MBBR とチューブセトラーを使用して廃水処理効率を最適化する方法

廃水処理効率を最適化するには、プラントオペレーターは生物学的表面積を最大化し、固液分離プロセスを加速する必要があります。 最も効果的な戦略は、ハイパフォーマンスを統合することです MBBR (移動床バイオフィルムリアクター) 栄養素を除去するための培地 傾斜チューブセトラー 急速な沈降のために。この組み合わせにより、追加の土地や高価な土木工事を必要とせずに、プラントの処理能力を最大 50% 増加させることができます。

生物学的治療における MBBR 培地の役割は何ですか?

MBBRメディア (移動床バイオフィルム リアクター) は、以下から作られた小型の特殊なプラスチック キャリアで構成されます。 高密度ポリエチレン (HDPE) 。これらの担体は曝気タンク内に浮遊し、有益な細菌が増殖するための広大な保護表面積を提供します。

これらの担体をタンクに追加すると、有機性廃棄物を消化する微生物の「労働力」が本質的に増加します。培地は通気により常に動いているため、自浄環境が形成され、古くて効率の悪いバイオフィルムが剥がれ落ち、より活発で若いバクテリアが入る余地が生まれます。

チューブセトラーが明確化するために重要なのはなぜですか?

チューブセトラー 一連の傾斜した六角形のチャネルを使用して、清澄装置内の固体の沈降効率を向上させます。有効沈降面積を増やすことで（ ハーゼンスの法則または浅いタンク理論 )、これらのモジュールを使用すると、粒子がチューブの壁に衝突して底に滑り落ちる前に、非常に短い距離を落下することができます。

このプロセスにより、二次清澄装置に必要な設置面積が大幅に削減されます。巨大で深いタンクの代わりに、設置することではるかに小さい設置面積で同じ結果を達成できます。 耐紫外線性 PVC または PP チューブセトラーモジュール 60度の角度で。

技術比較: NIHあO ソリューションと従来の方法

次の表は、アドバンスト メディアにアップグレードするとシステム パフォーマンス メトリックがどのように向上するかを示しています。

MBBR充填率の計算方法は?

メディアの正しい量を計算することは、システムの安定性に不可欠です。次のプレーンテキストの式を使用して、要件を決定します。

充填率パーセンテージ = (媒体の体積 / 反応タンクの体積) * 100

ほとんどの地方自治体の申請では、次の充填率が 30%と67% が推奨されます。この比率が 70% を超えると、培地が自由に動かなくなり、デッドゾーンが発生し、酸素輸送効率が低下する可能性があります。

杭州 NIHAO (ニーハオ水) - 専門機関について

杭州NIHAO環境技術有限公司 (Nihao Water) は、高品質の廃水処理コンポーネントの製造およびエンジニアリングにおいて世界的に認められたリーダーです。以上で 16年の経験 NIHAO は高分子科学と環境工学の分野で、 HDPE MBBRメディア、PVC/PPチューブセトラー、ファインバブルエアレーションディフューザー .

当社の製品は厳格な基準のもとに製造されており、 ISO 9001:2015 品質基準を満たしており、米国、ブラジル、ドイツを含む 50 か国以上に輸出されています。当社のエンジニアリング チームは、カスタムの生物学的プロセス設計とオンサイトの技術サポートを提供して、お客様の施設が地域の環境排出基準を満たしていることを確認します。

パート 2: MBBR およびチューブセトラー向けのステップバイステップのインストールおよびメンテナンス ガイド

MBBR 培地とチューブセトラーの取り付けには、培地の漏れを防ぎ、均一な流量分布を確保するための正確なエンジニアリングが必要です。 このガイドでは、これらのコンポーネントを既存または新規の下水処理プラント (WWTP) に統合するための専門的な手順の概要を説明します。

フェーズ 1: MBBR メディアとエアレーション システムの設置

MBBR 設置の主な目的は、酸素移動を最大化しながら培地が常に動き続けることを保証することです。 最適なセットアップを行うには、次の手順に従ってください。

1. グリッドとディフューザーのレイアウト: インストール ファインバブルディスクまたはチューブディフューザー タンクの底にあります。培地が沈殿して嫌気性になる可能性のある「デッドゾーン」を防ぐために、レイアウトは床面積の少なくとも 70% をカバーする必要があります。
2. 保持スクリーンの取り付け: ステンレス鋼をマウント ウェッジワイヤースクリーン またはタンク出口の多孔板。メディアが次のステージに流れ込むのを防ぐために、スロット サイズはメディアの直径より小さくする必要があります (たとえば、25 mm メディアの場合は 10 mm スロット)。
3. メディアの読み込み: 徐々に追加していきます NIHAO HDPEメディア エアレーションシステムの作動中にタンクに注入します。を超えないでください 充填率67% これは、効果的なバイオフィルム脱落に必要な流動化を妨げるためです。
4. 順応期間: 「スタートアップ」フェーズには 7 ～ 20 日間かかります。この間、細菌は培地の保護された表面領域に付着し、目に見える茶色がかったバイオフィルム層を形成します。

フェーズ 2: チューブセトラーモジュールの組み立てと配置

チューブセトラーを適切に設置すると、水が処理媒体を迂回する「短絡」が防止されます。 1. サポート体制: ステンレス鋼または亜鉛メッキ炭素鋼を使用して頑丈な支持フレームを構築します。上向きの流速を均一にするために、フレームは完全に水平でなければなりません。
2. ブロックアセンブリ: 組み立てる NIHAO チューブセトラーシート 熱溶着または専用クリップを使用してブロックに分割します。すべてのチャンネルが同じ位置に揃っていることを確認します。 60度の角度 。この特定の角度は、重力による沈降と自己洗浄機能のバランスをとっているため、業界標準となっています。
3. ポジショニング: ブロックをサポートフレーム上に置きます。タンクが水で満たされたときにブロックが浮き上がるのを防ぐために、ブロックの上部に「浮き防止」バー (通常は圧力ストリップ) を使用します。
4. 排水洗浄業者: V ノッチ堰 (排水洗浄器) が水平になっていることを確認します。一方の側がもう一方の側よりも低い場合、チューブセトラーの一部を通過するより多くの水が引き込まれ、全体の沈降効率が低下します。

長期的な効率性を実現するメンテナンス プロトコル

最高のパフォーマンスを維持するには、定期的な検査スケジュールが必要です。

• エアレーションモニタリング: 「沸騰」または不均一な泡がないか確認してください。ディフューザーが詰まると酸素レベルが低下し、MBBR 培地の移動が停止し、バイオフィルムの死滅につながります。
• スラッジブランケット制御: 沈降タンクでは、チューブセトラーの下の汚泥レベルを監視します。汚泥がチューブ内に上昇すると、流路が詰まり、処理水中に「固形物キャリーオーバー」が発生します。
• メディアの完全性: 定期的に点検してください MBBRメディア 摩耗や化学的劣化に備えて。高品質 100% バージン HDPE NIHAO の製品は、通常の動作条件下で 15 年以上持続するように設計されています。

よくある質問

MBBR メディアはどのくらいの頻度で交換する必要がありますか?
100% バージン HDPE から作られた高品質 MBBR メディアは頻繁に交換する必要がありません。標準的な動作条件下では、機能寿命は次のとおりです。 15～20年 。交換が必要になるのは、メディアが物理的に損傷したり、画面の故障により紛失した場合のみです。

なぜチューブセトラーには 60 度の角度が必要なのでしょうか?
A 60度の傾斜 沈降に最適なのは、沈降した固体が重力 (自浄作用) によって管壁を滑り落ちるほど急勾配であると同時に、有効な水平沈降面積を最大化するのに十分な浅さを保つためです。

既存の活性汚泥プラントを MBBR にアップグレードできますか?
はい。これはと呼ばれます レトロフィットまたはIFAS（一体型固定膜活性汚泥） アップグレードします。既存のタンクに MBBR 培地を追加することで、古いプラントの処理能力を向上させることができます。 50% ～ 200% 新たにコンクリートタンクを建設する必要はありません。

NIHAOからの技術サポート

で 杭州NIHAO（ニーハオウォーター） 、私たちは、どの下水プロジェクトにも固有の課題があることを理解しています。当社の技術部門は以下を提供します。

• サイズの計算: BOD/COD 負荷に基づいて必要なメディアの正確な立方メートルを決定するのに役立ちます。
• 材料の選択: 地域の水温と化学物質への曝露に基づいて、PP、PVC、または HDPE のいずれかをアドバイスします。
• CAD 図面: サポートフレームとエアレーショングリッドの詳細な設置レイアウトを提供します。

パート 3: 現実世界のパフォーマンス – 10,000㎥/日のプラントアップグレードのケーススタディ

プロジェクト概要：新設を伴わない能力増強

東南アジアの都市下水処理施設は重大な課題に直面していました。地元の人口は 40% 増加し、既存の人口は 40% 増加しました。 活性汚泥 システムは、全窒素 (TN) とアンモニア (NH3-N) の排出限界を常に超えていました。新しいタンクを設置できる土地がなかったため、施設は「タンク内」のアップグレードが必要でした。

• 場所: 工業地帯、ベトナム
• 元の容量: 7,000㎥/日
• 目標容量: 10,000㎥/日
• 主な目標: NH3-N を 25mg/L から 5 mg/L 未満に減らします。

NIHAO ソリューション: IFAS レトロフィット アプローチ

新たな需要を満たすために、NIHAO のエンジニアは IFAS（一体型固定膜活性汚泥） 次のコンポーネントを使用した戦略:

1. メディアの選択: 450㎥ NIHAO K3 MBBR メディア (HDPE) を好気性タンクに追加しました。これにより、追加の機能が提供されました 500,000 m3 の有効表面積 硝化バクテリア用。
2. 酸素の最適化: 既存の粗大気泡散気装置を次のものに置き換えました。 NIHAO ファインバブルディスクディフューザー 酸素移動効率 (OTE) を 40% 向上させ、より高い生物学的負荷をサポートします。
3. クラリファイアーの強化: 二次清澄器には次のものが取り付けられました。 NIHAO PP チューブセトラーモジュール 。これによりオーバーフロー量が増加し、固形分を持ち越すことなく、浄化装置が油圧流量の 30% 増加に対処できるようになりました。

測定可能な結果とデータ分析

20 日間の順応期間の後、プラントは次のパフォーマンス指標を達成しました。

プロジェクト エンジニア向けの重要なポイント

• 設置面積効率: 新しいコンクリートを1立方メートルも注入することなく、容量は40％以上増加しました。
• 動作の安定性: の MBBRメディア上のバイオフィルム 緩衝材として機能し、大雨（雨水の流入）時の細菌の「流出」を防ぎます。
• エネルギーの節約: 流量は増加しましたが、高効率ディフューザーにより、処理水 1 m3 あたりの総エネルギー消費量は実際に 12% 減少しました。

チェックリスト

• MBBRに最適な素材は何ですか? 密度 (0.95 g/cm3 ) と耐久性を備えた 100% バージン HDPE (高密度ポリエチレン)。
• NIHAOはどのようにして沈降を改善するのでしょうか？ 六角管沈降器の採用により、有効沈降面積が従来の4倍に拡大。
• これらのコンポーネントの寿命はどれくらいですか? MBBR メディアの場合は 15 ～ 20 年。 UV安定化チューブセトラーの場合は10年。

パート 4: エンジニア向けの技術選択ガイドとトラブルシューティング

適切な廃水媒体の選択は、水の化学的性質、温度、特定の栄養素の除去目標によって異なります。 この最後のセクションでは、長期的なシステムの安定性を確保するための技術的な意思決定マトリックスとトラブルシューティング プロトコルを提供します。

適切な MBBR メディアの形状とサイズを選択するにはどうすればよいですか?

の best MBBR media for your plant is determined by the required protected surface area and the type of wastewater being treated. 媒体が小さいほど表面積は大きくなりますが、より細かい保持スクリーンが必要になります。一方、媒体が大きいほど、高固形分環境での詰まりに対する耐性が高くなります。

• 高度な BOD 除去の場合: 有効表面積が 500 ～ 800 m2/m3 のメディアを使用してください (NIHAO K1 または K3 など)。これらは、厚いバイオフィルムによる詰まりを防ぐ大きな開口部を提供します。
• 硝化（アンモニア除去）の場合： NIHAO K5 などの表面積の大きいメディア (900 m2/m3 以上) を使用してください。硝化バクテリアはゆっくりと増殖し、薄い膜を形成するため、表面積の増加により反応速度が最大化されます。
• 材料密度: 密度が約 0.95 g/cm3 であることを確認します。密度が高すぎるとメディアが沈んでしまいます。低すぎると、浸漬および流動化が困難になります。

一般的な運用上の問題のトラブルシューティング

MBBR および Tube Settler システムで発生する最も頻繁な問題。

1. MBBR メディアが動かない (流動性が悪い)

• 原因: エアレーションディフューザーの詰まり、または過剰な充填率（70％以上）。
• 解決策: ブロワー圧力を点検してください。圧力が設計仕様より高い場合は、ディフューザーの洗浄または交換が必要になる場合があります。メディアの容量が 67% の制限を超えている場合は、メディアの容量を減らしてください。

2. チューブセトラーにおける過剰なスラッジの蓄積

• 原因: 汚泥の返送率が不十分、または設置角度が間違っている。
• 解決策: チューブが正確に 60 度の角度で取り付けられていることを確認してください。スラッジ ポンプのタイミングをチェックして、「スラッジ ブランケット」がチューブセトラー モジュールの底部から少なくとも 0.5 メートル下にあることを確認します。

3. タンクから流出する媒体

• 原因: 保持スクリーンが損傷しているか、スクリーン スロットのサイズが正しくありません。
• 解決策: インストール a stainless steel wedge-wire screen. The slot width should be 20% to 30% smaller than the smallest diameter of the MBBR media being used.

技術用語集 (文脈に応じたスニペット)

• SOTE (標準酸素移動効率): エアレーションディフューザーがどれだけ効果的に酸素をきれいな水に移すかを示す尺度。 NIHAO ファイン バブル ディフューザーは、通常 35% 以上の SOTE を達成します。
• バイオフィルムの脱落: の natural process where old bacteria fall off the MBBR media to be replaced by new, more active bacteria.
• 上昇流速度: の speed at which water moves upward through a tube settler. For optimal performance, this should typically be kept between 1.5 and 3.0 m/h depending on the solids load.

MBBRと活性汚泥の違いは何ですか?
主な違いは、 MBBR (移動床バイオフィルムリアクター) これは、細菌が保護されたプラスチックキャリア上で増殖する「付着増殖」プロセスです。 活性汚泥 バクテリアが水中で自由に混ざり合う「浮遊増殖」プロセスです。 MBBR はバイオマス濃度をはるかに高くすることができるため、従来の活性汚泥と比較して、より少ないタンク容積でより多くの廃水を処理できることになります。

浄化装置に適したチューブセトラーの量を決定するにはどうすればよいですか?
チューブセトラーモジュールの数は、 表面荷重率 (またはオーバーフロー率)。標準的な計算は次のとおりです。
必要な面積 = 設計流量 / 許容オーバーフロー量。 通常、チューブセトラーは、チューブのない従来の清澄装置よりも 2 ～ 4 倍高いオーバーフロー速度を可能にし、既存のタンクの容量を効果的に 2 倍または 3 倍にします。

MBBR メディアには 100% バージン HDPE が推奨されるのはなぜですか?
100% バージン HDPE (高密度ポリエチレン) は、優れた機械的強度、耐薬品性、および流動化に適した密度 (0.95 ～ 0.97 g/cm3) を提供するため、推奨されます。リサイクルされた材料には、メディアを脆くしたり沈下させたりする不純物が含まれていることが多く、2 ～ 3 年以内にシステム障害が発生します。

MBBR システムの理想的な「起動」時間はどれくらいですか?
一般的な MBBR システムには次の時間がかかります。 7～20日 機能的なバイオフィルムを開発します。これは、水温、pH、および有機物の負荷によって異なります。寒い気候では、「順応」期間が 30 日間に及ぶ場合があります。健康な植物からの「種子スラッジ」を追加すると、このプロセスを加速できます。

チューブセトラーには定期的な清掃が必要ですか?
はい、ただし、ほとんどが自動洗浄されるように設計されています。の 60度の角度 ほとんどの固体は自然に滑り落ちます。ただし、汚泥や藻類の成長の「粘着性」に応じて、チャネルの詰まりを防ぎ、最適な流量を維持するために、3 ～ 6 か月ごとに低圧水ホースを使用することをお勧めします。

MBBR 培地は好気性プロセスと嫌気性プロセスの両方に使用できますか?
はい。で エアロビック システムでは、メディアはディフューザーからの気泡によって移動します。で 嫌気性または無酸素性 （脱窒）システムでは、媒体は機械式ミキサーによって移動されます。バイオフィルムキャリアは、両方のタイプの治療において特殊な細菌に安定した環境を提供します。

杭州 NIHAO は PVC チューブセトラーの品質をどのように保証していますか?
すべて NIHAO PVC チューブセトラー たわみや環境劣化を防ぐために、耐紫外線添加剤と特定の厚さ (0.5 mm ～ 1.0 mm) を使用して製造されています。各バッチは「熱溶着」強度テストを受け、モジュールが人の重量（メンテナンス用）と蓄積されたスラッジの重量を支えることができることを確認します。

主要な概要表