DE CE MBBR media dumneavoastră nu poate biofilm în două săptămâni și cum să facem biomedia noastră rapid biofilm?

DE CE Media dvs. MBBR nu poate biofilma în două săptămâni

și Cum să ne facem Biomedia rapid Biofilm?

De: Cody Aquasust

Data postării: 29 aprilie 2022

Postează etichete:

Ce este tehnologia MBBR sau MBBR? MBBR este o metodă eficientă de tratare a apelor uzate cu volum redus de nămol și operare și gestionare simplă. Acest articol prezintă în principal de ce Biomedia uneori nu poate biofilm din diverse aspecte, cum ar fi principiul sistemului MBBR și factorii de influență ai formării.

Mediile MBBR trebuie să facă microorganismele să se atașeze de suprafața purtătorului MBBR și să formeze un biofilm. Când apele uzate curge prin suprafața purtătorului, materia organică și oxigenul dizolvat în apele uzate difuză spre interiorul biofilmului. Microorganismele din interiorul membranei efectuează metabolismul de descompunere și anabolismul organismului pe materia organică în prezența oxigenului, în timp ce metaboliții de descompunere difuză de la biofilm la faza și aerul apos, degradând astfel materie organică în apele uzate.

Schița articolului

● Principiul procesului MBBR (proces de suspendare)

● Factori care influențează MBBR biofilmat

1. Proprietățile suprafeței MBBR Bio Carrier

2. Concentrația microbiană în suspensie

3. Activitatea microorganismelor în suspensie

● Factori de influență în procesul de biofilmare MBBR

1. Forțe în procesul de suspendare a filmului bio-purtător

2. Efectul hidrofilității suprafeței purtătorului

3. Efectul temperaturii asupra comportamentului de agățare a filmului

4. Efectul suprafeței specifice purtătorului MBBR și al rugozității suprafeței asupra performanței de aderență a biofilmului.

În mediile MBBR, poluanții organici, oxigenul dizolvat și diverși nutrienți esențiali trebuie să difuzeze mai întâi din faza lichidă la suprafața biofilmului și apoi în interiorul biofilmului și numai poluanții difuzați la suprafață sau în interiorul biofilmului pot fi descompus și transformat de către microorganismele din interiorul biofilmului și, în final, formează diverși metaboliți. În plus, în mediile MBBR, microorganismele sunt imobilizate pe purtător, realizându-se astfel separarea SRT și HRT (timp de retenție hidraulică), ceea ce permite creșterea și reproducerea microorganismelor cu rată lentă de proliferare. Prin urmare, mediul MBBR este un ecosistem microbian stabil și divers.

 

◆ Aquasust MBBR Prodiagrama fluxului de cess

Principiul procesului MBBR (procesul de membrane suspendate)

Potrivit lui Characklis, Liu et al. formarea peliculei microbiene trece de obicei prin patru etape:MBBR modificarea suprafeței suportului,atașament reversibil, atașament ireversibil, și formarea biofilmului.

Descrierea specifică este următoarea: filmul microbian agățat pe suportul MBBR poate fi împărțit în două etape:adsorbția microbianăşicreșterea sechestrului.

După ce purtătorul este adăugat la corpul de apă,ea mai întâiintră în perioada de adsorbție. Unele dintre microorganisme și materiale filamentoase au fost atașate la suprafața purtătorului, iar locul în care sunt atașate mai multe materiale este adesea partea concavă a purtătorului, care nu este ușor forfecată de fluxul de apă.În acest moment, microorganismele în suspensie cresc în cantități mari și apare un strat de nămol mai evident.

După atașarea ireversibilă, microorganismele obțin un mediu de creștere relativ stabil pe suprafața purtătorului, iar microorganismele din nămolul adsorbit pe purtător încep în curând să crească în condițiile unei aprovizionări și substrat suficient de oxigen.

Odată cu creșterea timpului de domesticire a culturii, biofilmul care crește pe suprafața purtătorului a crescut și el rapid, a acoperit treptat întreaga suprafață a purtătorului și a început să se îngroașe. Cu toate acestea, creșterea biofilmului nu a fost uniformă, în părțile mai proeminente ale purtătorului, biofilmul a fost mai subțire, în timp ce părțile concave au crescut colonii destul de prospere, ceea ce a arătat că forfecarea hidrodinamică a avut o influență importantă asupra creșterii biofilmului. Pe măsură ce tot mai multe biofilme sunt atașate de purtători, densitatea aparentă a purtătorilor scade treptat și devine mai ușoară și mai ușor de fluidizat, în timp ce purtătorii din zona de declin au o rată de scădere mai lentă.

 

MBBR Media Biofilm după 14 zile în rezervor de aerare

Factorii care influențează MBBR biofilmat

Era legat denatura suprafeței purtătoare(hidrofilitatea suprafeței purtătorului, sarcina de suprafață, compoziția chimică a suprafeței și rugozitatea suprafeței),natura microorganismelor(specii de microorganisme, condiții de cultură, activitate și concentrație) șifactori de mediu(pH, putere ionică, forfecare hidraulică, temperatură, condiții nutriționale și timpul de contact între microorganisme și purtător).

1. MBBR Carrier suprafațăce properties

Proprietatea de încărcare a suprafeței purtătorului, rugozitatea, dimensiunea particulelor și concentrația purtătorului afectează direct atașarea și formarea biofilmului pe suprafața sa. În mediul normal de creștere, microorganismele au o sarcină negativă pe suprafața lor. Rugozitatea suprafeței purtătoare facilitează atașarea și imobilizarea bacteriilor pe suprafața acesteia.

① Suprafața purtătorului crește aria de contact efectivă dintre bacterii și purtător în comparație cu o suprafață netedă.

② Părțile aspre ale suprafeței suportului, cum ar fi găurile și fisurile, acționează ca un scut pentru a proteja bacteriile aderente de forțele de forfecare hidraulice.

S-a ajuns la concluzia că purtătorii de particule mici sunt mai ușor de generat biofilm din cauza frecării lor reciproce scăzute și a suprafeței specifice mari în comparație cu purtătorii de particule mari. În plus, concentrația de purtător este de asemenea importantă pentru MBBR biofilmat.

Wagner a descoperit că la o concentrație foarte scăzută de masă purtător, chiar și cu o grosime a biofilmului de 295 μm, o rată stabilă de îndepărtare nu a putut fi atinsă atunci când se tratează ape uzate refractare cu un reactor de transport aerian. Cu toate acestea, la o concentrație de purtător de 20-30 g/L, chiar dacă doar 20% dintre purtători aveau biofilme groase de 75 μn, reactorul a fost încă capabil să atingă o rată de îndepărtare stabilă (98%) cu o încărcare COD de până la 58 kg/(m3-d).

 

2. Concentrația microbiană în suspensie

În general, pe măsură ce concentrația de microorganisme în suspensie crește, crește șansa unui posibil contact între microorganisme și purtător. Rezultatele multor studii au arătat că există o concentrație critică de microorganisme în suspensie în timpul atașării microbiene; pe măsură ce concentrația microbiană crește, transportul microbian prin intermediul gradienților de concentrație este îmbunătățit.

Înainte de valoarea critică, transportul microbian și difuzia de la faza lichidă la suprafața purtătorului este etapa de control; odată ce această valoare critică este depășită, atașarea și imobilizarea microbiană pe suprafața purtătorului este limitată de suprafața efectivă a purtătorului și nu mai este dependentă de concentrația de microorganisme în suspensie. Cu toate acestea, după echilibrul atașării și imobilizării, cantitatea de microorganisme de pe suprafața purtătorului este determinată de microorganisme și de proprietățile suprafeței purtătorului.

3. Activitatea microorganismelor în suspensie

Activitatea microbiană este de obicei descrisă de rata de creștere specifică (μ) a microorganismelor, adică rata de creștere și reproducere a microorganismelor pe unitate de masă. Prin urmare, atunci când se studiază efectul activității microbiene asupra etapelor inițiale ale formării biofilmului, este crucial să se controleze rata de creștere specifică a microorganismelor în suspensie. Rezultatele studiului privind formarea biofilmelor heterotrofe de Bryers și colab. a arătat că cantitatea și rata inițială de atașare și fixare a bacteriilor nitrificatoare pe suprafața purtătorului au fost proporționale cu activitatea bacteriilor nitrificatoare suspendate.

① Când activitatea biologică a microorganismelor în suspensie este mare, capacitatea lor de a secreta polimorfe extracelulare este mai mare.

② Nivelul de energie la care trăiesc microorganismele este direct legat de rata lor de creștere.

③ Structura de suprafață a microorganismelor variază în funcție de activitatea lor.

④ Timpul de contact microbian cu purtătorul.

⑤ Timp de retenție hidraulică (HRT).

⑥ pH în fază lichidă.

⑦ Forța de forfecare hidrodinamică.

Factori de influență în procesul de biofilmare MBBR

1. Forțe în procesul MBBR Biofilmed

Contribuie direct la interacțiunea directă dintre microorganisme și suprafața purtătorului și joacă un rol crucial în întregul proces de biofilmare MBBR.

2. Efectul hidrofilității suprafeței purtătorului

Suprafața purtătorului GPUC conține grupări hidrofile, cum ar fi -OH și grupări amidice, iar majoritatea microorganismelor însele au o hidrofilitate bună, iar suprafața purtătorului și suprafața microorganismului pot forma structură de legare de hidrogen; între timp, energia liberă a suprafeței purtătorului hidrofil este mai mică decât cea a suprafeței purtătorului hidrofob, iar microorganismele din apă sunt mai probabil să se apropie de suprafața purtătorului hidrofil pentru adsorbție și creștere.

3. Efectul temperaturii asupra MBBR biofilmat

Intervalul de temperatură adecvat pentru microorganismele aerobe este de 10 ~ 35 de grade. Temperatura apei are un impact mai mare asupra creșterii bacteriilor nitrificatoare și asupra ratei de nitrificare. Temperatura de creștere adecvată pentru majoritatea bacteriilor nitrificante este de 25 ~ 30 de grade, când temperatura este mai mică de 25 de grade sau mai mare de 30 de grade, creșterea bacteriilor de nitrificare este încetinită, sub 10 grade creșterea bacteriilor de nitrificare și nitrificarea este încetinită semnificativ. .

Testul biofilmat MBBR a fost efectuat la 10 grade, 20 grade și 35 grade, iar cantitatea de microorganisme atașate la umplutură a fost, de asemenea, măsurată în timpul întregului proces de agățare a filmului. Rezultatele au arătat că: la 10 grade, MBBR biofilmat a început lent și a fost nevoie de 7 zile pentru a avea atașat biofilmul evident, iar MBBR biofilmat s-a maturizat după 21 d, iar cantitatea maximă de biomasă atașată a fost de 2,1 g/L; la 35 de grade, mediul MBBR a început să biofilmeze după 4 d, iar MBBR biofilmat sa maturizat. Cantitatea maximă de biofilm atașat a fost de 3,5 g/L după aproximativ 19 zile. La aproximativ 20 de grade, biofilmul a început să se formeze după 2 zile, iar cantitatea maximă de biofilm atașat a fost de 5,7 g/L după aproximativ 10 zile. Se poate observa că efectul temperaturii asupra filmului suspendat nu a fost foarte evident, iar biofilmul s-a putut forma pe suprafața umpluturii în 15-30 grade, iar filmul suspendat a început mai repede.

Temperatura este un factor cheie care afectează activitatea biologică și capacitatea metabolică, iar influența sa asupra procesului de reacție de nitrificare constă în principal în modelul de creștere și activitatea biologică a bacteriilor nitrificatoare.

Influenţa temperaturii asupra activităţii biologice se manifestă cainfluența asupra vitezei de reacție biochimicăşiinfluența asupra vitezei de transfer de oxigen.

 

Aquasust Biofilm MBBR suport mediu în rezervor de aerare în două luni

4. Efectul suprafeței și rugozității suprafeței specifice purtătorului MBBR asupra performanței de aderență a biofilmului

Suprafața specifică mare și rugozitatea îmbunătățesc capacitatea purtătorului de a capta microorganisme. Purtătorii cu rugozitate mare a suprafeței au o capacitate mai puternică de redistribuire a curgerii apei, astfel încât fluxul de apă din reactor să aibă o forță de forfecare mai mică asupra biofilmului de pe purtător și, în același timp, oferă un mediu intern favorabil pentru amestecarea și contactul dintre microorganisme și substrat. , care favorizează acumularea de biofilm pe suprafața de ambalare. Suprafața rugoasă are un strat limită laminar mai gros decât suprafața netedă, care poate oferi un mediu hidrodinamic static bun, evitând astfel efectul negativ al forfecării curgerii apei asupra creșterii microorganismelor atașate.