産業廃水処理における環境に優しいエネルギー効率の高いバイオキャリアの適用

1。環境に優しいバイオキャリアの定義とコア機能

環境に優しいバイオキャリアは、微生物の付着と代謝活動を最適化するための特殊な材料と構造で設計された微生物キャリアであり、エネルギー消費を減らしながら廃水処理効率を高めます。主な機能は次のとおりです。

1. 高い特定の表面積 ：ポリウレタンバイオキャリアなどの材料または MBBR（移動ベッドバイオフィルムリアクター）キャリア の特定の表面積を達成します 800〜3,500m²/m³ 、従来のキャリア（100〜500m²/m³）をはるかに超え、微生物コロニー形成スペースを大幅に増加させます。
2. 急速なバイオフィルム形成と分解効率 ：修正ポリプロピレンキャリアは、バイオフィルム形成時間を短縮します 72時間 （vs.従来のキャリアの場合は5〜7日）、遅いキャリアは汚染物質の分解効率を改善します 37.7％ .
3. 化学的安定性と耐久性 ：ポリマー材料（ポリウレタン、ポリプロピレンなど）は、酸、アルカリ、腐食に対する耐性を示し、寿命は超えています。 10年 、従来のソフトキャリアの1〜3年と比較して。
4. 省エネとスラッジの削減 ：MBBRキャリアは、流動性ベッドの設計により通気エネルギー消費を削減し、同時硝化の除化しを可能にし、炭素源の需要を削減します。スラッジの生産は削減されます > 30％ 場合によっては。

2。産業廃水処理における一般的なバイオキャリアの種類

1. MBBRキャリア ：

   • 構造 ：高密度ポリエチレン（HDPE）または多孔質表面と近水密度を備えた修飾ポリプロピレン（ 0.96–0.98 g/cm³ ）、流動操作に適しています。
   • アプリケーション ：高器官廃水（たとえば、医薬品、用紙、食品加工）。

2. 中断されたボールキャリア ：

   • 特徴 ：の特定の表面領域を持つ3D多孔質構造（中空球） 800〜1,200m²/m³ 、石油精製および化学廃水に最適です。

3. 弾性3Dキャリア ：

   • 材料 ：ポリオレフィン - ポリアミドは、調節可能な多孔性とブレンドし、同時窒素とリン除去のための酸素勾配（好気性外層、嫌気性コア）を形成します。

4. 親水性ポリウレタンスポンジキャリア ：

   • 利点 ：高アンモニア窒素耐性、強力な親水性特性、および動的バイオフィルムの更新、廃水と都市下水の発見に適しています。

3。アプリケーションシナリオとケーススタディ

1. 化学廃水 ：

   • 場合 ：Shaanxi州の化学プラントが達成されました > 90％CODの除去 そして 85％アンモニア窒素除去 高度なバイオキャリアを使用して、 30％の炭素源の節約 ショートカットの硝化除化しを介して。

2. 医薬品廃水 ：

   • 場合 ：Zhijiang州の医薬品施設は、MBBRキャリアを使用して抗生物質を含んだ廃水を処理し、排水総窒素を達成しました <5 mg/l （クラスIVの表面水基準を満たしています）。

3. テキスタイルと紙の廃水 ：

   • 場合 ：杭州の印刷および染色施設は、弾力性と繊維のボールキャリアを組み合わせて除去します > 95％の色強度 水の再利用を増やします 60％ .

4. 川と工業パークの修復 ：

   • 場合 ：固定バイオキャリアモジュールを使用した統合マイクロエアレーションの酸化における河川修復プロジェクト、からのアンモニア窒素の減少 15 mg/lから<1 mg/l バイオフィルム植物の相乗効果を通して。

4。従来のキャリアとのパフォーマンス比較

5。将来の傾向

1. 物質的な革新 ：表面積と電子移動速度を高めるために、ナノコンポジットキャリア（グラフェン強化など）。
2. スマート監視 ：リアルタイムのバイオフィルムの厚さと活動追跡用のIoT対応システム。
3. 多機能統合 ：複雑な廃水処理のための有機劣化と重金属吸着（例えば、PB²⁺、cr⁶⁺）を組み合わせたキャリア。