GĦALIEX Il-Midja MBBR Tiegħek Ma tistax Bijofilm F'Ġimgħatejn
u Kif Nagħmlu l-Bijomedia tagħna malajr Biofilm?
Minn: Cody Juntai
Data tal-Post: 29 ta' April 2022
Post tags:
X'inhu MBBR jew MBBR Technology? MBBR huwa metodu effiċjenti għat-trattament tad-drenaġġ b'volum baxx ta 'ħama u tħaddim u ġestjoni sempliċi. Dan l-Artikolu prinċipalment jintroduċi għaliex il-Bijomedia fsometimes ma tistax Bijofilm minn diversi aspetti bħall-prinċipju tas-sistema MBBR u l-fatturi li jinfluwenzaw il-formazzjoni.
Il-Midja MBBR għandha tagħmel mikro-organiżmi jehmżu mal-wiċċ tat-trasportatur MBBR u jiffurmaw bijofilm. Meta l-ilma tad-drenaġġ jgħaddi mill-wiċċ tat-trasportatur, il-materja organika u l-ossiġnu maħlul fl-ilma tad-drenaġġ jinfirxu għal ġewwa tal-bijofilm. Il-mikro-organiżmi ġewwa l-membrana jwettqu metaboliżmu ta 'dekompożizzjoni u anaboliżmu ta' organiżmu fuq materja organika fil-preżenza ta 'ossiġnu, filwaqt li l-metaboliti tad-dekompożizzjoni jinxterdu mill-bijofilm għall-fażi akweja u l-arja, u b'hekk jiddegradaw il-materja organika fl-ilma tad-drenaġġ.
Kontorn tal-Artikolu
● Prinċipju tal-proċess MBBR (proċess ta 'dendil)
● Fatturi li jinfluwenzaw MBBR biofilmed
1. Proprjetajiet tal-wiċċ MBBR Bio Carrier
2. Konċentrazzjoni mikrobjali sospiża
3. Attività ta 'mikro-organiżmi sospiżi
● Fatturi li jinfluwenzaw fil-proċess ta 'MBBR biofilmed
1. Forzi fil-proċess tad-dendil tal-film tal-bijo-trasportatur
2. Effett tal-idrofiliċità tal-wiċċ tal-ġarr
3. Effett tat-temperatura fuq l-imġieba tad-dendil tal-film
4. Effett tal-erja tal-wiċċ speċifika tat-trasportatur MBBR u l-ħruxija tal-wiċċ fuq il-prestazzjoni tal-adeżjoni tal-bijofilm.
Fil-midja MBBR, inkwinanti organiċi, ossiġnu maħlul u nutrijenti essenzjali varji għandhom l-ewwel jinfirxu mill-fażi likwida għall-wiċċ tal-bijofilm, u mbagħad fl-intern tal-bijofilm, u l-inkwinanti biss imxerrda fil-wiċċ jew ġewwa l-bijofilm jistgħu jiġu dekomposti u trasformati mill-mikro-organiżmi ġewwa l-bijofilm, u finalment jiffurmaw diversi metaboliti. Barra minn hekk, fil-midja MBBR, il-mikro-organiżmi huma immobilizzati fuq it-trasportatur, u b'hekk tinkiseb is-separazzjoni ta 'SRT u HRT (ħin ta' żamma idrawlika), li tippermetti t-tkabbir u r-riproduzzjoni ta 'mikro-organiżmi b'rata ta' proliferazzjoni bil-mod. Għalhekk, il-midja MBBR hija ekosistema mikrobjali stabbli u diversa.
◆ Dijagramma tal-Fluss tal-Proċess Juntai MBBR
Prinċipju tal-proċess MBBR (proċess tal-membrana mdendlin)
Skont Characklis, Liu et al. il-formazzjoni ta 'film mikrobjali normalment tgħaddi minn erba' stadji:MBBR modifika tal-wiċċ tal-ġarr,twaħħil riversibbli, twaħħil irriversibbli, u l-formazzjoni tal-bijofilm.
Id-deskrizzjoni speċifika hija kif ġej: film mikrobjali mdendlin fuq it-trasportatur MBBR jista 'jinqasam f'żewġ stadji:assorbiment mikrobjaliutkabbir tas-sekwestru.
Wara li t-trasportatur jiġi miżjud mal-korp tal-ilma,l-ewweljidħol fil-perjodu ta 'assorbiment. Uħud mill-mikro-organiżmi u materjali filamentożi ġew imwaħħla mal-wiċċ tat-trasportatur, u l-post fejn aktar materjali huma mwaħħla ħafna drabi hija l-parti konkava tat-trasportatur, li ma tinqatax faċilment mill-fluss tal-ilma.F'dan iż-żmien, il-mikro-organiżmi f'sospensjoni jikbru fi kwantitajiet kbar u jidher saff ta 'ħama aktar ovvju.
Wara t-twaħħil irriversibbli, il-mikro-organiżmi jiksbu ambjent ta 'tkabbir relattivament stabbli fuq il-wiċċ tat-trasportatur, u l-mikro-organiżmi fil-ħama adsorbiti fuq it-trasportatur dalwaqt jibdew jikbru taħt il-kondizzjoni ta' provvista u sottostrat ta 'ossiġnu suffiċjenti.
Bit-tkabbir tal-ħin tad-domestikazzjoni tal-kultura, il-bijofilm li qed jikber fuq il-wiċċ tat-trasportatur kiber ukoll malajr, gradwalment kopra l-wiċċ kollu tat-trasportatur u beda jeħxien. Madankollu, it-tkabbir tal-bijofilm ma kienx uniformi, fil-partijiet aktar prominenti tat-trasportatur, il-bijofilm kien irqaq, filwaqt li l-partijiet konkavi kibru kolonji pjuttost prosperi, li wrew li l-shear idrodinamiku kellu influwenza importanti fuq it-tkabbir tal-bijofilm. Hekk kif aktar u aktar bijofilms huma mwaħħla mat-trasportaturi, id-densità apparenti tat-trasportaturi tonqos gradwalment u ssir eħfef u aktar faċli biex tiġi fluwidizzata, filwaqt li t-trasportaturi fiż-żona li qed tonqos għandhom rata ta 'tnaqqis aktar bil-mod.
MBBR Media Biofilm wara 14-il jum f'Tank ta' Arjazzjoni
Fatturi li jinfluwenzaw MBBR biofilmed
Hija relatata ma 'in-natura tal-wiċċ tal-ġarr(idrofiliċità tal-wiċċ tal-ġarr, ħlas tal-wiċċ, kompożizzjoni kimika tal-wiċċ u ħruxija tal-wiċċ),in-natura tal-mikro-organiżmi(speċi ta' mikroorganiżmi, kundizzjonijiet ta' kultura, attività u konċentrazzjoni) ufatturi ambjentali(pH, saħħa jonika, shear idrawliku, temperatura, kundizzjonijiet tan-nutrijenti u ħin ta 'kuntatt bejn il-mikro-organiżmi u t-trasportatur).
1. MBBR Carrier surface properties
Il-proprjetà tat-tagħbija tal-wiċċ tat-trasportatur, il-ħruxija, id-daqs tal-partiċelli u l-konċentrazzjoni tat-trasportatur jaffettwaw direttament it-twaħħil u l-formazzjoni tal-bijofilm fuq il-wiċċ tiegħu. Taħt ambjent ta 'tkabbir normali, il-mikro-organiżmi għandhom ħlas negattiv fuq il-wiċċ tagħhom. Il-ħruxija tal-wiċċ tal-ġarr tiffaċilita t-twaħħil u l-immobilizzazzjoni tal-batterja fuq il-wiċċ tagħha.
① L-erja tal-wiċċ tat-trasportatur iżżid iż-żona ta 'kuntatt effettiva bejn il-batterja u t-trasportatur meta mqabbla ma' wiċċ lixx.
② Partijiet mhux maħduma tal-wiċċ tat-trasportatur, bħal toqob u xquq, jaġixxu bħala tarka biex jipproteġu l-batterji aderenti mill-forzi ta 'shear idrawliċi.
Ġie konkluż li t-trasportaturi ta 'daqs żgħir ta' partiċelli huma aktar faċli biex jiġġeneraw bijofilms minħabba l-frizzjoni reċiproka baxxa tagħhom u l-erja tal-wiċċ speċifika kbira meta mqabbla mat-trasportaturi ta 'daqs kbir ta' partiċelli. Barra minn hekk, il-konċentrazzjoni tat-trasportatur hija importanti wkoll għall-MBBR biofilmed.
Wagner sab li f'konċentrazzjoni ta 'massa ta' trasportatur baxxa ħafna, anke bi ħxuna tal-bijofilm ta '295 μm, ma setgħetx tinkiseb rata ta' tneħħija stabbli meta jiġi ttrattat ilma mormi refrattorju b'reattur ta 'l-arja. Madankollu, f'konċentrazzjoni ta' trasportatur ta' 20-30 g/L, anke jekk 20% biss tat-trasportaturi kellhom bijofilms ħoxnin ta' 75 μn, ir-reattur xorta kien kapaċi jikseb rata ta' tneħħija stabbli (98%) b'tagħbija COD ta' sa 58 kg/(m3-d).
2. Konċentrazzjoni Mikrobika Sospiża
B'mod ġenerali, hekk kif tiżdied il-konċentrazzjoni ta 'mikro-organiżmi sospiżi, iċ-ċans ta' kuntatt possibbli bejn il-mikro-organiżmi u t-trasportatur jiżdied. Ir-riżultati ta 'ħafna studji wrew li hemm konċentrazzjoni kritika ta' mikro-organiżmi sospiżi waqt it-twaħħil tal-mikrobi; hekk kif tiżdied il-konċentrazzjoni mikrobjali, it-trasport mikrobjali permezz ta 'gradjenti ta' konċentrazzjoni huwa msaħħaħ.
Qabel il-valur kritiku, it-trasport mikrobjali u t-tixrid mill-fażi likwida sal-wiċċ tal-ġarr huwa l-pass ta 'kontroll; ladarba dan il-valur kritiku jinqabeż, it-twaħħil mikrobjali u l-immobilizzazzjoni fuq il-wiċċ tal-ġarr huwa limitat mill-erja tal-wiċċ effettiva tat-trasportatur u m'għadux dipendenti fuq il-konċentrazzjoni ta 'mikro-organiżmi sospiżi. Madankollu, wara l-ekwilibriju tat-twaħħil u l-immobilizzazzjoni, l-ammont ta 'mikro-organiżmi fuq il-wiċċ tal-ġarr huwa determinat mill-mikro-organiżmi u l-proprjetajiet tal-wiċċ tal-ġarr.
3. Attività ta 'mikro-organiżmi sospiżi
L-attività mikrobjali hija normalment deskritta mir-rata ta 'tkabbir speċifika (μ) ta' mikro-organiżmi, jiġifieri, ir-rata ta 'tkabbir u riproduzzjoni ta' mikro-organiżmi għal kull unità ta 'massa. Għalhekk, meta tistudja l-effett tal-attività mikrobjali fuq l-istadji inizjali tal-formazzjoni tal-bijofilm, huwa kruċjali li tiġi kkontrollata r-rata ta 'tkabbir speċifika ta' mikro-organiżmi sospiżi. Ir-riżultati tal-istudju dwar il-formazzjoni ta 'bijofilms eterotrofiċi minn Bryers et al. wera li l-ammont u r-rata inizjali ta 'twaħħil u fissazzjoni ta' batterji nitrifikanti fuq il-wiċċ tat-trasportatur kienu proporzjonali għall-attività ta 'batterji nitrifikanti sospiżi.
① Meta l-attività bijoloġika ta 'mikro-organiżmi sospiżi hija għolja, il-kapaċità tagħhom li joħorġu polimorfi extraċellulari hija ogħla.
② Il-livell ta 'enerġija li fih qed jgħixu l-mikro-organiżmi huwa direttament relatat mar-rata ta' tkabbir tagħhom.
③ L-istruttura tal-wiċċ tal-mikro-organiżmi tvarja skont l-attività tagħhom.
④ Ħin ta 'kuntatt mikrobjali mat-trasportatur.
⑤ Ħin ta 'żamma idrawlika (HRT).
⑥ pH tal-fażi likwida.
⑦ Forza ta 'shear idrodinamika.
Fatturi li jinfluwenzaw fil-proċess ta 'MBBR biofilmed
1. Forzi fil-proċess MBBR Biofilmed
Jikkontribwixxi direttament għall-interazzjoni diretta bejn il-mikro-organiżmi u l-wiċċ tat-trasportatur, u għandu rwol kruċjali fil-proċess kollu MBBR biofilmed.
2. Effett tal-idrofiliċità tal-wiċċ tal-ġarr
Il-wiċċ tat-trasportatur GPUC fih gruppi idrofiliċi bħal -OH u gruppi amide, u l-biċċa l-kbira tal-mikro-organiżmi nfushom għandhom idrofiliċità tajba, u l-wiċċ tal-ġarr u l-wiċċ tal-mikroorganiżmu jistgħu jiffurmaw struttura ta 'irbit tal-idroġenu; sadanittant, l-enerġija ħielsa tal-wiċċ tal-ġarr idrofiliku hija aktar baxxa minn dik tal-wiċċ tal-ġarr idrofobiku, u l-mikro-organiżmi fl-ilma huma aktar probabbli li jersqu lejn il-wiċċ tal-ġarr idrofiliku għall-adsorbiment u t-tkabbir.
3. Effett tat-temperatura fuq MBBR biofilmed
Il-firxa tat-temperatura xierqa għall-mikro-organiżmi aerobiċi hija 10 ~ 35 grad. It-temperatura ta 'l-ilma għandha impatt akbar fuq it-tkabbir ta' batterji nitrifikanti u r-rata ta 'nitrifikazzjoni. It-temperatura ta 'tkabbir adattata għall-biċċa l-kbira tal-batterji nitrifikanti hija ta' 25 ~ 30 grad, meta t-temperatura tkun inqas minn 25 grad jew ogħla minn 30 grad, it-tkabbir ta 'batterji nitrifikanti jonqos, taħt l-10 grad it-tkabbir ta' batterji nitrifikanti u n-nitrifikazzjoni titnaqqas b'mod sinifikanti .
It-test MBBR biofilmed twettaq f'10 grad, 20 grad u 35 grad, u l-ammont ta 'mikro-organiżmi mwaħħla mal-mili tkejjel ukoll matul il-proċess kollu tad-dendil tal-film. Ir-riżultati wrew li: f'10 grad , il-MBBR biofilmed beda bil-mod, u ħadet 7d biex ikollu bijofilm ovvju mehmuż, u l-MBBR biofilmed immaturat wara 21d, u l-ammont massimu ta 'bijomassa mehmuża kien 2.1 g/L; f'35 grad, il-midja MBBR bdiet bijofilm wara 4d, u l-MBBR biofilmed immaturat L-ammont massimu ta 'bijofilm imwaħħal kien 3.5 g/L wara madwar 19 d. F'madwar 20 grad, il-bijofilm beda jifforma wara 2 d, u l-ammont massimu ta 'bijofilm imwaħħal kien 5.7 g/L wara madwar 10 d. Jista 'jidher li l-effett tat-temperatura fuq il-film imdendel ma kienx ovvju ħafna, u l-bijofilm jista' jiġi ffurmat fuq il-wiċċ tal-mili fi ħdan 15-30 grad, u l-film imdendel beda aktar malajr.
It-temperatura hija fattur ewlieni li jaffettwa l-attività bijoloġika u l-kapaċità metabolika, u l-influwenza tagħha fuq il-proċess ta 'reazzjoni ta' nitrifikazzjoni tinsab prinċipalment fil-mudell ta 'tkabbir u l-attività bijoloġika ta' batterji nitrifikanti.
L-influwenza tat-temperatura fuq l-attività bijoloġika hija manifestata bħalal-influwenza fuq ir-rata tar-reazzjoni bijokimikaul-influwenza fuq ir-rata tat-trasferiment tal-ossiġnu.
Juntai Biofilm MBBR Carrier Media f'Tank ta' Arjazzjoni f'Xahrejn
4. Effett tal-erja tal-wiċċ speċifika tat-trasportatur MBBR u l-ħruxija tal-wiċċ fuq il-prestazzjoni tal-adeżjoni tal-bijofilm
L-erja tal-wiċċ speċifika kbira u l-ħruxija jtejbu l-abbiltà tat-trasportatur li jaqbad mikro-organiżmi. It-trasportaturi bi ħruxija kbira tal-wiċċ għandhom kapaċità ta 'ridistribuzzjoni aktar b'saħħitha għall-fluss tal-ilma sabiex il-fluss tal-ilma fir-reattur ikollu inqas forza ta' shear fuq il-bijofilm fuq it-trasportatur, u fl-istess ħin jipprovdi ambjent intern favorevoli għat-taħlit u l-kuntatt bejn il-mikro-organiżmi u s-sottostrat , li jippromwovi l-akkumulazzjoni tal-bijofilm fuq il-wiċċ tal-ippakkjar. Il-wiċċ mhux maħdum għandu saff tal-konfini laminari eħxen mill-wiċċ lixx, li jista 'jipprovdi ambjent idrodinamiku statiku tajjeb u b'hekk jevita l-effett negattiv tal-shear tal-fluss tal-ilma fuq it-tkabbir ta' mikro-organiżmi mwaħħla.