การออกแบบและการคำนวณ MBBR สำหรับ RAS

ข้อกำหนดการออกแบบสำหรับตัวกรองชีวภาพใน RAS

ตัวกรองชีวภาพที่เหมาะสำหรับ- RAS ความหนาแน่นสูงต้องเป็นไปตามเกณฑ์สำคัญหลายประการเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่มีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพ ระบบควรใช้พื้นที่ผิวของสื่ออย่างเต็มที่เพื่อให้บรรลุผลกำจัดแอมโมเนียอย่างสมบูรณ์ในขณะที่ลดการสะสมไนไตรท์- อัตราการถ่ายโอนออกซิเจนที่เหมาะสมจะต้องรักษาไว้ในพื้นที่ที่มีขนาดกะทัดรัด โดยใช้ตัวกลางที่คุ้มค่า-ซึ่งสร้างการสูญเสียส่วนหัวน้อยที่สุด การออกแบบควรต้องมีการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อยและหลีกเลี่ยงการเก็บรักษาที่มั่นคงเพื่อป้องกันปัญหาการอุดตัน

แง่มุมที่ท้าทายที่สุดประการหนึ่งของการออกแบบตัวกรองชีวภาพคือคำนวณความต้องการออกซิเจนได้อย่างแม่นยำเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของสายพันธุ์ที่เพาะเลี้ยงและความต้องการในการปฏิบัติงานของตัวกรองชีวภาพ ในขณะที่การคำนวณปริมาณสัมพันธ์แนะนำออกซิเจนละลายน้ำขั้นต่ำตามทฤษฎี 0.37 กก. ต่ออาหาร 1 กก(โดย 0.25 กรัมสนับสนุนการเผาผลาญของปลาและ 0.12 กรัมสำหรับไนตริฟิเคชั่น)ข้อควรพิจารณาในการออกแบบเชิงปฏิบัติแนะนำให้จัดเตรียมอาหาร 1.0 กก. O₂ ต่ออาหารกิโลกรัมเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของระบบ ข้อมูลภาคสนามจากการดำเนินงานเชิงพาณิชย์-ในระดับมาตราส่วนบ่งชี้ถึงโดยทั่วไปการใช้ออกซิเจนอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดจะเกิดขึ้นที่ประมาณ 0.5 กก. O₂ ต่ออาหารกิโลกรัมซึ่งแสดงถึงความสมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างประสิทธิภาพทางชีวภาพและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

นี้กลยุทธ์การจัดหาออกซิเจนต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการ ได้แก่ :

ความสามารถในการออกซิเดชันของแอมโมเนียของตัวกรองชีวภาพ

ความผันผวนของความหนาแน่นของถุงน่อง

ความสามารถในการละลายของออกซิเจนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ-

ข้อกำหนดด้านความซ้ำซ้อนของระบบ

เทคโนโลยี MBBR และข้อดีของมัน

ระบบเครื่องปฏิกรณ์ชีวฟิล์มแบบเคลื่อนย้ายเตียง (MBBR) มีข้อได้เปรียบที่เหนือกว่าเทคโนโลยีการกรองทางชีวภาพแบบดั้งเดิม เช่น ตัวกรองแบบหยดและคอนแทคเตอร์ทางชีวภาพแบบหมุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของข้อกำหนดด้านการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษาปัจจุบัน เทคโนโลยี MBBR ได้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในโรงบำบัดน้ำเสียและระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำเชิงพาณิชย์ของยุโรปในระดับต่างๆ

MBBR แสดงถึง-กระบวนการบำบัดทางชีวภาพที่มีการเติบโตซึ่งทำงานอย่างต่อเนื่องในลักษณะ aการสูญเสียศีรษะต่ำ-, เครื่องปฏิกรณ์ไบโอฟิล์มที่ไม่-อุดตัน- คุณสมบัติของระบบนี้พื้นที่ผิวจำเพาะสูงเพื่อการเจริญเติบโตของแผ่นชีวะโดยไม่ต้องล้างย้อน ในระบบ MBBR การเพาะเลี้ยงแบคทีเรียจะพัฒนาบนตัวพาแบบพิเศษที่เคลื่อนที่อย่างอิสระภายในปริมาตรของเครื่องปฏิกรณ์ โครงสร้างเครื่องปฏิกรณ์สามารถรักษาสภาวะแอโรบิกสำหรับการทำไนตริฟิเคชันผ่านการเติมอากาศแบบกระจาย หรือสภาวะที่ไม่เป็นพิษสำหรับการแยกไนตริฟิเคชันโดยใช้เครื่องผสมเชิงกลที่จมอยู่ใต้น้ำ

ผู้ให้บริการสื่อโดยทั่วไปครอบครอง 50-70% ของปริมาตรเครื่องปฏิกรณ์เนื่องจากอัตราส่วนการบรรจุที่สูงขึ้นอาจขัดขวางการผสมที่เหมาะสม ตะแกรงกัก - รวมถึงตะแกรงแนวตั้ง ตะแกรงตาข่ายสี่เหลี่ยม หรือการจัดเรียงตะแกรงทรงกระบอก - ป้องกันการสูญเสียตัวกลางในขณะที่ปล่อยให้น้ำไหล ตัวกลางตัวพาที่ใช้บ่อยที่สุด (ประเภท MBBR04/K1) ประกอบด้วยโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง- (ความหนาแน่น 0.95 กรัม/ซม.³) ซึ่งสร้างเป็นทรงกระบอกขนาดเล็กที่มีโครงสร้างกากบาทภายในและครีบภายนอก-เหมือนส่วนที่ยื่นออกมา แม้ว่าจะมีการออกแบบสื่อต่างๆ มากมาย แต่สื่อทั้งหมดก็มีคุณลักษณะที่สำคัญในการจัดเตรียมพื้นที่ผิวที่ได้รับการคุ้มครองสำหรับการพัฒนาแผ่นชีวะ การเคลื่อนตัวของตัวกลางอย่างต่อเนื่องภายในเครื่องปฏิกรณ์ทำให้เกิด-ประสิทธิภาพในการทำความสะอาดตัวเอง ซึ่งป้องกันการอุดตันและส่งเสริมการหลุดลอกของฟิล์มชีวะ ตามขั้นตอนการเติบโต-ที่แนบมาด้วยความสามารถในการบำบัด MBBR มีความสัมพันธ์โดยตรงกับพื้นที่ผิวของสื่อที่มีอยู่ทั้งหมด.

ลักษณะการดำเนินงานที่สำคัญ:

การออกแบบกรณีศึกษาและการคำนวณ

ภาพรวมของระบบ

ตัวอย่างการออกแบบนี้แสดงขนาดตัวกรองชีวภาพ MBBR สำหรับ RAS การผลิต 500 ตันต่อปี พารามิเตอร์การผลิตที่สำคัญสำหรับแต่ละระยะการเพาะเลี้ยงมีอยู่ในตาราง 1-1 และ 1-2

วิธีการออกแบบ

การออกแบบ MBBR ใช้แนวทางที่เรียบง่ายเมื่อทราบประสิทธิภาพการกำจัด TAN (Total Ammonia Nitrogen) โดยอิงตาม:

• ปริมาตรเครื่องปฏิกรณ์คงที่
• ลักษณะเฉพาะของประเภทสื่อ
• โหลดไฮดรอลิก
• อัตราการกำจัด TAN
• อุณหภูมิในการทำงาน

พื้นที่ผิวของไบโอฟิล์มทั้งหมดที่ต้องการ (A_สื่อ, ตร.ม.) คำนวณจาก:

1. อัตราการโหลด MBBR TAN (P_ตาลกก./วัน)
2. อัตราไนตริฟิเคชันโดยประมาณ (r_ตาลกรัม/(ตรม.·วัน))

ปริมาตรของเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (V_สื่อ, m³) จากนั้นจึงถูกกำหนดโดย:

V_สื่อ = A_สื่อ/ สสส

โดยที่ SSA=พื้นที่ผิวจำเพาะของสื่อ (m²/m³)

เรขาคณิตของเครื่องปฏิกรณ์ได้รับการปรับให้เหมาะสมตามอัตราส่วนความสูง-ถึง-เส้นผ่านศูนย์กลาง (H/D)

ขั้นตอนการออกแบบ

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณความต้องการออกซิเจน (R_ทำ)

ที่ไหน:

• a_ทำอาหาร=0.25 กก.O₂/กก
• r_{ให้อาหาร}อาหาร=0.0173 กิโลกรัม/กิโลกรัมปลา/วัน
• ρ=ความหนาแน่น (137 กก./ลบ.ม.)
• V_ถัง= ปริมาตรถัง (72.8 m³)

ขั้นตอนที่ 2: กำหนดอัตราการไหลของน้ำ (Q_ถัง)

สมมติว่า:

ทำ_{ทางเข้า}= 14.2 มก./ลิตร (ความอิ่มตัวของ O₂ 50%)

ทำ_ถัง= 5 มก./ลิตร (28 องศา )

ที่ไหน

• Q_ถัง= 3,250 ลิตร/นาที

ตรวจสอบว่าอัตราแลกเปลี่ยนถังรายชั่วโมงเป็นไปตามข้อกำหนดการกำจัดของแข็งที่มีประสิทธิผลหรือไม่:

หากจำเป็น สามารถลดลงได้ (เช่น เหลือ 2 การแลกเปลี่ยนต่อชั่วโมง) ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพไฮดรอลิกของถังและประสิทธิภาพการกำจัดของแข็ง

ขั้นตอนที่ 3: คำนวณการผลิต TAN (หน้า_ตาล)

ที่ไหน

• R_{ให้อาหาร}อาหาร=170 กิโลกรัม/วัน
• a_ตาล= 0.032 กก. TAN/กก. ฟีด
• P_ตาล= 5.44 กิโลกรัม TAN/วัน

ขั้นตอนที่ 4: กำหนดปริมาณสื่อ

การใช้อัตราการกำจัด TAN ตามปริมาตร (VTR):

• น้ำอุ่น (25-30 องศา ) : 605 ก./ลบ.ม./วัน
• น้ำเย็น (12-15 องศา ) : 468 กรัม/ลบ.ม./วัน (ที่ 1-2 มก./ลิตร TAN)

ขั้นตอนที่ 5: ขนาดเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ

พารามิเตอร์ที่สำคัญ:

• อัตราส่วน H/D: 1.0-1.2 (ปรับให้เหมาะสมสำหรับการผสม/การเติมอากาศ)
• เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 2 ม
• อัตราส่วนการเติมสื่อ: 60-70%

สำหรับกรณีนี้:

• ปริมาตรที่ต้องการ: 5.0 ลบ.ม. ที่การเติม 60%
• ขนาด:

- ความสูง: 1.83 ม

- เส้นผ่านศูนย์กลาง: 1.83 ม

- ความสูงรวม: 2.1 ม. (รวมฟรีบอร์ด)

รับการออกแบบและการคำนวณ MBBR สำหรับ RAS ของคุณ

ส่งคำถามตอนนี้