Leitfaden zur MBBR-Technologieauswahl: Effektive Lösungen für Medienansammlungen und Verstopfungen

Da die Vorschriften für die Abwassereinleitung immer strenger werden, steigt der Bedarf an wirksamen Methoden zur Entfernung organischer Schadstoffe und Nährstoffe aus dem Abwasser. Unter den verschiedenen Technologien hat der Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) aufgrund seiner Effizienz im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren mit Belebtschlamm und festem Biofilm große Aufmerksamkeit erlangt. MBBR-Technologie wurde umfassend erforscht und hat in der Praxis vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Diese Technologie reduziert nachweislich die Größe von Abwasserbehandlungsanlagen, erleichtert die Modernisierung bestehender Infrastrukturen und bietet eine hohe Behandlungsleistung. MBBR-basierte Anlagen sind mittlerweile in Regionen wie Europa, den USA, Japan, Neuseeland und China in Betrieb.

So wählen Sie die MBBR-Technologie aus
1.MBBR-Medien mit hohen Biofilm-Hafteigenschaften
Für eine effektive Biofilmbildung benötigen MBBR-Medien eine raue Oberflächenstruktur, die die Retention organischer Stoffe fördert und mikrobielles Wachstum begünstigt. Sie sollten zudem hydrophile Eigenschaften aufweisen, um die Anhaftung hydrophiler Mikroorganismen zu fördern. Darüber hinaus können MBBR-Medien mit elektrostatischer Anziehungskraft die mikrobielle Adhäsion erleichtern, da Mikroben typischerweise negativ geladen sind und positiv geladene Medien sie anziehen.
2.MBBR-Medien mit optimaler hydraulischer Leistung
MBBR-Medien sollten eine Dichte nahe der von Wasser aufweisen, um eine reibungslose Bewegung innerhalb des Systems mit dem Wasserfluss zu gewährleisten. Eine große Oberfläche ist unerlässlich, um hohe Konzentrationen mikrobieller Biomasse aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus sollte das Mediendesign – Form und Größe – eine günstige Strömungsdynamik unterstützen und so eine effiziente Behandlungsleistung gewährleisten.
3.MBBR-Medien mit ausreichender mechanischer Festigkeit und Haltbarkeit
Das MBBR-Medium muss langlebig genug sein, um Verschleiß und biologischem Abbau standzuhalten. Es sollte chemisch inert und korrosionsbeständig sein, insbesondere in Umgebungen mit sekundärer Abwasserbehandlung.
4. Kostengünstige und transportfreundliche MBBR-Medien
Die Kosten für MBBR-Medien tragen erheblich zu den Gesamtkosten für den Bau einer Behandlungsanlage bei. Die Auswahl eines Mediums, das sowohl erschwinglich als auch leicht zum Installationsort zu transportieren ist, ist entscheidend, um die Betriebskosten niedrig zu halten und gleichzeitig eine hohe Effizienz zu gewährleisten.

Probleme mit der Ansammlung und Verstopfung von MBBR-Medien
Um den Verlust von MBBR-Medien zu verhindern, werden üblicherweise an strategischen Punkten im Behandlungssystem engmaschige Gitter installiert. Diese Anordnung kann jedoch das Verstopfungsrisiko erhöhen. Die Ansammlung von Schlamm und MBBR-Medien kann den normalen Wasserfluss behindern, wodurch der Wasserspiegel ansteigt und schließlich überläuft. Sobald die Gitter verstopft sind, kann das MBBR-Medium in nachfolgende Rohre fließen und Verstopfungen in Schlammrücklaufrohren, Mischlaugenrücklaufrohren und Absetzbeckenrohren verursachen. Dies kann zum Stillstand des gesamten Systems führen und oft zu schweren Betriebsstörungen führen.

1. Ursachen der MBBR-Medienansammlung
● Übermäßige Fließgeschwindigkeit: Hohe Fließgeschwindigkeiten können zu übermäßiger Bewegung des MBBR-Mediums im Reaktor führen, was zu Ablagerungen führt. Die Aufrechterhaltung einer optimalen Fließgeschwindigkeit gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung des MBBR-Mediums und verhindert lokale Ablagerungen.
●Dicke Biofilmbildung: Die Bildung von Biofilmen auf der Oberfläche von MBBR-Medien ist für die Behandlung organischer Stoffe unerlässlich. Werden Biofilme jedoch zu dick, können sie zu Verklumpungen im Medium und damit zu Ablagerungen führen. Regelmäßige Reinigung und Wartung können helfen, die Biofilmdicke zu kontrollieren.
● Überladung des MBBR-Mediums: Ein Überschuss des MBBR-Mediums über die vorgesehene Kapazität des Reaktors hinaus kann zu Medienablagerungen führen. Durch die Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Medienbeladung wird ein ausreichender Abstand zwischen den Medien gewährleistet, was einen effektiven Wasserfluss ermöglicht.
● Unsachgemäße Ein- oder Auslasskonstruktion: Schlecht konstruierte Ein- oder Auslässe können zu einer ungleichmäßigen Strömungsverteilung innerhalb des Reaktors führen, wodurch sich MBBR-Medien in bestimmten Bereichen ansammeln.

2. Maßnahmen zur Behebung der MBBR-Verstopfung
Belüftungs- oder Rückspülvorrichtungen: Die Installation von Belüftungssystemen an Gitterstandorten kann Verstopfungen vorbeugen, indem Schwebstoffe oder MBBR-Medien gelöst werden. Rückspülvorrichtungen können auch an Mischlaugenrücklaufstellen installiert werden, um Verstopfungen zu vermeiden. Sollten diese Vorrichtungen nicht bereits im Entwurf enthalten sein, kann bei Bedarf eine manuelle Rückspülung durchgeführt werden. Obwohl manuelle Eingriffe umständlich sein können, stellen sie dennoch eine effektive Lösung dar. Automatische Reinigungssysteme können zusätzlich dazu beitragen, das Auftreten von Verstopfungen zu minimieren.

Gitterbarrieren: Die Installation von Gitterbarrieren um das MBBR-Medium verhindert Medienverluste auch bei Verstopfungen. Diese Lösung verhindert das Eindringen von Medien in die Rohre und beugt späteren Rohrverstopfungen vor. Sobald die Gitter frei sind, kann das System schnell wieder den Normalbetrieb aufnehmen.
●Füllstandssensoren: In den Tanks installierte Hochstandssensoren können den Zufluss stoppen, wenn eine Verstopfung den Wasserstand ansteigen lässt. Dies verhindert Überlauf und Verlust von MBBR-Medium und reduziert das Risiko von Rohrverstopfungen. Nach manueller Beseitigung der Verstopfungen kann das System sofort wieder in Betrieb genommen werden.

Diese Lösungen verhindern zwar den Verlust von MBBR-Medien und reduzieren Rohrverstopfungen, beheben aber nicht die Grundursache von Gitterverstopfungen. Die Kombination von Belüftung, Rückspülung und automatischen Reinigungsvorrichtungen mit Gitterbarrieren und Füllstandssensoren gewährleistet ein ausfallsicheres System, das weniger anfällig für Verstopfungen ist.

In der Praxis führt eine ungleichmäßige Fluidisierung von MBBR-Medien häufig zu Ablagerungen. Um diesem Problem entgegenzuwirken, ist die Optimierung des Reaktordesigns und der hydraulischen Eigenschaften sowie die Verbesserung der Belüftungsleitungen entscheidend, um eine gleichmäßige Fluidisierung bei gleichzeitiger Minimierung des Energieverbrauchs zu erreichen.

3. MBBR-Medien in einem fluidisierten Zustand halten
●Verteilen Sie das Belüftungssystem gleichmäßig am Reaktorboden und fügen Sie zusätzliche Belüftungsköpfe in Ecken und Kanten hinzu, um stehende Bereiche zu reduzieren.
● Erhöhen Sie das Volumen des MBBR-Mediums leicht. Addieren Sie zur theoretischen Menge das während des Betriebs angesammelte Medienvolumen, um sicherzustellen, dass die Gesamtzahl der suspendierten Träger den theoretischen Auslegungswerten entspricht.
● Vermeiden Sie den Einbau von Propellern in Bereichen, in denen sich häufig Ansammlungen bilden.
Neuere Forschungen legen nahe, in MBBR-Systemen Prallplatten zu integrieren, um die Medienzirkulation zu fördern. Diese Verbesserung verbessert die Hydraulik- und Belüftungsleistung des Reaktors und ermöglicht den Betrieb mit einem geringeren Luftvolumen, was zu Energieeinsparungen und einer verbesserten Reaktoreffizienz führt. Die strukturelle Konstruktion des Reaktors, einschließlich der abgeschrägten Bodenecken, trägt maßgeblich zur Vermeidung von Medienansammlungen bei.