas vidē mikroorganismiem uz virsmas ir negatīvs lādiņš. Nesējvirsmas raupjums atvieglo baktēriju pieķeršanos un imobilizāciju uz tās virsmas.

① Nesēja virsmas laukums palielina efektīvo saskares laukumu starp baktērijām un nesēju, salīdzinot ar gludu virsmu.

② Nesējvirsmas raupjas daļas, piemēram, caurumi un plaisas, darbojas kā vairogs, lai aizsargātu pielipušās baktērijas no hidrauliskiem bīdes spēkiem.

Tika secināts, ka mazo daļiņu izmēra nesējiem ir vieglāk ģenerēt bioplēves, jo tiem ir zema savstarpējā berze un liels īpatnējais virsmas laukums, salīdzinot ar liela izmēra nesējiem. Turklāt nesēja koncentrācija ir svarīga arī MBBR biofilmētajam.

Vāgners atklāja, ka pie ļoti zemas nesēja masas koncentrācijas, pat ar bioplēves biezumu 295 μm, nevar sasniegt stabilu noņemšanas ātrumu, apstrādājot ugunsizturīgos notekūdeņus ar gaisa pacelšanas reaktoru. Tomēr pie nesēja koncentrācijas 20-30 g/l, pat ja tikai 20% nesēju bija 75 μn biezas bioplēves, reaktors joprojām spēja sasniegt stabilu (98%) noņemšanas ātrumu ar ĶSP slodzi līdz 58 kg/(m{7}}d).

 

2. Suspendēta mikrobu koncentrācija

Kopumā, palielinoties suspendēto mikroorganismu koncentrācijai, palielinās mikroorganismu un nesēja iespējamā kontakta iespēja. Daudzu pētījumu rezultāti ir parādījuši, ka mikrobu piesaistes laikā pastāv kritiskā suspendēto mikroorganismu koncentrācija; palielinoties mikrobu koncentrācijai, tiek uzlabota mikrobu transportēšana, izmantojot koncentrācijas gradientus.

Pirms kritiskās vērtības mikrobu transportēšana un difūzija no šķidrās fāzes uz nesēja virsmu ir kontroles posms; kad šī kritiskā vērtība ir pārsniegta, mikrobu piesaisti un imobilizāciju uz nesēja virsmas ierobežo nesēja efektīvais virsmas laukums, un tā vairs nav atkarīga no suspendēto mikroorganismu koncentrācijas. Taču pēc piesaistes un imobilizācijas līdzsvara mikroorganismu daudzumu uz nesēja virsmas nosaka mikroorganismi un nesēja virsmas īpašības.

3. Suspendēto mikroorganismu darbība

Mikroorganismu aktivitāti parasti raksturo mikroorganismu īpatnējais augšanas ātrums (μ), ti, mikroorganismu augšanas un vairošanās ātrums uz masas vienību. Tāpēc, pētot mikrobu aktivitātes ietekmi uz bioplēves veidošanās sākumposmiem, ir ļoti svarīgi kontrolēt suspendēto mikroorganismu īpatnējo augšanas ātrumu. Bryers et al. pētījuma rezultāti par heterotrofo bioplēvju veidošanos. parādīja, ka nitrificējošo baktēriju daudzums un sākotnējais piesaistes un fiksācijas ātrums uz nesēja virsmas bija proporcionāls suspendēto nitrificējošo baktēriju aktivitātei.

① Ja suspendēto mikroorganismu bioloģiskā aktivitāte ir augsta, to spēja izdalīt ekstracelulāros polimorfus ir augstāka.

② Enerģijas līmenis, kurā mikroorganismi dzīvo, ir tieši saistīts ar to augšanas ātrumu.

③ Mikroorganismu virsmas struktūra mainās atkarībā no to aktivitātes.

④ Mikrobu kontakta laiks ar nesēju.

⑤ Hidrauliskās aiztures laiks (HAT).

⑥ Šķidrās fāzes pH.

⑦ Hidrodinamiskais bīdes spēks.

Ietekmējošie faktori MBBR biofilmēšanas procesā

1. Spēki MBBR biofilmēšanas procesā

Tas tieši veicina tiešu mijiedarbību starp mikroorganismiem un nesēja virsmu, un tam ir izšķiroša loma visā MBBR biofilmēšanas procesā.

2. Nesēja virsmas hidrofilitātes ietekme

GPUC nesēja virsma satur hidrofilas grupas, piemēram, -OH un amīdu grupas, un lielākajai daļai mikroorganismu pašiem ir laba hidrofilitāte, un nesēja virsma un mikroorganisma virsma var veidot ūdeņraža saites struktūru; tikmēr hidrofilās nesēja virsmas brīvā enerģija ir zemāka nekā hidrofobās nesēja virsmas, un ūdenī esošie mikroorganismi, visticamāk, tuvojas hidrofilā nesēja virsmai, lai veiktu adsorbciju un augšanu.

3. Temperatūras ietekme uz MBBR biofilmētu

Piemērots temperatūras diapazons aerobiem mikroorganismiem ir 10–35 grādi. Ūdens temperatūrai ir lielāka ietekme uz nitrificējošo baktēriju augšanu un nitrifikācijas ātrumu. Piemērota augšanas temperatūra lielākajai daļai nitrificējošo baktēriju ir 25-30 grādi, kad temperatūra ir zemāka par 25 grādiem vai augstāka par 30 grādiem, nitrificējošo baktēriju augšana ir palēnināta, zem 10 grādiem nitrificējošo baktēriju augšana un nitrifikācija ir ievērojami palēnināta. .

MBBR biofilmētais tests tika veikts 10 grādu, 20 grādu un 35 grādu leņķī, un visā plēves piekāršanas procesā tika mērīts arī pildvielai piesaistīto mikroorganismu daudzums. Rezultāti liecināja, ka: pie 10 grādiem MBBR biofilmēšana sākās lēni, un bija nepieciešamas 7 dienas, līdz tika piestiprināta acīmredzama bioplēve, un MBBR biofilmētais nogatavojās pēc 21 d, un maksimālais pievienotās biomasas daudzums bija 2,1 g/l; 35 grādos MBBR barotne sāka biofilmēties pēc 4 d, un MBBR biofilmētais nogatavojās. Maksimālais pievienotās bioplēves daudzums bija 3,5 g/l pēc aptuveni 19 d. Aptuveni 20 grādos bioplēve sāka veidoties pēc 2 d, un maksimālais pievienotās bioplēves daudzums bija 5,7 g/l pēc aptuveni 10 d. Redzams, ka temperatūras ietekme uz piekaramo plēvi nebija īpaši acīmredzama, un uz pildvielas virsmas varēja veidoties bioplēve 15-30 grādu robežās, un piekārtā plēve sākās ātrāk.

Temperatūra ir galvenais faktors, kas ietekmē bioloģisko aktivitāti un vielmaiņas spēju, un tās ietekme uz nitrifikācijas reakcijas procesu galvenokārt ir saistīta ar nitrificējošo baktēriju augšanas modeli un bioloģisko aktivitāti.

Temperatūras ietekme uz bioloģisko aktivitāti izpaužas kāietekme uz bioķīmisko reakciju ātrumuunietekme uz skābekļa pārneses ātrumu.

 

Aquasust Biofilm MBBR Carrier Media aerācijas tvertnē divu mēnešu laikā

4. MBBR nesēja īpatnējās virsmas laukuma un virsmas raupjuma ietekme uz bioplēves adhēzijas veiktspēju

Lielais īpatnējais virsmas laukums un raupjums uzlabo nesēja spēju uztvert mikroorganismus. Nesējiem ar lielu virsmas raupjumu ir spēcīgāka ūdens plūsmas pārdales spēja, lai ūdens plūsmai reaktorā būtu mazāks bīdes spēks uz nesēja bioplēvi, un tajā pašā laikā nodrošinātu labvēlīgu iekšējo vidi mikroorganismu un substrāta sajaukšanai un kontaktam. , kas veicina bioplēves uzkrāšanos uz iepakojuma virsmas. Rupjai virsmai ir biezāks laminārais robežslānis nekā gludajai virsmai, kas var nodrošināt labu statisko hidrodinamisko vidi, tādējādi izvairoties no ūdens plūsmas bīdes negatīvās ietekmes uz piesaistīto mikroorganismu augšanu.