שיפור תהליך MBBR על ידי אבקת פחמן מופעל (PAC)

יתר על המידה

מאפייני טכנולוגיית MBBR

הכור הביופילם המיטה הנע (MBBR) מדגים יתרונות ייחודיים בטיפול בשפכים פטרוכימיים . טכנולוגיה זו מנצלת נשאים תלויים מעוצבים במיוחד המאפשרים למיקרואורגניזמים לצמוח הן כביו-פילם, מחוברים למטפלים) ומושעים בוצה, תוך שילוב היתרונות של התנגדות של Sloads and Biodations Ratel-thating). מערכות בוצה . ביישומים פטרוכימיים מעשיים, מערכות MBBR מציגות ביצועים טכנו-אקונומיים מדהימים: עיצוב מודולרי קומפקטי חוסך 30-40% טביעת רגל; נושאי שטח פנים ספציפיים (500-800 מ"ר/מ"ק) תומכים בקהילות מיקרוביאליות עשירות יותר; ויכולת הרחבה גמישה מכילה וריאציות זרימה ועומס .

אתגרים ביישומים פטרוכימיים

However, increasing feedstock diversification in petrochemical operations has led to more complex wastewater characteristics: wider COD fluctuations (200-800 mg/L), higher refractory organics content, and intermittent toxic shocks (e.g., phenols, sulfides). Operational data from a major refinery הראה כי יעילות הסרת ה- COD המקובלת של MBBR יורדת מתחת ל 50% (מ- 65% רגילים) כאשר COD השפעה עולה על 600 מ"ג/ל ', כאשר הסרת אמוניה מציגה ± 30% תנודות . תקני פליטה מחמירים יותר (GB {{9}), במיוחד עבור סך החנקן (פחות מ -40 מ"ג', יצרה Mg) שדרוגים .

While PAC-enhanced activated sludge systems are well-documented (showing 15-20% COD removal improvement), systematic industrial-scale studies on MBBR-PAC hybrid systems remain scarce. This case study validates the synergistic mechanisms at a 10-million-ton refinery, providing replicable technical solutions.

שינוי תהליכים ושיפור ביצועים

ביצועי MBBR לפני שינוי

The 80 m³/h MBBR system (20h HRT) treating high-salinity (TDS>5000 מ"ג/ל), נמוך- b/c (<0.3) petrochemical wastewater showed:

• הסרת COD ממוצעת: 51.9%
• בקלה של שפכים חרגו לעיתים קרובות 150 מ"ג לליטר (שיא 215 מ"ג/ל)
• ביו -פילם דליל דליל עם מעט פרוטוזואה הצביע על התנגדות הלם לקויה

שינויים ב- MBBR משופרים ב- PAC

שדרוגי מפתח כללו:

1. מיכל אנוקסי חדש של 4 שעות<0.5 mg/L) with 50% sludge/100% supernatant recycle
2. מינון PAC (75 מ"ג לליטר) בכניסת MBBR
3. אופטימיזציה תפעולית: MBBR HRT מותאם ל 16 שעות
4. הבהרה משופרת עם פיקוח בסיוע PAC (שמירה על זמן יישוב של 3 שעות)

ביצועים לאחר שינוי

לאחר פעולת 14- חודש:

✓ הסרת COD עלתה ל 65.8% (P<0.01), effluent COD<150 mg/L (avg. 97.2 mg/L) even at 662 mg/L shock loads

✓ עובי ביו -פילם גדל 30-50%; protozoa (e . g ., vorticella) שפע רוז 5-8 ×

✓ סובלנות פנול השתפרה 40%

✓ עלות הפעלה מצטברת: רק 0.15/מ"ק (סך הכל 1.43/מ"ק)

מנגנונים:

1. PAC's "buffer-regeneration": >1000 מ"ר/גרם PAC במהירות סופגת רעלים (120-150 קיבולת מ"ג/גרם) עם התחדשות ביולוגית
2. אופטימיזציה של קהילה מיקרוביאלית: 25% שפע ניטרוספירה מוגבר
3. העברת מסה משופרת: 35-40% משופרת העברת ממשק ביו-פילם-לבוש

ניתוח טכנו-כלכלי

עלויות תפעול

תוספות עלות עיקריות:

כוח: משאבות מיחזור חדשות + מערכת PAC (0.63 ¥/מ"ק)

• כימיקלים: מינון PAC (0.067 ¥/מ"ק)
• תחזוקה/ניטור (0.08 ¥/מ"ק)
• סה"כ: ¥ 1 . 43/m³ (למעט פחת/עבודה)

יתרונות סביבתיים

✓ בקלה קולואנטית יציבה<150 mg/L for advanced oxidation

✓ הסרת TN הגיעה ל -54.8%

✓ עמידה אמינה בתקני פליטה

✓ סיכונים סביבתיים מופחתים

מסקנות

① מינון PAC (75 מ"ג לליטר) שיפר משמעותית את ביצועי MBBR תחת:

• Anoxic: 4h hrt
• MBBR: 16H HRT
• עומס: COD פחות או שווה ל 600, NH₃-N פחות או שווה ל 40, TN פחות או שווה ל 45 מ"ג/ל '

תוך שמירה על ¥ 1 . 43/m³ עלות הטיפול.

② מנגנוני שיפור מפתח:

• ספיחה/חיץ של רעלן
• אופטימיזציה של מבנה ביופילם
• סינרגיה לשפלות ספיחה

③ הערות תפעוליות מרכזיות:

✓ הוסף 0.5-1 mg/l PAM ליישום בוצה

✓ Maintain >3h Clarifier Hrt

✓ עקוב אחר PAC של שפכים (<5 mg/L)

✓ למנוע הצטברות PAC במערכות אוורור

פיתרון חסכוני זה מדגים פוטנציאל חזק לשדרוגי שפכים פטרוכימיים .