Как вращающиеся биологические контакторы усиливают процессы биологической фильтрации

Вращающиеся биологические контакторы (эритроциты) являются типом технологии очистки сточных вод, которая в последние годы набирает обороты. Эта технология особенно заслуживает внимания благодаря ее способности улучшать процессы биологической фильтрации, которые имеют решающее значение при лечении муниципальных и промышленных сточных вод.

Система RBC содержит серию дисков, частично погруженных в сточные воды и вращается с медленной скоростью. Эта конструкция обеспечивает большую площадь поверхности для роста микробов, которая играет жизненно важную роль в биологической обработке сточных вод. Когда диски вращаются, они попеременно связываются с сточными водами и атмосферой, обеспечивая необходимый кислород для аэробных микроорганизмов для процветания. Эти микроорганизмы питаются органическими загрязнителями, присутствующими в сточных водах, эффективно снижая биохимическую потребность в кислороде (БПК) и химический потребность в кислороде (ХПК) сточных вод.

Одно из ключевых преимуществ RBCS - это их способность обеспечивать стабильный и эффективный процесс биологического лечения. Непрерывное вращение дисков обеспечивает последовательное смешивание сточных вод, что помогает поддерживать оптимальные условия для микробной активности. Кроме того, система эритроцитов относительно проста и требует меньшей энергии по сравнению с другими биологическими методами лечения, такими как система активированного ила.

Технология RBC является универсальной и может использоваться для различных применений, включая обработку муниципальных сточных вод, промышленных сточных вод и удаления определенных загрязняющих веществ, таких как азот и фосфор. Кроме того, эритроциты могут быть легко интегрированы в существующие очистки сточных вод в качестве вторичной или третичной стадии очистки, что делает их экономически эффективным решением для модернизации устаревших объектов.

Роль эритроцитов в процессах биологической фильтрации

Биологические процессы фильтрации необходимы для обработки сточных вод, поскольку они помогают удалить органическое вещество и другие загрязнители. RBC играют важную роль в этих процессах, предоставляя среду для роста и процветания микроорганизмов. Эти микроорганизмы ответственны за разрушение органического вещества, присутствующего в сточных водах, тем самым снижая общую нагрузку загрязняющих веществ.

А Конструкция системы RBC особенно подходит для биологических процессов фильтрации. Вращающиеся диски обеспечивают большую площадь поверхности для прикрепления микроорганизмов, которые образуют биопленку на дисках. Эта биопленка состоит из разнообразного сообщества бактерий, простейших и других микроорганизмов, каждый из которых играет определенную роль в расщеплении загрязняющих веществ.

Когда диски вращаются через сточные воды, микроорганизмы вступают в контакт с органическим веществом. Бактерии в биопленке используют органическое вещество в качестве источника пищи, разбивая его на более простые соединения через процесс, называемый разложением. Этот процесс имеет решающее значение для уменьшения БПК и ХПК сточных вод, поскольку органическое вещество превращается в биомассу и другие менее вредные вещества.

В дополнение к первичному лечению органического вещества, эритроциты также играют роль во вторичном лечении питательных веществ, таких как азот и фосфор. Аэробные условия, создаваемые воздействием эритроцитов в атмосферу, способствуют росту нитрифицирующих бактерий, которые ответственны за превращение аммиака в нитрат и, впоследствии, в газ азота. Этот процесс, известный как нитрификация, имеет важное значение для удаления азота из сточных вод. Точно так же фосфор может быть удален через поглощение микроорганизмом в биопленке.

Преимущества эритроцитов при очистке сточных вод

RBC предлагают несколько преимуществ по сравнению с традиционными методами очистки сточных вод. Одним из наиболее значительных преимуществ является их энергоэффективность. Пассивная аэрация, обеспечиваемая воздействием эритроцитов в атмосферу, уменьшает необходимость в механической аэрации, которая является основным потребителем энергии в обычных системах активированного ила.

Другим преимуществом RBC является их способность обеспечить стабильный и последовательный процесс лечения. Непрерывное вращение дисков обеспечивает оптимальное смешивание и контакт между сточными водами и микроорганизмами, что приводит к высокой эффективности обработки. Кроме того, эритроциты менее восприимчивы к изменениям состава сточных вод и скорости потока, что делает их надежным вариантом для различных условий влияния.

Технология RBC также известна своими низкими требованиями обслуживания. Механические компоненты системы, такие как приводной двигатель и коробка передач, являются основными элементами обслуживания, и они обычно требуют минимального внимания. Биологические компоненты, такие как биопленка и микроорганизмы, саморегулируются и не требуют дополнительных вмешательств, таких как добавление химических веществ или периодическая очистка системы.

Кроме того, эритроциты являются универсальными и могут использоваться для различных применений, включая обработку муниципальных сточных вод, промышленных сточных вод и удаление определенных загрязняющих веществ. Эта гибкость делает RBCs привлекательным вариантом для обновления существующих очистных сооружений или внедрения новых систем очистки.

Тематические исследования: успешные приложения RBC

Несколько тематических исследований демонстрируют успешное применение эритроцитов при очистке сточных вод. Одним из заметных примеров является использование эритроцитов для обработки муниципальных сточных вод в небольшом сообществе в Канаде. Система эритроцитов была реализована в качестве третичного этапа обработки для уменьшения БПК и взвешенных твердых веществ сточных вод перед сбросом в соседнюю реку.

Система RBC состояла из четырех этапов обработки, каждая из которых с серией дисков вращается с медленной скоростью. Система достигла отличных результатов лечения со средними концентрациями BOD и суспендированными твердыми веществами 5 мг/л и 2 мг/л соответственно. Эти результаты превысили пределы сброса, установленные местным регуляторным органом, и продемонстрировали эффективность эритроцитов в снижении органического вещества и взвешенных твердых веществ в муниципальных сточных водах.

Другое успешное применение эритроцитов было зарегистрировано на промышленных очистных сооружениях в Соединенных Штатах. Растение, обработанное стоками из пищевой переработки, которое содержало высокие концентрации органического вещества и питательных веществ. Система RBC была реализована в качестве вторичной стадии лечения для снижения уровня бодба, ХПК и азота сточных вод перед сбросом в соседнюю реку.

Система RBC состояла из трех стадий обработки, каждая из которых с серией дисков, вращающихся с медленной скоростью. Система достигла отличных результатов лечения со средними концентрациями БПК, ХПК и общей концентрации азота 20 мг/л, 50 мг/л и 5 мг/л соответственно. Эти результаты продемонстрировали эффективность эритроцитов при обработке промышленных сточных вод с высокими концентрациями органического вещества и питательных веществ.

Эти тематические исследования подчеркивают универсальность и эффективность эритроцитов в различных приложениях для очистки сточных вод. Способность технологии достигать высокой эффективности обработки с низким потреблением энергии и требованиям к обслуживанию делает ее привлекательным вариантом для обновления существующих очистных сооружений или внедрения новых систем.

Будущие тенденции в технологии RBC

Будущее технологии RBC выглядит многообещающе, с несколькими тенденциями, появляющимися в этой области. Одной из наиболее значимых тенденций является интеграция эритроцитов с другими технологиями лечения, таких как анаэробное пищеварение и мембранные биореакторы (MBR). Этот гибридный подход может повысить общую эффективность лечения и снизить следы лечения.

Другой тенденцией является использование эритроцитов для лечения конкретных загрязняющих веществ, таких как фармацевтические препараты и средства личной гигиены (PPCP). Исследования показали, что эритроциты могут эффективно удалять эти загрязнители из сточных вод, что делает их жизнеспособным вариантом для передовых процессов обработки.

Применение технологии RBC в восстановлении ресурсов также привлекает внимание. Было показано, что эритроциты эффективно восстанавливают питательные вещества, такие как азот и фосфор, из сточных вод, которые могут использоваться в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Этот подход не только уменьшает воздействие сброса сточных вод на окружающую среду, но также способствует круговой экономике, восстанавливая ценные ресурсы.

В заключение, эритроциты являются многообещающей технологией для улучшения процессов биологической фильтрации при очистке сточных вод. Их энергоэффективность, низкие требования к техническому обслуживанию и универсальность делают их привлекательным вариантом для различных применений. Успешные тематические исследования и новые тенденции в технологии RBC демонстрируют его потенциал для того, чтобы играть значительную роль в будущем устойчивой очистки сточных вод.