MBBRタンク内の曝気デッドゾーンを回避するために膜拡散器を使用する

MBBRプロセスでよく問題となるのは曝気です。流体が停滞したり、流速が遅い場合、バイオフィルム担体とバイオフィルムをタンク内で均一に懸濁状態に保つのは困難です。その結果、デッドスポットが発生し、処理効率が低下し、溶存酸素濃度の変動や清掃頻度の増加につながります。最善のアプローチは、膜拡散器を使用することです。これは、非常に小さな気泡曝気を生成することでタンク全体に優れた酸素分布を実現し、MBBRシステム内の混合度を高めることでこれらの問題を解決できる、実績のある効果的なソリューションです。拡散器を適切に構成することで、オペレーターは処理効率を最適化できます。 MBBRバイオフィルムキャリア 運動、バイオフィルムの成長、およびシステム全体の動作。

曝気デッドゾーンが発生する理由

この問題の原因は多岐にわたりますが、結局は問題の原因を特定することが重要です。MBBRのデッドゾーンは、世界中の廃水処理施設で問題となっており、基本的に反応槽全体に空気と水が適切に循環していない領域、または空気や水の流れが不十分な領域を指します。時間の経過とともに、また槽の設計によっては、バイオフィルム担体が反応槽内で自由に移動するのではなく、凝集してしまう可能性があります。これらのデッドゾーンは、散気装置の不均一な配置によって引き起こされる可能性があります。槽内の散気装置が不均一に配置されている場合、槽への空気の流れが不均一になる可能性があります。活性の高いゾーンがある一方で、槽の他の部分は停滞または不活性になる可能性があります。活性の低いゾーンではデッドゾーンが発生する可能性があります。デッドゾーンは槽自体の設計によって形成される可能性があります。壁、バッフル、パイプ、内部構造など、MBBR槽の設計が不十分な場合、水の流れにも影響が出る可能性があります。 MBBRバイオチップメディア . これらは、均一な曝気であっても、特にタンクディフューザーの配置時に考慮されていない場合、円形または停滞したゾーンを作り出す可能性があります。不十分な空気の流れ 他の要因に加えて、タンクには十分な量の空気の流れが必要です。空気は、キャリアを均等に分散させ、全体に十分な混合を確保するために十分な勢いを持っている必要があります。空気の流れが不十分な場合、それらを循環させるのにエネルギーが少なすぎる可能性があります。すると、キャリアはタンクの隅に沈み始め、蓄積し始めると水の流れをさらに制限する可能性があります。タンク底部のディフューザー内の生物付着は、特定の場所で別の潜在的な問題です。生物物質、汚れ、およびミネラルがディフューザーの開口部に沈み、時間の経過とともに、表面の特定の部分を完全に詰まらせる可能性があります。すると、曝気が不均一になります。タンクの一部には十分な空気が供給されますが、他の部分には供給が不十分です。これにより、デッドゾーンが発生しやすくなります。食品加工廃水処理施設を例にとると、タンクの底部3分の1で沈殿物が沈殿しなくなったことに気づき、底部のエアディフューザーが詰まっていることが分かりました。タンクのオペレーターは、空気の流れを均一で均等なシステムに戻すことができ、バイオフィルムがすぐに再び動き出したことから、効果があったようです。オペレーターは、廃水処理プロセスを阻害し始める前にデッドゾーンを特定して対処できるよう、担体材料、空気の流れ、酸素レベルを注意深く監視する必要があります。

適合する膜拡散器

MBBRタンク内の曝気デッドゾーンを回避するには、適切なサイズの膜拡散器の選択が重要な要素となります。拡散器にはいくつかの種類があり、タンクの設計と処理目的に合ったものを選ぶことで、混合と酸素分布に違いが生じます。膜拡散器のメカニズムは、柔軟な膜から多数の微細な気泡を放出することです。これらの気泡は水柱を上昇し、上昇するにつれて水柱に動きが生じます。適切に選択および設置すれば、バイオフィルム担体の移動とタンク全体への酸素の輸送に役立ちます。まず、空気流量の容量が重要です。どの拡散器も、過度の混合や拡散を起こさずに一定量の空気量を収容できるように設計されています。空気流量が不十分な場合、特定の領域への空気流量が不足する可能性があります。乱流が強すぎると担体が過度の乱流に苦しみ、バイオフィルムの安定性に影響を与える可能性があります。拡散器のサイズと配置も重要です。大型タンクの場合、均一な混合パターンを実現するために、複数の拡散ラインを設置する必要がある場合があります。空気が反応器のすべての部分に流れるように、間隔を慎重に設計する必要があります。壁、角、タンク端の周りの特定の場所は、デッドゾーンが発生しやすいため、特に注意を払う必要があります。膜材料も重要な要素です。高品質のEPDM膜とシリコーン膜は、連続運転で一定の気泡生成速度と有用な耐久性を提供できるため、広く使用されています。良好な膜は、時間の経過とともに一貫した曝気を提供するために重要です。たとえば、ある都市下水処理場は、古い粗気泡曝気システムから微細気泡膜拡散器に切り替えました。オペレーターは、拡散器の構成を調整してタンクの床全体をカバーし、担体の動きをより均一にし、担体が蓄積する傾向のある領域を減らすことができることがわかりました。溶存酸素の測定値も、反応器全体でより一貫した値を示しました。オペレーターは、拡散器を選択する前に、タンクのサイズ、担体の充填レベル、空気流量要件、処理目標など、さまざまな要素を考慮する必要があります。これらの条件に適合する拡散器を使用することで、混合効率を高め、デッドゾーンのリスクを低減し、長期的に見てより安定した生物学的処理を確保することができます。

設置とレイアウトに関するヒント

最適な膜拡散器も、適切な場所に設置しなければ機能しません。適切に設計されたレイアウトは、MBBR タンクのすべての領域に空気を循環させ、担体がタンク全体に移動できるようにすると同時に、時間の経過とともにデッド ゾーンが形成される可能性を最小限に抑えます。設置の主な目的は、タンクの底全体に空気が均等に分布していることを確認することです。拡散器は、気泡がリアクター全体に上昇し、一点に集中しないように配置する必要があります。空気のより均等な分布は、より均等な水の循環につながり、角や壁が水の集積点になるのが少なくなります。拡散器のライン間の間隔も考慮する必要があります。拡散器の間隔が広すぎると、隙間ができ、混合が不完全になります。詰め込みすぎると、家の一部に空気が多すぎ、他の場所にはあまり空気が来ない可能性があります。メーカーが推奨する間隔は良いガイドラインです。タンクの寸法や運転条件に基づいて調整が必要になる場合があります。コーナーやタンクの端はデッドゾーンが発生しやすいため、特に注意が必要な問題箇所です。運転者は、起動時にリアクター内でキャリアがどのように分布しているかを注意深く観察することが重要です。キャリアが特定の場所に蓄積する傾向がある場合は、レイアウトや空気の流れを少し変更することで循環を改善できます。空気配管システムは、列内の各ディフューザーセットに均等な量の空気流量が供給されるように設計する必要があります。ディフューザーの列が他の列に比べて空気を多く受け取ると、空気の分布が不均等になります。バランスの取れた流量と、適切な場合はバランスバルブを含む適切な配管サイズ構成により、システム全体の運転効率が向上します。たとえば、工業団地の廃水処理プラントの運転者は、MBBRの片側にキャリアが過剰に蓄積していることに気づきました。ディフューザー自体は機能しており正常に動作していましたが、配管が列間で空気の流れを均等に分配していないようでした。配管内の空気の流れのバランス調整とディフューザーの配置の微調整によるシステム調整により、搬送体の動きの均一性が大幅に向上しました。適切な設置と設計と同様に重要なのは、設置後の定期的な監視です。搬送体の動作と動きのパターンを目視で確認し、動作監視と空気の流れのパターン監視を行うことで、小さな問題が深刻な運用上の問題に発展する前に検出できます。