MBBR 미디어가 데드존에서 뜨거나 가라앉거나 축적되는 이유

MBBR 미디어가 건강한 반응기에서 어떻게 이동해야 할까요?

MBBR 매체는 부착된 생물막이 폐수, 용존 산소, 영양분 및 기질과 반복적으로 접촉하도록 생물학적 반응기를 통해 지속적으로 이동하도록 설계되었습니다. 호기성 반응기에서 이러한 움직임은 일반적으로 주로 폭기에 의해 생성됩니다. 무산소 또는 균등화 구역에서는 대신 기계적 혼합이 필요할 수 있습니다.

건강한 움직임은 모든 캐리어가 항상 정확히 동일한 유압 상태를 유지해야 한다는 것을 의미하지 않습니다. 벽이나 표면 근처에 일시적으로 축적되는 현상은 정상입니다. 중요한 것은 미디어의 대부분이 계속해서 유통되는지 여부와 부유, 정착 또는 정체된 운반체의 대규모 영구 구역이 개발되는지 여부입니다.

MBBR 매체는 일반적으로 물의 밀도에 가깝게 유지되도록 설계되므로 캐리어 밀도가 중요합니다. 그러나 깨끗한 플라스틱 캐리어의 밀도는 단지 시작점일 뿐입니다. 원자로가 작동되면 효과적인 캐리어는 다음의 조합이 됩니다. 플라스틱 생물막에 물이 부착된 고체 가스 거품 .

MBBR 미디어가 표면에 떠다니는 이유

지속적인 부동은 운영자가 처음으로 발견한 비정상적인 움직임인 경우가 많습니다. 얇은 임시 표면층이 항상 심각한 문제는 아니지만 큰 부유 매트는 생물막과 폐수 사이의 효과적인 접촉을 감소시키고 스크린, 채널 또는 기계 장비를 방해할 수 있습니다.

1. 완성된 캐리어 밀도가 너무 낮습니다.

완성된 매체가 반응기 액체보다 상당히 가벼운 경우 혼합이 충분하지 않으면 매체가 표면에 남을 수 있습니다. 밀도 차이는 수지 선택, 제조 변형, 과도한 발포, 부적절한 충전제 또는 의도한 공정에 적합하지 않은 캐리어 모델로 인해 발생할 수 있습니다.

이것이 구매자가 제품을 비교해야 하는 이유 중 하나입니다. 완성된 캐리어 밀도 , 이를 제조하는 데 사용되는 HDPE 수지의 공칭 밀도뿐만 아니라.

2. 새로운 항공모함 내부에 공기가 갇혀 있습니다.

새로운 매체가 탱크에 처음 도입될 때 강하게 부유할 수 있습니다. 매체가 완전히 젖기 전에 공기가 내부 챔버 또는 표면 기능 내부에 남아 있을 수 있습니다.

이 경우 침지 및 순환 후에 부유성이 감소할 수 있습니다. 따라서 작업자는 새 배지가 처음에 표면에 남아 있다는 이유만으로 결함이 있다고 즉시 결론을 내리는 것을 피해야 합니다.

3. 생물학적 가스는 임시 부력을 증가시킵니다.

성숙한 생물막은 기포를 가둘 수 있습니다. 탈질화가 일어나는 구역에서는 생물막 내부나 주변에 질소 가스가 생성될 수 있습니다. 이산화탄소 및 기타 가스도 캐리어 표면에 일시적으로 부착될 수 있습니다.

이는 특히 반응기 조건이 호기성 기간과 저산소 기간 사이에 변할 때 성숙한 운반체를 주기적으로 더 부력있게 만들 수 있습니다.

4. 표면 근처의 폼, 오일 및 그리스 트랩 캐리어

계면활성제, 지방, 오일, 그리스 또는 안정적인 거품을 포함하는 산업 폐수는 MBBR 매체를 물리적으로 포착하는 표면층을 생성할 수 있습니다. 이러한 경우 문제는 캐리어 밀도에만 있는 것이 아닙니다. 전처리, 거품 제어 또는 오일 및 그리스 제거에 주의가 필요할 수 있습니다.

MBBR 미디어가 바닥에 가라앉거나 축적되는 이유

바닥에 쌓인다고 해서 자동으로 플라스틱 미디어 자체가 너무 무겁다는 의미는 아닙니다. 반응기를 작동하는 경우 더 일반적인 원인은 과도한 생물막, 광물 침전, 고형물 축적, 불충분한 혼합 또는 과도한 충전 비율입니다.

1. 과도한 생물막 성장은 운반체 질량을 증가시킵니다.

생물막은 각 캐리어에 질량을 추가합니다. 정상적인 조건에서 폭기 및 캐리어 충돌로 인해 생성된 전단력은 생물막 성장과 박리 사이의 동적 균형을 유지하는 데 도움이 됩니다.

유기물 함량이 높고 전단력이 너무 낮으면 생물막이 비정상적으로 두꺼워질 수 있습니다. 결과적으로 캐리어는 무거워지고 매달기가 더 어려워질 수 있습니다.

2. 무기 스케일링으로 인해 미디어가 더 무거워짐

산업 폐수에는 운반체 표면에 침전되는 미네랄이 포함될 수 있습니다. 탄산칼슘, 철 화합물, 스트루바이트, 실리카 또는 기타 침전물은 캐리어 중량을 증가시키고 점차적으로 내부 개방 면적을 감소시킬 수 있습니다.

이는 침강이 시작 직후가 아니라 몇 달에 걸쳐 천천히 진행될 때 특히 중요합니다.

3. 부유 물질이 캐리어 내부에 갇히게 됩니다.

일부 캐리어 형상에는 좁은 내부 채널 또는 보호된 챔버가 포함되어 있습니다. 폐수에 부유 고형물이 많이 포함되어 있고 수력 전단이 불충분한 경우, 슬러지와 미네랄 고형물이 이러한 구조물 내부에 축적될 수 있습니다.

그 결과 캐리어 중량이 증가하고 유효 생물막 면적이 감소할 수 있습니다.

4. 혼합 에너지가 너무 낮습니다.

올바르게 제조된 매체라도 반응기가 더 이상 충분한 혼합 에너지를 제공하지 않으면 침전될 수 있습니다. 일반적인 원인은 다음과 같습니다.

• 송풍기 공기 흐름 감소;
• 오염되거나 손상된 디퓨저;
• 소형 수중 믹서;
• 믹서 위치가 좋지 않음;
• 증가된 미디어 충전율;
• 탱크 수위 변화;
• 원자로 바닥 전체에 고르지 않은 통기.

MBBR 미디어가 데드존에 축적되는 이유

많은 실물 크기 원자로에서 가장 일반적인 캐리어 문제는 단순한 부유 또는 가라앉는 문제가 아닙니다. 대신, 매체는 대부분의 탱크를 통해 잘 이동하지만 동일한 모서리, 벽 근처, 배플 뒤 또는 배출구 스크린 전면에 반복적으로 축적됩니다.

이 패턴은 일반적으로 다음을 나타냅니다. 유압 순환 문제 .

고르지 않은 통기는 강한 순환 영역과 약한 순환 영역을 만듭니다.

통기는 산소를 제공하는 것 이상의 역할을 합니다. 상승하는 기포는 대량의 액체 순환을 생성합니다. 디퓨저 밀도나 기류가 반응기의 한 부분에서 훨씬 더 높은 경우, 강한 순환 구역은 캐리어를 되돌릴 에너지가 충분하지 않은 약한 구역으로 캐리어를 밀어 넣을 수 있습니다.

잘못된 디퓨저 레이아웃으로 인해 모서리가 혼합되지 않은 상태로 남을 수 있음

직사각형 탱크의 중앙에만 집중된 디퓨저 그리드는 중앙에서는 양호한 수직 순환을 생성하지만 가장자리 근처에서는 약한 움직임을 생성할 수 있습니다. 그 결과 벽이나 모서리에 매체가 지속적으로 축적될 수 있습니다.

탱크 형상으로 재순환 포켓 생성 가능

길고 좁은 탱크, 불규칙한 수조, 지지 기둥, 내부 벽, 채널 및 배플은 저속 포켓을 만들 수 있습니다. 이러한 영역은 정수 시운전 중에는 명확하지 않을 수 있지만 원자로에 많은 양의 이동 매체가 포함되면 더욱 뚜렷해질 수 있습니다.

입구 흐름으로 인해 미디어가 한쪽으로 밀릴 수 있음

집중된 유입 제트는 국부 순환을 지배할 수 있습니다. 입구 방향이 주 혼합 패턴과 잘 맞지 않으면 캐리어가 탱크의 한쪽 방향으로 반복적으로 이동할 수 있습니다.

보유 스크린으로 로컬 미디어 매트 생성 가능

배출구 고정 스크린은 캐리어가 원자로를 떠나는 것을 방지하지만 스크린 자체는 유압 시스템의 일부가 됩니다. 과도한 페이스 속도, 부분적인 막힘 또는 불충분한 화면 영역으로 인해 화면에 많은 양의 미디어가 그려질 수 있습니다.

미디어 매트가 형성되면 국부적인 수압 저항이 더욱 증가하고 축적이 더욱 악화될 수 있습니다.

통기 및 혼합이 미디어 이동을 제어하는 방법

호기성 MBBR 반응기에서 폭기 시스템은 일반적으로 두 가지 동시 작업을 수행합니다. 산소 공급 그리고 캐리어를 계속 움직이게 하다 .

이 두 가지 요구 사항은 서로 관련되어 있지만 동일하지는 않습니다.

반응기는 용존 산소 농도가 2~3mg/L일 수 있으며 유역의 일부에서는 여전히 운반체 이동이 불량할 수 있습니다. 이는 전체적으로 산소 전달이 충분하지만 공기 흐름 분포가 충분한 국소 순환을 생성하지 못하는 경우 발생할 수 있습니다.

그 반대도 가능합니다. 강한 혼합은 산소 전달이 생물학적 부하에 비해 불충분한 동안 캐리어를 계속 움직일 수 있습니다.

이러한 증상이 나타나면 운영자는 하나의 DO 측정에만 의존하기보다는 공기 흐름, 디퓨저 레이아웃, 디퓨저 상태, 수심, 충진 비율, 혼합기 추력 및 전체 순환 패턴을 평가해야 합니다.

충전 비율 및 미디어 형상이 순환에 미치는 영향

매체의 양을 늘리면 이용 가능한 생물막 표면적이 증가하지만 반응기의 수리학적 거동도 변경됩니다.

충전 비율이 낮으면 개별 캐리어는 일반적으로 이동할 공간이 더 많고 혼합 에너지도 덜 필요합니다. 충전 비율이 증가함에 따라 총 캐리어 질량이 증가하고 충돌이 더 자주 발생하며 미디어 베드는 액체 및 공기 순환에 대한 더 큰 저항을 생성합니다.

이것이 바로 20% 충전 비율에서 성공적으로 작동하는 반응기가 통기, 혼합, 스크린 용량 및 사용 가능한 자유 부피를 확인하지 않고는 자동으로 50%로 증가할 수 없는 이유입니다.

미디어 기하학도 중요합니다. 캐리어 직경, 벽 두께, 내부 챔버, 개방 영역, 보호 표면적 및 벌크 패킹 특성 모두 이동에 영향을 미칩니다.

따라서 실용적인 운송업체에는 다음과 같은 균형이 필요합니다. 생물막 면적, 수력학적 개방성, 기계적 내구성, 이동 용이성 .

생물막 성장은 시작 및 작동 중 캐리어 동작을 변경합니다.

미디어 동작은 시작 첫 날과 성숙한 작동 사이에 크게 바뀔 수 있습니다. 이것이 깨끗한 물 테스트만으로는 장기적인 움직임을 완전히 예측할 수 없는 이유 중 하나입니다.

따라서 운영자는 원자로가 생물학적 성숙기에 도달한 후 캐리어 순환을 평가해야 합니다. 생물막이 형성됨에 따라 움직임이 점차 악화되는 경우 원인은 원래 캐리어 밀도보다는 부족한 전단력, 과도한 로딩, 불량한 박피 또는 부적절한 혼합일 수 있습니다.

MBBR 미디어 이동 문제를 단계별로 해결

미디어 이동 문제를 해결하는 가장 효율적인 방법은 이를 체계적으로 진단하는 것입니다. 원인을 파악하기 전에 캐리어를 교체하면 비용이 낭비되고 원래의 유압 문제가 해결되지 않은 상태로 남을 수 있습니다.

문제로 인해 장비 변경이 필요한 경우

작동 조정을 통해 많은 이동 문제를 해결할 수 있지만 일부 원자로는 물리적 수정이 필요합니다.