NEGA MBBR mediangiz ikki hafta ichida biofilm qila olmaydi va qanday qilib bizning biomediyamizni tezda biofilm qilishimiz mumkin?

NEGA sizning MBBR mediangiz ikki hafta ichida biofilmga tusha olmaydi

va qanday qilib bizning biomediyamizni tezda biofilm qilishimiz mumkin?

Muallif: Cody Aquasust

E'lon qilingan sana: 2022 yil 29 aprel

Post teglari:

MBBR yoki MBBR texnologiyasi nima? MBBR - past loy hajmi va oddiy ishlatish va boshqarish bilan oqava suvlarni tozalashning samarali usuli. Ushbu maqola, asosan, nima uchun Biomedia ba'zan turli jihatlardan, masalan, MBBR tizimining printsipi va shakllanishning ta'sir etuvchi omillari bo'yicha Biofilmni o'tkaza olmasligini tushuntiradi.

MBBR Media mikroorganizmlarni MBBR tashuvchisi yuzasiga yopishib, biofilm hosil qiladi. Oqava suv tashuvchining sirtidan oqib o'tganda, oqava suvdagi organik moddalar va erigan kislorod biofilmning ichki qismiga tarqaladi. Membrananing ichidagi mikroorganizmlar kislorod ishtirokida organik moddalarda parchalanish metabolizmi va organizm anabolizmini amalga oshiradi, parchalanish metabolitlari esa bioplyonkadan suvli fazaga va havoga tarqaladi va shu bilan oqava suvdagi organik moddalarni parchalaydi.

Maqolaning qisqacha mazmuni

● MBBR jarayonining printsipi (osilgan jarayon)

● MBBR biofilmlanganiga ta'sir qiluvchi omillar

1. MBBR Bio Carrier sirt xususiyatlari

2. To'xtatilgan mikrob kontsentratsiyasi

3. To'xtatilgan mikroorganizmlarning faoliyati

● MBBR biofilmlangan jarayonida ta'sir etuvchi omillar

1. Bio-tashuvchi plyonkani osish jarayonidagi kuchlar

2. Tashuvchi sirt gidrofilligining ta'siri

3. Haroratning plyonkani osib qo'yish xatti-harakatlariga ta'siri

4. MBBR tashuvchisining o'ziga xos sirt maydoni va sirt pürüzlülüğünün biofilm yopishish ko'rsatkichlariga ta'siri.

MBBR muhitida organik ifloslantiruvchi moddalar, erigan kislorod va turli muhim oziq moddalar avval suyuq fazadan biofilm yuzasiga, so'ngra biofilmning ichki qismiga tarqalishi kerak va faqat biofilm yuzasiga yoki ichiga tarqalgan ifloslantiruvchi moddalar bo'lishi mumkin. biofilm ichidagi mikroorganizmlar tomonidan parchalanadi va o'zgaradi va nihoyat turli metabolitlarni hosil qiladi. Bundan tashqari, MBBR muhitida mikroorganizmlar tashuvchida immobilizatsiya qilinadi, shuning uchun SRT va HRT (gidravlik ushlab turish vaqti) ning ajralishiga erishiladi, bu esa sekin ko'payish tezligi bilan mikroorganizmlarning o'sishi va ko'payishini ta'minlaydi. Shuning uchun MBBR muhiti barqaror va xilma-xil mikrobial ekotizimdir.

 

◆ Aquasust MBBR Prooqim diagrammasi

MBBR jarayonining printsipi (osilgan Membrance jarayoni)

Characlisning so'zlariga ko'ra, Liu va boshqalar. Mikrob plyonkasining shakllanishi odatda to'rt bosqichdan o'tadi:MBBR tashuvchining sirtini o'zgartirish,qaytariladigan biriktirma, qaytarib bo'lmaydigan biriktirma, va biofilm shakllanishi.

Maxsus tavsif quyidagicha: MBBR tashuvchisiga osilgan mikrobial plyonkani ikki bosqichga bo'lish mumkin:mikrobial adsorbsiyavasekvestrning o'sishi.

Tashuvchi suv havzasiga qo'shilgandan so'ng,birinchi bo'libadsorbsiya davriga kiradi. Ba'zi mikroorganizmlar va filamentli materiallar tashuvchining yuzasiga biriktirilgan va ko'proq materiallar biriktirilgan joy ko'pincha suv oqimi bilan osongina kesilmaydigan tashuvchining konkav qismidir.Ushbu paytda, suspenziyadagi mikroorganizmlar ko'p miqdorda o'sadi va aniqroq loy qatlami paydo bo'ladi.

Qaytarib bo'lmaydigan biriktirilgandan so'ng, mikroorganizmlar tashuvchining yuzasida nisbatan barqaror o'sish muhitini oladi va tashuvchida adsorbsiyalangan loydagi mikroorganizmlar tez orada etarli kislorod ta'minoti va substrat sharoitida o'sishni boshlaydi.

Madaniyatni xonakilashtirish vaqtining o'sishi bilan tashuvchining yuzasida o'sadigan biofilm ham tez o'sib bordi, asta-sekin butun tashuvchi yuzasini qopladi va qalinlasha boshladi. Biroq, biofilmning o'sishi bir xil emas edi, tashuvchining ko'zga ko'ringan qismlarida biofilm yupqaroq bo'lib, konkav qismlarida ancha gullab-yashnagan koloniyalar o'sdi, bu gidrodinamik siljish biofilmning o'sishiga muhim ta'sir ko'rsatganligini ko'rsatdi. Tashuvchilarga tobora ko'proq bioplyonkalar biriktirilganligi sababli, tashuvchilarning ko'rinadigan zichligi asta-sekin kamayadi va engilroq va oson suyuqlikka aylanadi, pasayish zonasidagi tashuvchilar esa sekinroq pasayish tezligiga ega.

 

Aeratsiya tankida 14 kundan keyin MBBR Media Biofilm

MBBR biofilmlanishiga ta'sir qiluvchi omillar

Bu bilan bog'liqtashuvchi sirtining tabiati(tashuvchining sirtining gidrofilligi, sirt zaryadi, sirt kimyoviy tarkibi va sirt pürüzlülüğü),mikroorganizmlarning tabiati(mikroorganizm turlari, madaniyat sharoitlari, faolligi va konsentratsiyasi) vaekologik omillar(pH, ion kuchi, gidravlik kesish, harorat, ozuqaviy sharoit va mikroorganizmlar va tashuvchi o'rtasidagi aloqa vaqti).

1. MBBR Carrier surface properties

Tashuvchi sirt zaryadining xususiyati, pürüzlülüğü, zarracha hajmi va tashuvchining kontsentratsiyasi uning yuzasida biofilmning biriktirilishi va shakllanishiga bevosita ta'sir qiladi. Oddiy o'sish muhitida mikroorganizmlar yuzasida manfiy zaryadga ega. Tashuvchi sirtining pürüzlülüğü uning yuzasida bakteriyalarning biriktirilishi va immobilizatsiyasini osonlashtiradi.

① Tashuvchining sirt maydoni silliq yuzaga nisbatan bakteriyalar va tashuvchi o'rtasidagi samarali aloqa maydonini oshiradi.

② Teshiklar va yoriqlar kabi tashuvchi yuzaning qo'pol qismlari yopishgan bakteriyalarni gidravlik kesish kuchlaridan himoya qilish uchun qalqon vazifasini bajaradi.

Kichik zarracha o'lchamdagi tashuvchilar, katta zarracha o'lchamli tashuvchilarga nisbatan past o'zaro ishqalanish va katta o'ziga xos sirt maydoni tufayli biofilmlarni hosil qilish osonroq degan xulosaga keldi. Bundan tashqari, MBBR biofilmlangan uchun tashuvchining kontsentratsiyasi ham muhimdir.

Vagner juda past tashuvchining massa kontsentratsiyasida, hatto 295 mkm biofilm qalinligida ham, havo ko'taruvchi reaktor bilan o'tga chidamli chiqindi suvlarni tozalashda barqaror olib tashlash tezligiga erishib bo'lmasligini aniqladi. Biroq, tashuvchining kontsentratsiyasi 20-30 g/L bo'lgan taqdirda ham, tashuvchilarning atigi 20 foizi 75 mkn qalinlikdagi biofilmlarga ega bo'lsa ham, reaktor KOD yuki bilan barqaror (98%) olib tashlash tezligiga erisha oldi. 58 kg/(m3-d) gacha.

 

2. To'xtatilgan mikrob kontsentratsiyasi

Umuman olganda, to'xtatilgan mikroorganizmlarning kontsentratsiyasi oshgani sayin, mikroorganizmlar va tashuvchi o'rtasida mumkin bo'lgan aloqa ehtimoli ortadi. Ko'pgina tadqiqotlar natijalari shuni ko'rsatdiki, mikroblarni biriktirish vaqtida to'xtatilgan mikroorganizmlarning kritik kontsentratsiyasi mavjud; mikrob kontsentratsiyasi oshgani sayin, kontsentratsiya gradientlari yordamida mikroblarni tashish kuchayadi.

Kritik qiymatdan oldin mikroblarni tashish va suyuqlik fazasidan tashuvchi yuzasiga tarqalish nazorat bosqichidir; bu kritik qiymatdan oshib ketgandan so'ng, mikroblarning biriktirilishi va tashuvchisi yuzasida immobilizatsiyasi tashuvchining samarali sirt maydoni bilan cheklanadi va endi to'xtatilgan mikroorganizmlarning kontsentratsiyasiga bog'liq emas. Shu bilan birga, biriktirish va immobilizatsiya muvozanatidan so'ng, mikroorganizmlarning tashuvchisi yuzasida miqdori mikroorganizmlar va tashuvchi sirt xususiyatlari bilan belgilanadi.

3. To'xtatilgan mikroorganizmlarning faoliyati

Mikroorganizmlarning faolligi odatda mikroorganizmlarning o'ziga xos o'sish tezligi (m), ya'ni massa birligiga mikroorganizmlarning o'sish va ko'payish tezligi bilan tavsiflanadi. Shuning uchun mikrob faolligining bioplyonka hosil bo'lishining dastlabki bosqichlariga ta'sirini o'rganishda to'xtatilgan mikroorganizmlarning o'ziga xos o'sish tezligini nazorat qilish juda muhimdir.Bryers va boshqalarning geterotrofik biofilmlarning shakllanishi bo'yicha tadqiqot natijalari. tashuvchi yuzasida nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarning miqdori va dastlabki biriktirilish tezligi va fiksatsiyasi to'xtatilgan nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarning faolligiga mutanosib ekanligini ko'rsatdi.

① To'xtatilgan mikroorganizmlarning biologik faolligi yuqori bo'lsa, ularning hujayradan tashqari polimorflarni ajratish qobiliyati yuqori bo'ladi.

② Mikroorganizmlar yashaydigan energiya darajasi ularning o'sish tezligiga bevosita bog'liq.

③ Mikroorganizmlarning sirt tuzilishi ularning faolligiga qarab o'zgaradi.

④ Mikrobning tashuvchi bilan aloqa qilish vaqti.

⑤ Shlangi ushlab turish vaqti (HRT).

⑥ Suyuq fazali pH.

⑦ Gidrodinamik kesish kuchi.

MBBR biofilmlanishi jarayonida ta'sir etuvchi omillar

1. MBBR Biofilmed jarayonidagi kuchlar

U mikroorganizmlar va tashuvchining yuzasi o'rtasidagi bevosita o'zaro ta'sirga bevosita hissa qo'shadi va butun MBBR biofilmlangan jarayonida hal qiluvchi rol o'ynaydi.

2. Tashuvchi sirt gidrofilligining ta'siri

GPUC tashuvchisining yuzasi -OH va amid guruhlari kabi hidrofilik guruhlarni o'z ichiga oladi va ko'pchilik mikroorganizmlarning o'zlari yaxshi hidrofiliklikka ega va tashuvchi yuzasi va mikroorganizm yuzasi vodorod bog'lash strukturasini hosil qilishi mumkin; shu bilan birga, hidrofilik tashuvchi sirtining erkin energiyasi hidrofobik tashuvchi yuzasiga qaraganda pastroqdir va suvdagi mikroorganizmlar adsorbsiya va o'sish uchun hidrofil tashuvchi yuzasiga yaqinlashish ehtimoli ko'proq.

3. MBBR biofilmlangan haroratning ta'siri

Aerob mikroorganizmlar uchun mos harorat oralig'i 10 ~ 35 daraja. Suv harorati nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarning ko'payishiga va nitrifikatsiya tezligiga ko'proq ta'sir qiladi. Ko'pgina nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar uchun mos o'sish harorati 25 ~ 30 daraja, harorat 25 darajadan past yoki 30 darajadan yuqori bo'lsa, nitrifikator bakteriyalarning o'sishi sekinlashadi, 10 darajadan pastda nitrifikator bakteriyalarning o'sishi va nitrifikatsiya sezilarli darajada sekinlashadi. .

MBBR biofilmlangan sinovi 10 daraja, 20 daraja va 35 daraja haroratda o'tkazildi va plomba moddasiga biriktirilgan mikroorganizmlar miqdori ham butun plyonkani osib qo'yish jarayonida o'lchandi. Natijalar shuni ko'rsatdiki: 10 gradusda MBBR biofilmi asta-sekin boshlandi va aniq biofilm biriktirilishi uchun 7 kun kerak bo'ldi va MBBR biofilmi 21 kundan keyin etuk bo'ldi va biriktirilgan biomassaning maksimal miqdori 2,1 g / L ni tashkil etdi; 35 daraja haroratda MBBR muhiti 4 kundan keyin biofilm hosil qila boshladi va MBBR biofilmi pishib yetdi Biriktirilgan biofilmning maksimal miqdori taxminan 19 kundan keyin 3,5 g/L ni tashkil etdi. Taxminan 20 daraja haroratda biofilm 2 kundan keyin shakllana boshladi va biriktirilgan biofilmning maksimal miqdori taxminan 10 kundan keyin 5,7 g / L ni tashkil etdi. Ko'rinib turibdiki, haroratning osilgan plyonkaga ta'siri unchalik aniq bo'lmagan va plomba yuzasida 15-30 daraja ichida biofilm hosil bo'lishi va osilgan plyonka tezroq boshlangan.

Harorat biologik faollik va metabolik imkoniyatlarga ta'sir qiluvchi asosiy omil bo'lib, uning nitrifikatsiya reaktsiyasi jarayoniga ta'siri, asosan, nitrifikator bakteriyalarning o'sishi va biologik faolligiga bog'liq.

Haroratning biologik faollikka ta'siri sifatida namoyon bo'ladibiokimyoviy reaktsiya tezligiga ta'sirivakislorod uzatish tezligiga ta'siri.

 

Ikki oy ichida aeratsiya tankidagi Aquasust Biofilm MBBR tashuvchisi

4. MBBR tashuvchisining o'ziga xos sirt maydoni va sirt pürüzlülüğünün biofilm yopishish ko'rsatkichiga ta'siri

Katta o'ziga xos sirt maydoni va pürüzlülük tashuvchining mikroorganizmlarni ushlash qobiliyatini yaxshilaydi. Katta sirt pürüzlülüğüne ega bo'lgan tashuvchilar suv oqimini kuchli qayta taqsimlash qobiliyatiga ega bo'lib, reaktordagi suv oqimi tashuvchidagi bioplyonkada kamroq kesish kuchiga ega va shu bilan birga mikroorganizmlar va substrat o'rtasida aralashtirish va aloqa qilish uchun qulay ichki muhitni ta'minlaydi. , bu qadoqlash yuzasida biofilmning to'planishiga yordam beradi. Qo'pol sirt silliq sirtga qaraganda qalinroq laminar chegara qatlamiga ega bo'lib, u yaxshi statik gidrodinamik muhitni ta'minlaydi, shuning uchun suv oqimining kesishishi biriktirilgan mikroorganizmlarning o'sishiga salbiy ta'siridan qochadi.