MBBR Medieapplikasjoner i kommunal og industriell avløpsvannbehandling|Kasusstudie fra Malaysia

Praktiske anvendelser av MBBR Media i kommunal og industriell avløpsvannbehandling

Introduksjon

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) media har blitt mye brukt i kommunale og industrielle avløpsvannbehandlingsprosjekter over hele verden på grunn av dens modne behandlingsytelse og gode tilpasningsevne. Innenfor kommunalt avløpsvannbehandling brukes denne teknologien ofte til oppgradering og renovering av eksisterende renseanlegg for å møte strengere utslippsstandarder; mens den i industrielle scenarier effektivt kan takle egenskapene til kompleks forurensningssammensetning og store belastningssvingninger av industrielt avløpsvann. Denne artikkelen vil utforske de praktiske anvendelsessakene av MBBR-medier og behandlingseffektene oppnådd i forskjellige scenarier, med fokus på bakgrunnen for avløpsvannbehandling i Malaysia og tekniske eksempler for å demonstrere praktiskheten og økonomien til denne teknologien.

Oversikt over bakgrunnen for Malaysias avløpsvannbehandlingsindustri

Som et Sørøst-asiatisk land er Malaysia utstyrt med rikelig med vannressurser, og noen regioner eksporterer til og med ferskvann til nabolandene i lang tid. Imidlertid, de siste årene, påvirket av flere faktorer som urban befolkningsvekst, rask industriell utvikling og forbedret miljøbevissthet, står avløpsvannbehandling i Malaysia overfor alvorlige utfordringer og presserende behov. Fra et industristatusperspektiv har noen regioner i Malaysia problemer som direkte utslipp av kloakk, utdaterte renseanlegg og utilstrekkelig renseeffektivitet. Blant dem har mange steder som Johor og Sarawak sett intensivert elveforurensning på grunn av ulovlig utslipp fra kystfabrikker og uregulert utslipp av husholdningskloakk fra innbyggere, og til og med hyppige vannforsyningskriser. Bare i Johor når det daglige sløsingen med drikkevann så høyt som 1,173 milliarder liter, noe som ytterligere forsterker motsetningen mellom vannforsyning og etterspørsel.

For å forbedre vannmiljøkvaliteten har den malaysiske regjeringen kontinuerlig forbedret miljøvernlover og -forskrifter. Blant dem formulerte forskriften for miljøkvalitet (kloakk) 2009 strenge standarder for utslipp av kloakk (Standard A: BOD₅ Mindre enn eller lik 20 mg/L, COD Mindre enn eller lik 50 mg/L, Suspended Solids Mindre enn eller lik 50 mg/L), og fremsatte høyere krav til effektiviteten til renseanlegget for avløpsvann. Samtidig har Malaysia gradvis økt investeringene i bygging og renovering av renseanlegg for avløpsvann. På den ene siden fremmer det bygging av sentraliserte kloakkutslippssystemer. For eksempel har Kuching investert mye i byggingen av et sentralt kloakkutslippssystem, som behandler kloakk sentralt i faser før det slippes ut i elver, noe som gradvis forbedrer elveforurensningssituasjonen. På den annen side introduserer den aktivt effektive avløpsvannbehandlingsteknologier. Med fordelene med liten gulvplass, kort renoveringssyklus, høy behandlingseffektivitet og kontrollerbare driftskostnader, har MBBR-teknologi blitt den foretrukne teknologien for oppgradering og renovering av kommunale avløpsrenseanlegg i Malaysia, og er mye brukt i ulike regionale avløpsrenseprosjekter. I tillegg har Malaysia også fremmet behandlingen av fast avfall og plastforurensning de siste årene for å redusere utslipp av forurensende stoffer ved kilden, lette byrden med behandling av avløpsvann og danne et omfattende styringssystem for miljøvern med «kildekontroll +-slutt{13}}på rørbehandling».

Søknadssaker av MBBR Media i kommunal avløpsrensing

(1) Renovasjonssak av et kommunalt renseanlegg i Europa

I kommunal avløpsrensing er et vanlig bruksscenario for MBBR-medier oppgradering og renovering av aktivert slambehandlingsanlegg. Mange gamle renseanlegg står overfor utfordringene som følge av stadig strengere krav til fjerning av nitrogen og fosfor. Ved å legge MBBR-medier til eksisterende luftetanker, kan biomasseretensjonen økes uten å utvide reaktorvolumet. For eksempel tok et kommunalt renseanlegg for avløpsvann i Europa med en designet rensekapasitet på 50 000 befolkningsekvivalenter (PE) MBBR-medier for nitrifikasjonsforbedrende renovering. Før renoveringen var ammoniakknitrogenfjerningsgraden i anlegget bare 75 %, noe som ikke klarte å oppfylle utslippsstandarden på 5 mg/L; etter installasjon av MBBR-medier med et spesifikt overflateareal på 800 m²/m³, økte fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen til mer enn 95 %, og ammoniakknitrogenkonsentrasjonen i avløpet ble stabilt kontrollert under 3 mg/L. Renoveringsprosjektet hadde en kort byggestans, og driftskostnadene økte kun med 10 %, noe som fullt ut reflekterer økonomien til MBBR media i oppgradering og renovering av kommunale renseanlegg.

(2) Renovasjonssak av Kuala Sawah regionale kloakkrenseanlegg i Malaysia

Med veksten i bybefolkningen og stadig strengere miljøvernforskrifter i Malaysia, har MBBR-teknologi også gradvis blitt tatt i bruk for oppgradering av kommunale renseanlegg. Kuala Sawah Regional Sewage Treatment Plant (RSTP) i Negeri Sembilan, drevet av Indah Water Konsortium (IWK), trenger et presserende behov for å forbedre renseeffektiviteten for å møte de strenge utslippsstandardene i Malaysias miljøkvalitetsbestemmelser (kloakk) 2009. Anlegget tok opprinnelig i bruk en oksidasjonsprosess med ³,200 m³, 600 m³ og kloakk. m³ fekalt slam per dag, og betjener en befolkning på 320 000 PE. Imidlertid var dens nitrogenfjerningseffekt ustabil, og avløpsindikatorene klarte ofte ikke å oppfylle standardene under toppbelastningsperioder, noe som ikke var i samsvar med det presserende behovet for vannmiljøstyring i lokalområdet.

For å løse de ovennevnte problemene uten å utvide eksisterende gulvareal (en nøkkelbegrensning i urbane områder), gjennomførte anlegget MBBR mediarenoveringsprosjekt i 2023. MBBR 37 medier med et spesifikt overflateareal på 800 m²/m³ som utgjør 25 % av reaktorvolumet ble lagt til den aerobe sonen i oksidasjonsgrøften. Renoveringsprosjektet ble gjennomført i faser, med hver fase fullført innen 10 dager, noe som minimerte innvirkningen på driften. MBBR-systemet forbedret oppbevaringskapasiteten for biomasse betydelig, spesielt anrikningen av nitrifiserende bakterier (Nitrospira spp.), forbedret plantens evne til å takle svingninger i organisk belastning og nitrogenbelastning, og løste effektivt smertepunktet ved ustabil nitrogenfjerning av den opprinnelige prosessen.

(3) Sammenligning av behandlingsytelse før og etter renovering

Tabell 1 nedenfor oppsummerer behandlingsytelsen til Kuala Sawah RSTP før og etter MBBR-renovering, sammenlignet med Malaysias standard A-utslippsgrenser for referanse.

Det kan ses av tabell 1 at MBBR-renoveringen forbedret renseeffektiviteten til anlegget betydelig. Alle nøkkelindikatorer oppfyller og overgår stabilt Malaysias standard A-utslippsstandarder, hvorav ammoniakknitrogenfjerningshastigheten økte med mer enn 20 prosentpoeng, noe som fullstendig løste problemet med substandard avløp i perioder med toppbelastning. I tillegg reduserte MBBR-systemet den overskytende slamproduksjonen med 28 %, og reduserte den månedlige kostnaden for slamavhending med omtrent 25 000 malaysiske ringgit (RM). Takket være den energibesparende designen til MBBR-systemet, økte driftskostnadene bare med 8 %, noe som gjør det til en økonomisk og effektiv løsning for anleggets oppgradering og renovering, og gir også en gjennomførbar referanse for renovering av andre gamle renseanlegg for avløpsvann i Malaysia.

Applikasjonssaker av MBBR Media i industriell avløpsvannbehandling

(1) Tilfelle for behandling av avløpsvann fra et nordamerikansk meieribehandlingsanlegg

På industriområdet har MBBR-medier blitt brukt med suksess i behandlingen av ulike typer industrielt avløpsvann. For eksempel inneholder matprosesseringsvann vanligvis høye konsentrasjoner av organisk materiale (COD opp til 10 000 mg/L) og fett, som er vanskelig å behandle effektivt med tradisjonelle prosesser. Et nordamerikansk meieribehandlingsanlegg tok i bruk et MBBR-system for å rense produksjonsavløpsvannet. Reaktoren ble fylt med 30 % volum sylindrisk MBBR-medium, og den hydrauliske retensjonstiden ble kontrollert til 8 timer. Driftsresultatene viste at COD-fjerningsgraden nådde 92 % og BOD5-fjerningsgraden nådde 94 %, noe som var betydelig bedre enn ytelsen til den opprinnelige aktiverte slamprosessen (COD-fjerningsgrad på 78 %); samtidig ble den overskytende slamproduksjonen redusert med 30 %, noe som effektivt reduserte kostnadene for deponering av slam og balanserte behandlingseffekt og økonomi.

(2) Tilfelle av avløpsvann fra et asiatisk farmasøytisk anlegg

Et annet typisk bruksscenario er farmasøytisk behandling av avløpsvann. Slikt avløpsvann inneholder giftige og ildfaste organiske forbindelser, som er vanskelige å behandle. Et asiatisk farmasøytisk anlegg tok i bruk et kombinert system av MBBR-medier og avanserte oksidasjonsprosesser (AOP) for å behandle avløpsvann. MBBR ble brukt som en for-behandlingsenhet for å fjerne biologisk nedbrytbart organisk materiale, redusere behandlingsbelastningen for de påfølgende AOPene og unngå virkningen av giftige stoffer på de påfølgende prosessene. MBBR-reaktoren oppnådde en COD-fjerningsgrad på 65 % for det farmasøytiske avløpsvannet. Etter behandling med den kombinerte prosessen var den endelige COD-konsentrasjonen under 50 mg/L, og oppfyller de lokale utslippsstandardene. Bruken av MBBR-medier forbedret også stabiliteten til behandlingssystemet, svekket virkningen av giftige stoffer på behandlingsprosessen, og sikret en lang-stabil drift av behandlingssystemet.

Sammenligning av MBBR-systemytelse i forskjellige applikasjonsscenarier

Tabell 2 nedenfor sammenligner ytelsen til MBBR-systemer i forskjellige applikasjonsscenarier beskrevet i denne artikkelen, og fremhever allsidigheten og tilpasningsevnen til denne teknologien, og gir referanse for det tekniske utvalget av forskjellige typer avløpsvannbehandlingsprosjekter.

Konklusjon

Ovennevnte praktiske brukssaker viser at MBBR-medier er en universell og effektiv teknologi egnet for både kommunal og industriell avløpsrensing. Den har fordelene ved å tåle høy organisk belastning, sterk motstand mot støtbelastning og å kunne samarbeide og integrere med andre behandlingsprosesser, noe som gjør den til den foretrukne løsningen for å løse komplekse problemer med avløpsvannbehandling. Spesielt i Malaysia, kombinert med de lokale bakgrunnsbehovene for behandling av avløpsvann-er det et presserende behov for å oppgradere gamle anlegg, strenge utslippsstandardbegrensninger, og behovet for å balansere gulvplass og driftskostnader-bruken av MBBR-teknologi har effektivt løst smertepunktene ved lokal avløpsvannbehandling, gitt effektiv og økonomisk teknisk støtte for vannbehandling i Malaysia, og var også gitt praktisk erfaring for vannbehandling, prosjekter i lignende regioner.

Ta gjerne kontakt med Rachel for å diskutere mer!

WhatsApp:+86 137 9555 6548

E-post:[email protected]