Anvendelse av miljøvennlige og energieffektive biobærere i industrielt avløpsvannbehandling

1. Definisjon og kjernefunksjoner ved miljøvennlige biobærere

Miljøvennlige biobærere er mikrobielle bærere designet med spesialiserte materialer og strukturer for å optimalisere mikrobiell tilknytning og metabolsk aktivitet, noe som forbedrer behoglingseffektiviteten til avløpsvann mens de reduserer energiforbruket. Viktige funksjoner inkluderer:

1. Høyt spesifikt overflateareal : Materialeer som polyuretanbiobærere eller MBBR (flytting av biofilm reaktor) bærere) oppnå spesifikke overflatearealer av 800–3 500 m²/m³ , langt over tradisjonelle transportører (100–500 m²/m³), noe som øker mikrobiell koloniseringsrom betydelig.
2. Rask biofilmdannelse og nedbrytningseffektivitet : Modifiserte polypropylenbærere reduserer dannelse av biofilm til 72 timer (vs. 5–7 dager for tradisjonelle transportører), mens langsomme transportører forbedrer effektiviteten 37,7% .
3. Kjemisk stabilitet og holdbarhet : Polymermaterialer (f.eks. Polyuretan, polypropylen) viser motstand mot syrer, alkalier og korrosjon, med levetid som overstiger 10 år , sammenlignet med 1–3 år for konvensjonelle myke bærere.
4. Energibesparelser og reduksjon av slam : MBBR-transportører reduserer luftingens energiforbruk gjennom fluidiserte sengesign og muliggjør samtidig nitrifikasjon-denitrifisering, kutter etterspørsel etter karbonkilde. Slamproduksjonen reduseres med > 30% i noen tilfeller.

2.

1. MBBR -transportører :

   • Struktur : Polyetylen med høy tetthet (HDPE) eller modifisert polypropylen med porøse overflater og nærvannstetthet ( 0,96–0,98 g/cm³ ), egnet for fluidisert drift.
   • Applikasjoner : Høyorganisk avløpsvann (f.eks. Farmasøytisk, papirfremstilling, matforedling).

2. Suspenderte ballbærere :

   • Funksjoner : 3D porøse strukturer (f.eks. Hule kuler) med spesifikke overflatearealer i 800–1.200 m²/m³ , ideell for oljeraffinering og kjemisk avløpsvann.

3. Elastiske 3D -bærere :

   • Material : Polyolefin-polyamid blandes med justerbar porøsitet, og danner oksygengradienter (aerob ytre lag, anaerob kjerne) for samtidig nitrogen og fosforfjerning.

4. Hydrofile polyuretan -svampbærere :

   • Fordeler : Høy ammoniakknitrogentoleranse, sterke hydrofile egenskaper og dynamisk fornyelse av biofilm, egnet for koking av avløpsvann og kommunalt kloakk.

3. Søknadsscenarier og casestudier

1. Kjemisk avløpsvann :

   • Sak : Et kjemisk anlegg i Shaanxi -provinsen oppnådd > 90% fjerning av torsk and 85% ammoniakk nitrogenfjerning ved hjelp av avanserte biobærere, med 30% karbonkildebesparelser via snarvei-nitrifikasjon-denitrifisering.

2. Farmasøytisk avløpsvann :

   • Sak : Et farmasøytisk anlegg i Zhejiang-provinsen behandlet antibiotikiladet avløpsvann med MBBR-bærere, og oppnådde avløpsvann totalt nitrogen <5 mg/l (Møte klasse IV overflatevannsstandarder).

3. Tekstil og papirproduksjon avløpsvann :

   • Sak : Et utskrifts- og fargestoffanlegg i Hangzhou kombinerte elastiske og fiberkulebærere for å fjerne > 95% fargeintensitet og øke gjenbruk av vann til 60% .

4. River and Industrial Park sanering :

   • Sak : Et elve restaureringsprosjekt i jiaxing integrert mikro-aeration med faste biokarriere moduler, reduserer ammoniakknitrogen fra 15 mg/l til <1 mg/l gjennom synergi av biofilm-plant.

4. Ytelses sammenligning med tradisjonelle transportører

5. Fremtidige trender

1. Materiell innovasjon : Nanokomposittbærere (f.eks. Grafenforbedret) for å øke overflaten og elektronoverføringshastigheten.
2. Smart overvåking : IoT-aktiverte systemer for sanntids biofilmtykkelse og aktivitetssporing.
3. Multifunksjonell integrasjon : Transportører som kombinerer organisk nedbrytning med tungmetalladsorpsjon (f.eks. PB²⁺, CR⁶⁺) for kompleks avløpsvannbehandling.