Применение MBBR Media в очистке муниципальных и промышленных сточных вод|Практический пример Малайзии

Практическое применение MBBR Media при очистке городских и промышленных сточных вод

Введение

Среда MBBR (биопленочный реактор с подвижным слоем) широко используется в проектах очистки муниципальных и промышленных сточных вод по всему миру благодаря своим зрелым характеристикам очистки и хорошей адаптируемости. В области очистки городских сточных вод эта технология часто используется для модернизации и реконструкции существующих очистных сооружений для обеспечения соответствия более строгим стандартам сброса; в то время как в промышленных сценариях он может эффективно справляться с характеристиками сложного состава загрязнителей и большими колебаниями нагрузки промышленных сточных вод. В этой статье будут рассмотрены практические примеры применения MBBR-сред и эффекты очистки, достигаемые в различных сценариях, с упором на историю очистки сточных вод в Малайзии и инженерные примеры, демонстрирующие практичность и экономичность этой технологии.

Обзор истории отрасли очистки сточных вод Малайзии

Будучи страной Юго-Восточной Азии, Малайзия обладает богатыми водными ресурсами, а некоторые регионы даже в течение длительного времени экспортируют пресную воду в соседние страны. Однако в последние годы под влиянием множества факторов, таких как рост городского населения, быстрое промышленное развитие и повышение экологической осведомленности, очистка сточных вод в Малайзии сталкивается с серьезными проблемами и неотложными потребностями. С точки зрения состояния промышленности, в некоторых регионах Малайзии существуют такие проблемы, как прямой сброс сточных вод, устаревшие очистные сооружения и недостаточная эффективность очистки. Среди них во многих местах, таких как Джохор и Саравак, наблюдается усиление загрязнения рек из-за незаконных сбросов прибрежных заводов и нерегулируемого сброса бытовых сточных вод жителями, а также частых перебоев с водоснабжением. Только в Джохоре ежедневные потери питьевой воды достигают 1,173 миллиарда литров, что еще больше усугубляет противоречие между водоснабжением и спросом.

Чтобы улучшить качество водной среды, правительство Малайзии постоянно совершенствует законы и правила по защите окружающей среды. Среди них, Положения о качестве окружающей среды (сточные воды) 2009 года сформулировали строгие стандарты сброса сточных вод (Стандарт A: БПК₅ менее или равно 20 мг/л, ХПК менее или равно 50 мг/л, взвешенные твердые вещества менее или равно 50 мг/л), выдвигая более высокие требования к эффективности очистки существующих очистных сооружений. В то же время Малайзия постепенно увеличивает инвестиции в строительство и реконструкцию очистных сооружений. С одной стороны, это способствует строительству централизованных систем сброса сточных вод. Например, Кучинг вложил значительные средства в строительство центральной системы сброса сточных вод, которая поэтапно очищает сточные воды перед их сбросом в реки, постепенно улучшая ситуацию с загрязнением рек. С другой стороны, здесь активно внедряются эффективные технологии очистки сточных вод. Благодаря преимуществам небольшой площади, короткого цикла ремонта, высокой эффективности очистки и контролируемых эксплуатационных затрат технология MBBR стала предпочтительной технологией для модернизации и ремонта городских очистных сооружений в Малайзии и широко используется в различных региональных проектах очистки сточных вод. Кроме того, в последние годы Малайзия также пропагандирует очистку твердых отходов и пластикового загрязнения, чтобы сократить выбросы загрязняющих веществ в источнике, облегчить бремя очистки сточных вод и сформировать комплексную систему управления охраной окружающей среды, состоящую из «контроля источника + очистки конца-трубы».

Примеры применения MBBR Media в очистке городских сточных вод

(1) Случай реконструкции муниципальной станции очистки сточных вод в Европе

При очистке городских сточных вод распространенным сценарием применения средств MBBR является модернизация и реконструкция очистных сооружений с активным илом. Многие старые очистные сооружения сталкиваются с проблемами, вызванными ужесточением требований по удалению азота и фосфора. Добавляя среду MBBR в существующие аэротенки, можно увеличить удержание биомассы без увеличения объема реактора. Например, муниципальная станция очистки сточных вод в Европе с проектной мощностью очистки 50 000 эквивалентов населения (PE) использовала среду MBBR для реконструкции, повышающей нитрификацию. До реконструкции степень удаления аммиачного азота на установке составляла всего 75%, что не соответствовало норме сброса 5 мг/л; после установки среды МББР с удельной площадью поверхности 800 м²/м³ степень удаления аммиачного азота увеличилась более чем до 95 %, а концентрация аммиачного азота в стоках стабильно контролировалась на уровне ниже 3 мг/л. Проект реконструкции имел небольшой простой при строительстве, а стоимость эксплуатации увеличилась всего на 10%, что в полной мере отражает экономию компании MBBR media при модернизации и реконструкции городских очистных сооружений.

(2) Реконструкция региональных очистных сооружений Куала-Савах в Малайзии.

С ростом городского населения и ужесточением норм по охране окружающей среды в Малайзии технология MBBR также постепенно стала применяться для модернизации городских очистных сооружений. Региональная станция очистки сточных вод Куала-Савах (RSTP) в Негери-Сембилан, которой управляет Indah Water Konsortium (IWK), срочно нуждается в повышении эффективности очистки, чтобы соответствовать строгим стандартам сброса, установленным Малайзийскими правилами качества окружающей среды (сточных вод) 2009 года. Первоначально на станции применялся метод окислительных канав, очищая 59 000 м³ сточных вод и 260 м³ фекального осадка в день, обслуживая население 320 000 человек. Однако эффект удаления азота был нестабильным, а показатели сточных вод часто не соответствовали нормам в периоды пиковой нагрузки, что не соответствовало острой потребности в управлении водной средой в данном районе.

Чтобы решить вышеуказанные проблемы без расширения существующей площади (ключевое ограничение в городских условиях), в 2023 году на заводе был реализован проект реконструкции среды МББР. В аэробную зону окислительного рва была добавлена ​​среда МББР 37 с удельной площадью поверхности 800 м²/м³, что составляет 25% объема реактора. Проект реконструкции реализовывался поэтапно, каждый этап завершался в течение 10 дней, что свело к минимуму воздействие на эксплуатацию. Система MBBR значительно улучшила способность удерживать биомассу, особенно обогащение нитрифицирующими бактериями (Nitrospira spp.), повысила способность растения справляться с колебаниями органической нагрузки и азотной нагрузки и эффективно решила проблему нестабильного удаления азота в исходном процессе.

(3) Сравнение эффективности лечения до и после ремонта

В таблице 1 ниже для справки приведены результаты очистки RSTP Куала-Сава до и после реконструкции MBBR по сравнению с малазийскими нормами сбросов стандарта А.

Из таблицы 1 видно, что реконструкция МББР значительно повысила эффективность очистки установки. Все ключевые показатели стабильно соответствуют и превосходят малайзийские стандарты сбросов Стандарта А, среди которых степень удаления аммиачного азота увеличилась более чем на 20 процентных пунктов, полностью решая проблему некачественных сточных вод в периоды пиковой нагрузки. Кроме того, система MBBR сократила выработку избыточного ила на 28%, сократив ежемесячные затраты на утилизацию ила примерно на 25 000 малайзийских ринггитов (RM). Благодаря энергосберегающей- конструкции системы MBBR эксплуатационные расходы увеличились всего на 8 %, что сделало ее экономичным и эффективным решением для модернизации и реконструкции станции, а также послужило реальным примером для реконструкции других старых очистных сооружений в Малайзии.

Примеры применения MBBR Media в очистке промышленных сточных вод

(1) Случай очистки сточных вод североамериканского завода по переработке молочной продукции

В промышленной сфере среды МББР успешно применяются при очистке различных типов промышленных сточных вод. Например, сточные воды пищевой промышленности обычно содержат высокие концентрации органических веществ (ХПК до 10 000 мг/л) и жиров, которые трудно эффективно очистить с помощью традиционных процессов. Североамериканский завод по переработке молочной продукции внедрил систему MBBR для очистки производственных сточных вод. Реактор заполняли цилиндрической средой МББР на 30% объема, а время гидравлического удерживания контролировали на уровне 8 часов. Результаты операции показали, что степень удаления ХПК достигла 92%, а степень удаления БПК₅ достигла 94%, что было значительно лучше, чем производительность исходного процесса с активным илом (степень удаления ХПК 78%); в то же время производство избыточного ила было сокращено на 30%, что эффективно снизило затраты на утилизацию осадка и сбалансировало эффект очистки и экономичность.

(2) Случай очистки сточных вод азиатского фармацевтического завода

Другой типичный сценарий применения — очистка сточных вод фармацевтических предприятий. Такие сточные воды содержат токсичные и трудно поддающиеся очистке органические соединения. Азиатский фармацевтический завод применил комбинированную систему MBBR и усовершенствованных процессов окисления (AOP) для очистки сточных вод. МББР использовался в качестве установки предварительной-очистки для удаления биоразлагаемых органических веществ, что позволило снизить нагрузку на обработку последующих АОП и избежать воздействия токсичных веществ на последующие процессы. Реактор MBBR достиг степени удаления ХПК из фармацевтических сточных вод на уровне 65%. После комбинированной обработки конечная концентрация ХПК в сточных водах была ниже 50 мг/л, что соответствует местным стандартам сбросов. Применение сред МББР также улучшило стабильность системы очистки, ослабило влияние токсичных веществ на процесс очистки и обеспечило долгосрочную-стабильную работу системы очистки.

Сравнение производительности системы MBBR в различных сценариях применения

В таблице 2 ниже сравниваются характеристики систем MBBR в различных сценариях применения, описанных в этой статье, подчеркивая универсальность и адаптируемость этой технологии, а также предоставляя рекомендации для технического выбора различных типов проектов очистки сточных вод.

Заключение

Приведенные выше примеры практического применения показывают, что среда МББР является универсальной и эффективной технологией, подходящей как для очистки городских, так и для промышленных сточных вод. Он обладает преимуществами, заключающимися в выдерживании высоких органических нагрузок, высокой устойчивости к ударным нагрузкам, а также в способности взаимодействовать и интегрироваться с другими процессами очистки, что делает его предпочтительным решением для решения сложных проблем очистки сточных вод. Особенно в Малайзии, в сочетании с местными потребностями в очистке сточных вод-острая необходимость модернизации старых сооружений, строгие ограничения по стандартам сброса и необходимость сбалансировать занимаемую площадь и эксплуатационные расходы-применение технологии MBBR эффективно решило проблемы местной очистки сточных вод, обеспечило эффективную и экономичную техническую поддержку для управления водной средой в Малайзии, а также предоставило ценный практический опыт для проектов очистки сточных вод в аналогичных регионах.

Не стесняйтесь связаться с Рэйчел, чтобы обсудить больше!

WhatsApp:+86 137 9555 6548

Электронная почта:[email protected]