เหตุใดสื่อ MBBR ของคุณจึงไม่สามารถไบโอฟิล์มได้ภายในสองสัปดาห์
และวิธีการสร้างไบโอมีเดียของเราอย่างรวดเร็ว ?
โดย: โคดี้ จุนไต
วันที่โพสต์: 29 เมษายน 2022
โพสต์แท็ก:
เทคโนโลยี MBBR หรือ MBBR คืออะไร? MBBR เป็นวิธีบำบัดน้ำเสียที่มีประสิทธิภาพโดยมีปริมาณตะกอนต่ำ รวมถึงการใช้งานและการจัดการที่ง่ายดาย บทความนี้จะอธิบายเป็นหลักว่าเหตุใดบางครั้งไบโอมีเดียจึงไม่สามารถไบโอฟิล์มได้จากหลายๆ ด้าน เช่น หลักการของระบบ MBBR และปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการก่อตัว
MBBR Media คือการทำให้จุลินทรีย์เกาะติดกับพื้นผิวของตัวพา MBBR และสร้างฟิล์มชีวะ เมื่อน้ำเสียไหลผ่านพื้นผิวของตัวพา อินทรียวัตถุและออกซิเจนที่ละลายในน้ำเสียจะกระจายไปด้านในของแผ่นชีวะ จุลินทรีย์ที่อยู่ภายในเมมเบรนจะดำเนินการเมแทบอลิซึมของการสลายตัวและแอแนบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตในอินทรียวัตถุเมื่อมีออกซิเจน ในขณะที่สารเมตาบอไลต์ที่สลายตัวจะแพร่กระจายจากฟิล์มชีวะไปยังเฟสที่เป็นน้ำและอากาศ จึงทำให้อินทรียวัตถุในน้ำเสียเสื่อมคุณภาพ
โครงร่างบทความ
● หลักการของกระบวนการ MBBR (กระบวนการแขวน)
● ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อฟิล์มชีวะ MBBR
1. คุณสมบัติพื้นผิวของ MBBR Bio Carrier
2. ความเข้มข้นของจุลินทรีย์ที่ถูกระงับ
3. การออกฤทธิ์ของจุลินทรีย์แขวนลอย
● ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการของฟิล์มชีวะ MBBR
1. แรงในกระบวนการแขวนฟิล์มไบโอพาหะ
2. ผลของความชอบน้ำที่พื้นผิวตัวพา
3. ผลของอุณหภูมิต่อพฤติกรรมการแขวนฟิล์ม
4. ผลของพื้นที่ผิวจำเพาะของตัวพา MBBR และความหยาบของพื้นผิวต่อประสิทธิภาพการยึดเกาะของไบโอฟิล์ม
ในสื่อ MBBR มลพิษอินทรีย์ ออกซิเจนละลายน้ำ และสารอาหารที่จำเป็นต่างๆ จะต้องแพร่กระจายจากสถานะของเหลวไปยังพื้นผิวของแผ่นชีวะ จากนั้นจึงเข้าไปด้านในของแผ่นชีวะ และมีเพียงสารมลพิษเท่านั้นที่แพร่กระจายไปยังพื้นผิวหรือภายในแผ่นชีวะเท่านั้นที่สามารถทำได้ ถูกย่อยสลายและเปลี่ยนรูปโดยจุลินทรีย์ที่อยู่ภายในแผ่นชีวะ และเกิดเป็นสารเมตาบอไลต์ต่างๆ ในที่สุด นอกจากนี้ ในสื่อ MBBR จุลินทรีย์จะถูกตรึงบนพาหะ ดังนั้นจึงบรรลุการแยก SRT และ HRT (เวลากักเก็บไฮดรอลิก) ซึ่งช่วยให้การเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของจุลินทรีย์ที่มีอัตราการแพร่กระจายช้า ดังนั้นสื่อ MBBR จึงเป็นระบบนิเวศของจุลินทรีย์ที่มั่นคงและหลากหลาย
◆ แผนภาพผังกระบวนการ Juntai MBBR
หลักการของกระบวนการ MBBR (กระบวนการแขวนเยื่อ)
ตามข้อมูลของ Characklis Liu และคณะ การก่อตัวของฟิล์มจุลินทรีย์มักจะต้องผ่านสี่ขั้นตอน:เอ็มบีบีอาร์ การปรับเปลี่ยนพื้นผิวของผู้ให้บริการ,สิ่งที่แนบมาแบบพลิกกลับได้, สิ่งที่แนบมากลับไม่ได้, และการเกิดไบโอฟิล์ม.
คำอธิบายเฉพาะมีดังนี้ ฟิล์มจุลินทรีย์ที่แขวนอยู่บนตัวพา MBBR สามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน:การดูดซับจุลินทรีย์และการเจริญเติบโตของการอายัด.
หลังจากเพิ่มตัวพาเข้าไปในแหล่งน้ำแล้วมันก่อนเข้าสู่ช่วงดูดซับ จุลินทรีย์และวัสดุเส้นใยบางส่วนติดอยู่กับพื้นผิวของพาหะ และตำแหน่งที่มีการเกาะติดวัสดุมากขึ้นมักจะเป็นส่วนเว้าของพาหะ ซึ่งไม่สามารถตัดเฉือนได้ง่ายจากการไหลของน้ำในเวลานี้จุลินทรีย์ในสารแขวนลอยจะเติบโตในปริมาณมากและมีชั้นตะกอนที่ชัดเจนยิ่งขึ้นปรากฏขึ้น
หลังจากการเกาะติดที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ จุลินทรีย์จะได้รับสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตที่ค่อนข้างคงที่บนพื้นผิวของตัวพา และในไม่ช้า จุลินทรีย์ในตะกอนที่ถูกดูดซับบนตัวพาก็เริ่มเติบโตภายใต้สภาวะที่มีออกซิเจนและสารตั้งต้นที่เพียงพอ
ด้วยการเติบโตของเวลาในการเพาะเลี้ยง ไบโอฟิล์มที่เติบโตบนพื้นผิวของพาหะก็เติบโตอย่างรวดเร็ว โดยค่อยๆ ปกคลุมพื้นผิวของพาหะทั้งหมด และเริ่มข้นขึ้น อย่างไรก็ตาม การเจริญเติบโตของแผ่นชีวะไม่สม่ำเสมอ ในส่วนที่โดดเด่นกว่าของพาหะนั้น แผ่นชีวะจะบางลง ในขณะที่ส่วนที่เว้าเติบโตในอาณานิคมค่อนข้างเจริญรุ่งเรือง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแรงเฉือนของอุทกพลศาสตร์มีอิทธิพลสำคัญต่อการเติบโตของแผ่นชีวะ เมื่อมีการติดแผ่นชีวะเข้ากับพาหะมากขึ้นเรื่อยๆ ความหนาแน่นที่ปรากฏของพาหะจะค่อยๆ ลดลง และมีน้ำหนักเบาลงและง่ายต่อการฟลูอิไดซ์ ในขณะที่พาหะในเขตลดลงจะมีอัตราการลดลงช้าลง
MBBR Media Biofilm หลังจาก 14 วันในถังเติมอากาศ
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อฟิล์มชีวะ MBBR
มันเกี่ยวข้องกับลักษณะของพื้นผิวพาหะ(ความชอบน้ำของพื้นผิวพาหะ ประจุของพื้นผิว องค์ประกอบทางเคมีของพื้นผิว และความหยาบของพื้นผิว)ธรรมชาติของจุลินทรีย์(ชนิดของจุลินทรีย์ สภาวะการเพาะเลี้ยง กิจกรรม และความเข้มข้น) และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม(pH, ความแรงของไอออนิก, แรงเฉือนไฮดรอลิก, อุณหภูมิ, สภาวะของสารอาหารและเวลาสัมผัสระหว่างจุลินทรีย์และตัวพา)
1. พื้นผิวผู้ให้บริการ MBBRราคา ceoเปอร์ติเช่น
คุณสมบัติประจุที่พื้นผิวตัวพา ความหยาบ ขนาดอนุภาค และความเข้มข้นของตัวพาส่งผลโดยตรงต่อการเกาะติดและการก่อตัวของแผ่นชีวะบนพื้นผิว ภายใต้สภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตตามปกติ จุลินทรีย์จะมีประจุลบบนพื้นผิว ความหยาบของพื้นผิวพาหะช่วยให้ติดและตรึงแบคทีเรียบนพื้นผิวได้ง่ายขึ้น
1 พื้นที่ผิวของพาหะจะเพิ่มพื้นที่สัมผัสที่มีประสิทธิภาพระหว่างแบคทีเรียและพาหะเมื่อเทียบกับพื้นผิวเรียบ
2. ชิ้นส่วนที่หยาบของพื้นผิวพาหะ เช่น รูและรอยแตก ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันแบคทีเรียที่เกาะติดจากแรงเฉือนแบบไฮดรอลิก
สรุปได้ว่าพาหะขนาดอนุภาคขนาดเล็กสามารถสร้างแผ่นชีวะได้ง่ายกว่าเนื่องจากมีแรงเสียดทานซึ่งกันและกันต่ำและพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่เมื่อเปรียบเทียบกับพาหะขนาดอนุภาคขนาดใหญ่ นอกจากนี้ ความเข้มข้นของตัวพายังมีความสำคัญสำหรับฟิล์มชีวะ MBBR
วากเนอร์พบว่าที่ความเข้มข้นของมวลตัวพาที่ต่ำมาก แม้ว่าจะมีแผ่นชีวะหนา 295 ไมโครเมตร อัตราการกำจัดที่เสถียรก็ไม่สามารถทำได้เมื่อบำบัดน้ำเสียที่ทนไฟด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบยกอากาศ อย่างไรก็ตาม ที่ความเข้มข้นของตัวพาที่ 20-30 กรัม/ลิตร แม้ว่าตัวพาเพียง 20% เท่านั้นที่มีแผ่นชีวะหนา 75 μn เครื่องปฏิกรณ์ก็ยังคงสามารถบรรลุอัตราการกำจัดที่เสถียร (98%) โดยมีปริมาณ COD ที่ มากถึง 58 กก./(ม3-ง)
2. ความเข้มข้นของจุลินทรีย์ที่ถูกระงับ
โดยทั่วไป เมื่อความเข้มข้นของจุลินทรีย์แขวนลอยเพิ่มขึ้น โอกาสในการสัมผัสระหว่างจุลินทรีย์และพาหะจะเพิ่มขึ้น ผลการศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าจุลินทรีย์แขวนลอยมีความเข้มข้นวิกฤตในระหว่างการเกาะติดของจุลินทรีย์ เมื่อความเข้มข้นของจุลินทรีย์เพิ่มขึ้น การขนส่งของจุลินทรีย์โดยการไล่ระดับความเข้มข้นก็จะเพิ่มขึ้น
ก่อนถึงค่าวิกฤติ การขนส่งและการแพร่กระจายของจุลินทรีย์จากเฟสของเหลวไปยังพื้นผิวพาหะเป็นขั้นตอนการควบคุม เมื่อเกินค่าวิกฤตนี้ การเกาะติดของจุลินทรีย์และการตรึงบนพื้นผิวของตัวพาจะถูกจำกัดโดยพื้นที่ผิวที่มีประสิทธิภาพของตัวพา และไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของจุลินทรีย์แขวนลอยอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม หลังจากความสมดุลของการเกาะติดและการตรึงการเคลื่อนที่ ปริมาณของจุลินทรีย์บนพื้นผิวพาหะจะถูกกำหนดโดยจุลินทรีย์และคุณสมบัติของพื้นผิวพาหะ
3. การออกฤทธิ์ของจุลินทรีย์แขวนลอย
กิจกรรมของจุลินทรีย์มักจะอธิบายโดยอัตราการเติบโตจำเพาะ (μ) ของจุลินทรีย์ กล่าวคือ อัตราการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของจุลินทรีย์ต่อมวลหน่วย ดังนั้น เมื่อศึกษาผลของกิจกรรมของจุลินทรีย์ในระยะเริ่มแรกของการสร้างฟิล์มชีวะ การควบคุมอัตราการเจริญเติบโตจำเพาะของจุลินทรีย์แขวนลอยจึงเป็นสิ่งสำคัญ ผลการศึกษาการก่อตัวของแผ่นชีวะเฮเทอโรโทรฟิคโดย Bryers และคณะ แสดงให้เห็นว่าปริมาณและอัตราเริ่มต้นของการเกาะติดและการตรึงของแบคทีเรียไนตริไฟนิ่งบนพื้นผิวของตัวพาเป็นสัดส่วนกับกิจกรรมของแบคทีเรียไนตริไฟนิ่งที่แขวนลอย
1 เมื่อกิจกรรมทางชีวภาพของจุลินทรีย์แขวนลอยอยู่ในระดับสูง ความสามารถในการหลั่งโพลีมอร์ฟนอกเซลล์ก็จะสูงขึ้น
2 ระดับพลังงานที่จุลินทรีย์อาศัยอยู่นั้นสัมพันธ์โดยตรงกับอัตราการเติบโต
3 โครงสร้างพื้นผิวของจุลินทรีย์จะแตกต่างกันไปตามกิจกรรมของพวกมัน
④ ระยะเวลาที่จุลินทรีย์สัมผัสกับพาหะ
⑤ เวลากักเก็บไฮดรอลิก (HRT)
⑥ ค่า pH ของเฟสของเหลว
⑦ แรงเฉือนแบบอุทกพลศาสตร์
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการถ่ายทำทางชีวภาพของ MBBR
1. แรงผลักดันในกระบวนการ MBBR Biofilmed
โดยมีส่วนโดยตรงต่อปฏิสัมพันธ์โดยตรงระหว่างจุลินทรีย์และพื้นผิวของตัวพา และมีบทบาทสำคัญในกระบวนการถ่ายทำภาพยนตร์ชีวภาพ MBBR ทั้งหมด
2. ผลของความชอบน้ำที่พื้นผิวตัวพา
พื้นผิวของตัวพา GPUC มีกลุ่มที่ชอบน้ำเช่นกลุ่ม -OH และกลุ่มเอไมด์ และจุลินทรีย์ส่วนใหญ่เองก็มีความสามารถในการชอบน้ำที่ดี และพื้นผิวตัวพาและพื้นผิวของจุลินทรีย์สามารถสร้างโครงสร้างพันธะไฮโดรเจนได้ ในขณะเดียวกันพลังงานอิสระของพื้นผิวตัวพาที่ชอบน้ำจะต่ำกว่าพลังงานอิสระของพื้นผิวตัวพาที่ไม่ชอบน้ำ และจุลินทรีย์ในน้ำมีแนวโน้มที่จะเข้าใกล้พื้นผิวตัวพาที่ชอบน้ำเพื่อการดูดซับและการเจริญเติบโต
3. ผลกระทบของอุณหภูมิต่อฟิล์มชีวะ MBBR
ช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์แอโรบิกคือ 10~35 องศา อุณหภูมิของน้ำมีผลกระทบมากขึ้นต่อการเจริญเติบโตของแบคทีเรียไนตริไฟดิ้งและอัตราการไนตริฟิเคชั่น อุณหภูมิการเจริญเติบโตที่เหมาะสมสำหรับแบคทีเรียไนตริไฟติ้งส่วนใหญ่คือ 25~30 องศา เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 25 องศาหรือสูงกว่า 30 องศา การเจริญเติบโตของแบคทีเรียไนตริไฟติ้งจะชะลอตัวลง ต่ำกว่า 10 องศาการเติบโตของแบคทีเรียไนตริไฟติ้งและไนตริฟิเคชันจะช้าลงอย่างมาก .
การทดสอบฟิล์มชีวะ MBBR ดำเนินการที่ 10 องศา 20 องศา และ 35 องศา และวัดปริมาณจุลินทรีย์ที่ติดอยู่กับฟิลเลอร์ในระหว่างกระบวนการแขวนฟิล์มทั้งหมด ผลการศึกษาพบว่า: ที่ 10 องศา ฟิล์มชีวภาพ MBBR เริ่มต้นอย่างช้าๆ และใช้เวลา 7 วันจึงจะมีฟิล์มชีวะที่ชัดเจน และฟิล์มชีวะ MBBR จะสุกเต็มที่หลังจาก 21 วัน และปริมาณมวลชีวมวลที่ติดอยู่สูงสุดคือ 2.1 กรัม/ลิตร ที่ 35 องศา สาร MBBR เริ่มสร้างฟิล์มชีวะหลังจาก 4 วัน และฟิล์มชีวะ MBBR เจริญเต็มที่ ปริมาณสูงสุดของฟิล์มชีวะที่ติดอยู่คือ 3.5 กรัม/ลิตร หลังจากประมาณ 19 วัน ที่ประมาณ 20 องศา ฟิล์มชีวะเริ่มก่อตัวหลังจาก 2 วัน และปริมาณสูงสุดของฟิล์มชีวะที่ติดอยู่คือ 5.7 กรัม/ลิตร หลังจากเวลาประมาณ 10 วัน จะเห็นได้ว่าผลกระทบของอุณหภูมิบนฟิล์มแขวนไม่ชัดเจนมากนัก และฟิล์มชีวะสามารถเกิดขึ้นบนพื้นผิวของฟิลเลอร์ได้ภายใน 15-30 องศา และฟิล์มที่แขวนอยู่จะเริ่มเร็วขึ้น
อุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อกิจกรรมทางชีวภาพและความสามารถในการเผาผลาญ และอิทธิพลของมันต่อกระบวนการเกิดปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันส่วนใหญ่อยู่ที่รูปแบบการเจริญเติบโตและกิจกรรมทางชีวภาพของแบคทีเรียไนตริไฟเออร์
อิทธิพลของอุณหภูมิต่อกิจกรรมทางชีวภาพปรากฏดังนี้อิทธิพลต่ออัตราปฏิกิริยาทางชีวเคมีและอิทธิพลต่ออัตราการถ่ายโอนออกซิเจน
Juntai Biofilm MBBR Carrier Media ในถังเติมอากาศภายในสองเดือน
4. ผลของพื้นที่ผิวจำเพาะของตัวพา MBBR และความหยาบของพื้นผิวต่อประสิทธิภาพการยึดเกาะของไบโอฟิล์ม
พื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่และความหยาบช่วยเพิ่มความสามารถของตัวพาในการดักจับจุลินทรีย์ ตัวพาที่มีความขรุขระของพื้นผิวขนาดใหญ่มีความสามารถในการกระจายตัวต่อการไหลของน้ำได้ดีกว่า ดังนั้นการไหลของน้ำในเครื่องปฏิกรณ์จึงมีแรงเฉือนน้อยลงบนฟิล์มชีวะบนตัวพา และในขณะเดียวกันก็ให้สภาพแวดล้อมภายในที่ดีสำหรับการผสมและการสัมผัสระหว่างจุลินทรีย์และซับสเตรต ซึ่งส่งเสริมการสะสมของไบโอฟิล์มบนพื้นผิวบรรจุภัณฑ์ พื้นผิวที่ขรุขระมีชั้นขอบแบบลามิเนตหนากว่าพื้นผิวเรียบ ซึ่งสามารถทำให้เกิดสภาพแวดล้อมทางอุทกพลศาสตร์แบบคงที่ที่ดี ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์จากแรงเฉือนของการไหลของน้ำต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่เกาะอยู่