하수처리장의 MBBR 기술

MBBR(이동층 생물막 반응기)은 기존 활성 슬러지 공정의 장점과 생물막 공정을 결합한 폐수 생물학적 처리 기술입니다. 도시 및 산업 폐수 처리장에서의 적용은 지난 20년 동안 빠르게 성장했습니다. 핵심 개념은 폭기조(또는 무산소/혐기성 탱크)에 밀도가 1g cm⁻³인 플라스틱 담체를 추가하여 미생물이 담체 표면에 생물막을 성장시킬 수 있도록 하는 것입니다. 캐리어는 물의 흐름과 기포와 함께 자유롭게 굴러가므로 역세의 필요성이 없어지고 막힘이 줄어듭니다. 바이오매스는 주로 담체에 고정되어 있기 때문에 시스템은 고정막 공정의 높은 바이오매스 농도를 달성하는 동시에 활성 슬러지의 혼합액 현탁 특성을 유지하므로 작은 설치 공간, 충격 저항 및 빠른 시작-이 가능합니다.

 

 

* 생물학적 캐리어:시중에서 판매되는 K1, K3, Bio{2}}Portz, Bio{3}}Chip M 등은 비표면적이 ​​350~650m² m⁻³이고 대부분 HDPE/PP로 만들어지며 충전율은 일반적으로 30~70%(부피 비율)입니다.

탱크 구조:새로 건설하거나 기존의 1차 침전조, 폭기조, 슬러지조를 개조할 수 있습니다. 수심 3~8m.

통기/교반:거친-중간 버블 폭기 장치는 호기성 구역에서 산소를 공급하고 운반체를 유동화하는 데 사용됩니다. 무산소/혐기성 구역에서는 수중 또는 측면 진입형 기계식 교반기가 사용됩니다.

포스트-별거:2차 침전조, 용존 공기 부양 또는 필터는 모두 허용됩니다. 유출수 SS가 MBR보다 약간 높기 때문에 다음과 같은 경우 모래나 천 여과가 추가되는 경우가 많습니다.<10 mg L⁻¹ is required.

 

 

BOD₅ 제거율 90% 이상, 유출수 < 10 mg L⁻¹

COD 제거율 80~92%, 배출수 60~120mg L⁻²

NH₄-N 제거율 90~99%, 유출수 < 5mg L⁻1(DO > 2mg L⁻1, HRT 2~4h)

TN 제거:-무산소 전 MBBR + 호기성 MBBR, TN < 10~15 mg L⁻¹, 외부 탄소원 필요 없음(C/N > 4)

총 HRT 1.5~4시간(호기성 단계만 1~2시간), 슬러지 생성 0.15~0.25kg VSS kg⁻¹ BOD, CAS보다 20~30% 낮음
생물막 두께는 50-150 mm µm로 제어됩니다. 과도한 두께는 산소 결핍으로 인해 내부 층이 분리되어 자동으로 "벗겨지고" 재생되는 원인이 됩니다.

 

 

* 높은 부하, 작은 설치 공간:유효 바이오매스 농도는 8~15g L⁻¹이며, 설치 공간은 기존 공정의 30~50%입니다.

* 충격 저항 및 신속한 회복:생물막 유지 시간은 20~60일로 독소, pH, 염도 및 유속의 급격한 변화에 대해 강력한 완충 기능을 제공합니다. 시스템은 실험실 염분 충격(15g L⁻¹ NaCl) 후 24시간 이내에 복구됩니다.

* 모듈식이며 쉽게 확장 가능:캐리어를 일괄 추가할 수 있으므로 CAS를 물 흐름을 방해하지 않고 IFAS(통합 고정-필름 활성 슬러지) 또는 순수 MBBR로 업그레이드할 수 있습니다.

* 빠른 시작-업:새 장치는 1~2주 안에 전체 용량에 도달할 수 있습니다. 확장 및 수정에는 캐리어 도입이 며칠 밖에 걸리지 않습니다.

* 간단한 조작:슬러지 반환 요구 사항 없음; 생물막은 자연적으로 분리되어 2차 침전조 부하가 낮아집니다. 통풍기는 막히는 경향이 적고 최소한의 유지 관리만 필요합니다.

* MBR보다 낮은 에너지 소비:멤브레인 흡입 에너지 소비 없이 폭기 및 kg⁻² N 제거를 위해 0.5–1kWh만 더 소요됩니다. MBR에 비해 에너지가 30~50% 절약됩니다.

 

 

* 높은 유출수 SS:SS를 감소시키기 위해서는 후속 여과 또는 응집제 첨가가 필요합니다.<10 mg L⁻¹. For applications with high reuse requirements, sand filtration/MF is necessary.

* 캐리어 손실:차단을 위해서는 미세한 스크린(6mm 이하) 또는 천공판이 필요합니다. 물의 흐름이 급격하게 변하는 경우 수리학적 계산을 강화해야 합니다.

* 동시 질소 및 인 제거에는 단계별 공정이 필요합니다.사전-무산소 + 호기성 + 사후-무산소 + 화학적 인 제거로 CAS보다 공정 시간이 더 길어집니다. 그러나 여전히 더 적은 토지가 필요합니다.

* 산업 폐수에는 적응이 필요합니다.난분해성, 고{0}}오일 또는 고온{1}}폐수에는 점진적인 생물막 형성이 필요하며 필요한 경우 특정 미생물 제제를 추가해야 합니다.

* 제한된 운영 경험:운반체 관리(보충, 교체, 화재 예방) 및 생물막 두께 제어에 대한 교육이 필요합니다.

 

 

* 시립:노르웨이 릴레함메르, 55,000m³ d⁻¹, 원래 CAS(청정 공기 공급 장치)로 과부하됨, K1 캐리어 추가 후 NH₄-N < 1mg L⁻¹, 추가 탱크 용량 필요 없음.

* 산업:중국 산둥성 제지 공장 폐수 15,000m³/d⁻¹, COD 1800→150mg L⁻², A/O MBBR + 공기 부양, 바닥 공간 40% 절약.

* 컨테이너화:MBBRPAC™ 50–330 m³/d⁻1 모듈, BOD < 15 mg L⁻1, TSS < 15 mg L⁻1, -현장 설치가 3일 만에 완료되었습니다.

 

 

1. 로딩:유기 0.3~1.2kg BOD m³ d; 질산화 0.15–0.4 kg NH₄-N m³ d; 탈질 0.3–0.8 kg NO₃-N m³ d.

2. 충전 비율:호기성 구역에서는 40~60%, 무산소 구역에서는 50~70%; 과도하게 채우면 유동화가 방해됩니다.

3. 해야 할 일:호기성 구역에서는 2~4mg L⁻¹; 무산소 구역에서 < 0.3 mg L⁻¹, 8–12 W m⁻³의 교반력 보장.

4. 화면:캐리어 손실을 방지하기 위해 배출 구역에 0.5-1mm 웨지 스크린이 설치됩니다.

5. 2차 침전조:표면 하중 0.8 m³ m⁻² h 이하, 고형물 하중 120 kg SS m⁻² d 이하; 또는 대신 공기 부양을 사용하십시오.

6. 수명:캐리어 10~15년, 에어레이터 5~8년; 3~5년마다 5%의 캐리어 보충이 필요합니다.

 

결론:"작은 설치 공간, 높은 부하 용량, 충격 저항성 및 쉬운 확장"이라는 핵심 판매 포인트를 갖춘 MBBR은 새로운 폐수 처리장, 기존 시설의 업그레이드 및 확장, 매우 까다로운 산업 폐수 처리를 위해 선호되는 생물학적 처리 기술 중 하나가 되었습니다. 올바른 포스트-분리 및 여과 장치를 사용하면 MBR보다 훨씬 적은 에너지를 소비하면서 "도시 폐수 처리장 오염 물질 배출 기준"에 따라 클래스 A 또는 클래스 IV 지표수 품질을 안정적으로 달성할 수 있습니다. 제한된 토지, 물량 변동이 큰 프로젝트 또는 신속한 시운전이 필요한 프로젝트에 특히 적합합니다.

 

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