เมื่อใดก็ตามที่คุณทำงานในอุตสาหกรรมบำบัดน้ำเสียในช่วงระยะเวลาหนึ่ง คุณมักจะได้ยินชื่อสองชื่อ: MBR และ MBBR
มือใหม่หลายคนอาจรู้สึกสับสนเล็กน้อย ชื่อห่างไปแค่อักษรเดียว ดูเหมือน “ช่างฝีมือขั้นสูง” แต่ในความเป็นจริงแล้วต่างกันอย่างไร? ฉันเริ่มติดต่อกับ MBBR ครั้งแรกในปี 2559 เมื่อฉันคิดว่านี่เป็นเพียง MBR เวอร์ชันอัปเกรด
ขณะนี้บางโครงการใช้ MBR ในขณะที่บางโครงการใช้ MBBR
บางครั้งคุณอาจเห็นสองกระบวนการปรากฏขึ้นพร้อมกัน
ดูแค่ชื่อก็สับสนได้ง่ายมาก
ที่จริงแล้ว กระบวนการทั้งสองนี้มีแนวทางในการแก้ปัญหาที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ความเข้าใจง่ายๆ:
MBR ใช้เมมเบรนในการกรอง
MBBR คือการจัดหา "พื้นที่อยู่อาศัย" ให้กับจุลินทรีย์
การแยกน้ำโคลนที่แข็งแกร่งขึ้น
การบำบัดทางชีวภาพขั้นสูง
วันนี้ เราจะอธิบายตรรกะ ข้อดีและข้อเสีย และสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องของกระบวนการทั้งสองนี้ในบทความเดียว
1 ก่อนอื่น มาทำความเข้าใจกับคำถาม: การบำบัดน้ำเสียกำลังทำอะไรกันแน่
การบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่มีหน้าที่หลักสองประการ:
ขั้นตอนที่ 1: ใช้จุลินทรีย์เพื่อบริโภคมลพิษ
ขั้นตอนที่ 2: แยกจุลินทรีย์ออกจากน้ำ
ขั้นตอนแรกเรียกว่าการบำบัดทางชีวภาพ
ขั้นตอนที่สองเรียกว่าการแยกน้ำโคลน
กระบวนการของกระบวนการตะกอนเร่งแบบดั้งเดิมนั้นง่ายมาก:
ถังเติมอากาศ → ถังตกตะกอนรอง
การย่อยสลายสารมลพิษของจุลินทรีย์ในถังเติมอากาศ
ถังตกตะกอนรองจะแยกตะกอนและน้ำผ่านการตกตะกอน
MBR และ MBBR ได้รับการเสริมความแข็งแกร่งในสองด้านนี้
2, MBR: การเปลี่ยนถังตกตะกอนทุติยภูมิด้วยเมมเบรน
ชื่อเต็มของ MBR คือ Membrane Bioreactor
การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุดในกระบวนการนี้มีเพียงหนึ่งเดียวเท่านั้น:
เปลี่ยนถังตกตะกอนรองด้วยการกรองแบบเมมเบรน
คุณสามารถจินตนาการถึงสถานการณ์:
งานฝีมือแบบดั้งเดิมก็เหมือนกับการใช้ถังตกตะกอนเพื่อ 'รอให้โคลนตะกอน'
MBR ก็เหมือนกับการใส่ตัวกรองที่มีความละเอียดมากลงไปในน้ำ
โดยปกติแล้วรูพรุนของเมมเบรนจะอยู่ที่ 0.01~0.4 ไมครอน ซึ่งเล็กกว่าแบคทีเรียมาก
ผลลัพธ์คือ:
กากตะกอนถูกดักจับอย่างสมบูรณ์
ของแข็งแขวนลอยมีค่าเกือบเป็นศูนย์
น้ำทิ้งมีความชัดเจนมาก
น้ำทิ้ง MBR จำนวนมากสามารถนำมาใช้โดยตรงเพื่อนำน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้
มีลักษณะเฉพาะที่ชัดเจนของรันไทม์ MBR
ความเข้มข้นของตะกอนจะสูงเป็นพิเศษ
ตะกอนเร่งสามัญ: MLSS ประมาณ 2000-4000 มก./ลิตร
ระบบ MBR: โดยทั่วไป MLSS จะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 6,000 ถึง 12,000 มก./ลิตร
ยิ่งมีจุลินทรีย์มากเท่าไร ประสิทธิภาพในการทำปฏิกิริยาก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย
นี่เป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้ความจุของถัง MBR มีขนาดเล็กลง
ข้อดีของ MBR
คุณภาพน้ำทิ้งดีมาก
ของแข็งแขวนลอยเข้าใกล้ 0
ความขุ่นต่ำมาก
มีเสถียรภาพจนถึงระดับ A หรือมาตรฐานที่สูงกว่า
รอยเท้าขนาดกะทัดรัด
ไม่มีถังตกตะกอนรอง
ตัวสระสามารถทำให้มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น
ความเสถียรของระบบ
เมมเบรนดักจับตะกอนโดยตรง
จะได้ไม่มีปัญหาเรื่องการสูญเสียตะกอน
ผลดีไนตริฟิเคชั่น
เพราะสามารถรักษาอายุตะกอนได้ยาวนาน
แบคทีเรียไนตริไฟริ่งสามารถเจริญเติบโตได้เต็มที่
ปัญหาเกี่ยวกับ MBR ก็เป็นประโยชน์เช่นกัน
ในการทำงานจริง ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดของ MBR มีเพียงสามคำเท่านั้น:
ความเปรอะเปื้อนของเมมเบรน
เมมเบรนอาจปนเปื้อนและอุดตันหลังจากใช้งานเป็นเวลานาน ส่งผลให้:
ปริมาณน้ำออกลดลง
แรงดันดูดเพิ่มขึ้น
การใช้พลังงานเพิ่มขึ้น
ดังนั้นระบบ MBR จะต้อง:
ล้างแก๊ส
การล้างย้อน
การทำความสะอาดสารเคมี
เมมเบรนไม่ใช่อุปกรณ์ถาวร และมักจะต้องเปลี่ยนทุกๆ 3-5 ปี
อีกประเด็นคือ:
การใช้พลังงานค่อนข้างสูง
การขัดเมมเบรนต้องใช้การเติมอากาศจำนวนมาก
การสกัดน้ำต้องใช้พลังงาน
3, MBBR: การเพิ่ม 'พื้นที่อยู่อาศัย' ของจุลินทรีย์
ชื่อเต็มของ MBBR คือ Moving Bed Biofilm Reactor
แนวคิดกระบวนการนี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิง
มันไม่ได้เปลี่ยนวิธีการแยกโคลนและน้ำ แต่ทำอย่างอื่น:
เพิ่มจำนวนจุลินทรีย์ในระบบ
วิธีการนั้นง่าย:
เติมวัสดุบรรจุภัณฑ์แบบแขวนจำนวนมากลงในถังเติมอากาศ สารตัวเติมเหล่านี้มักเป็นโครงสร้างพลาสติกที่มีความหนาแน่นใกล้เคียงกับน้ำ และจะม้วนและเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องภายใต้การเติมอากาศ ทุกพื้นผิวของฟิลเลอร์จะถูกปกคลุมไปด้วยจุลินทรีย์
คุณสามารถเข้าใจได้ด้วยวิธีนี้
กระบวนการตะกอนเร่งแบบดั้งเดิม
จุลินทรีย์จะแขวนลอยอยู่ในน้ำ
ระบบเอ็มบีบีอาร์
จุลินทรีย์มีสองส่วน:
ส่วนหนึ่งของตะกอนแขวนลอย
ส่วนหนึ่งยึดติดกับวัสดุบรรจุภัณฑ์
มีอยู่ในระบบพร้อมกัน: แอคทิเวเตดสลัดจ์+แผ่นชีวะ
จำนวนจุลินทรีย์ทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก
เหตุใด MBBR จึงมีความทนทานต่อแรงกระแทกสูง
เหตุผลนั้นค่อนข้างง่ายจริงๆ
ตะกอนแขวนลอยมีแนวโน้มที่จะสูญเสีย
แต่ไบโอฟิล์มที่ติดอยู่กับฟิลเลอร์จะไม่สามารถล้างออกได้ง่าย
ดังนั้นเมื่อคุณภาพน้ำมีความผันผวน:
จุลินทรีย์บนวัสดุบรรจุภัณฑ์มีบทบาทในการทำให้ระบบมีเสถียรภาพ
โครงการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมจำนวนมากชอบใช้ MBBR และนั่นคือสาเหตุ
ข้อดีของ MBBR
ทนต่อแรงกระแทกได้ดี
ไบโอฟิล์มไม่สูญหายง่าย
เสถียรภาพของระบบที่ดี
ง่ายต่อการปรับเปลี่ยน
โรงบำบัดน้ำเสียเก่าหลายแห่งได้รับการปรับปรุงและปรับปรุงใหม่
เพียงแค่ต้องเพิ่มวัสดุบรรจุภัณฑ์ลงในถังเติมอากาศ
ไม่จำเป็นต้องสร้างตัวสระใหม่
ใช้งานง่าย
ไม่มีอุปกรณ์เมมเบรน
ความยากในการดำเนินงานต่ำ
การใช้พลังงานค่อนข้างต่ำ
ความเข้มข้นของการเติมอากาศคล้ายคลึงกับกระบวนการแบบเดิม
ข้อจำกัดของ MBBR
MBBR ก็มีขอบเขตของตัวเองเช่นกัน
คุณลักษณะที่ใหญ่ที่สุดคือมีขีดจำกัดบนสำหรับคุณภาพน้ำทิ้ง
เพราะการแยกโคลนและน้ำขั้นสุดท้ายยังคงอาศัยถังตกตะกอนรอง
ดังนั้น:
SS ของน้ำทิ้งและความขุ่นมักจะสูงกว่า MBR
นอกจากนี้ ควรสังเกตสองประเด็นระหว่างการดำเนินการ:
บรรจุสะสม
การเติมอากาศที่ไม่สม่ำเสมออาจนำไปสู่การสะสมในพื้นที่
4 วิธีเลือก MBR และ MBBR
หลายๆ คนประสบปัญหาเมื่อออกแบบกระบวนการ:
ฉันควรเลือกอันไหน?
ในความเป็นจริง แกนหลักต้องดูคำถามสามข้อเท่านั้น
1. ข้อกำหนดในการจ่ายน้ำ
หากเป้าหมายคือ:
การนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่
การปล่อยมลพิษที่มีมาตรฐานสูง
มาตรฐานน้ำผิวดิน
MBR เหมาะสมกว่า
เนื่องจากการกรองแบบเมมเบรนสามารถกำจัดสารแขวนลอยได้เกือบหมด
2. สถานการณ์การใช้ที่ดิน
หากสถานที่จัดงานแน่นมาก:
MBR มีข้อดีที่ชัดเจน
เพราะจะทำให้ไม่ต้องใช้ถังตกตะกอนรอง
3. การลงทุนและการดำเนินงาน
หากโครงการให้ความสำคัญกับ:
มั่นคง
ค่าใช้จ่าย
การจัดการที่เรียบง่าย
MBBR มักจะเหมาะสมกว่า โดยเฉพาะการปรับปรุงและขยายโรงบำบัดน้ำเสียเก่า
5, เริ่มมีการใช้โครงการร่วมกันมากขึ้นเรื่อยๆ
ในบางโครงการ จะมีการรวมสองกระบวนการเข้าด้วยกัน
ตัวอย่างเช่น: MBBR+MBR
เพิ่มวัสดุบรรจุภัณฑ์ลงในถังชีวเคมี MBR
สิ่งนี้สามารถนำมาซึ่งประโยชน์สองประการ:
ชีวมวลที่สูงขึ้น
ลดการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน
โรงบำบัดน้ำเสียที่มีมาตรฐานสูงหลายแห่งกำลังใช้แนวทางนี้
6 สุดท้ายนี้ ผมขอสรุปนะครับ
MBR และ MBBR เป็นตัวแทนของวิธีการเสริมแรงที่แตกต่างกันสองวิธี
MBR: การแยกน้ำโคลนขั้นสูง
อุปกรณ์หลักคือเมมเบรน
เป้าหมายคือการบรรลุคุณภาพน้ำทิ้งที่สูงขึ้น
MBBR: การบำบัดทางชีวภาพขั้นสูง
แกนเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์แบบแขวน
เป้าหมายคือการเพิ่มชีวมวลและความเสถียรของระบบ
ความเข้าใจง่ายๆ:
MBR เป็นกระบวนการเติม "ตัวกรองละเอียดพิเศษ" ลงในน้ำ
MBBR ได้วาง 'บ้านจุลินทรีย์' จำนวนมากไว้ในสระน้ำ
การแสวงหาความเป็นเลิศขั้นสูงสุด
ฝ่ายหนึ่งเน้นความมั่นคงและเศรษฐกิจ