下水処理業界で一定期間働いていると、MBRとMBBRという2つの名前をよく聞くようになります。
初めての方は、名前が一文字違い「高度な職人技」のように見えて戸惑う方も多いかもしれませんが、実際はどう違うのでしょうか？私が MBBR に初めて触れたのは 2016 年で、当時はそれが単なる MBR のアップグレード バージョンだと思っていました。
現在、一部のプロジェクトは MBR を使用していますが、他のプロジェクトは MBBR を使用しています。
場合によっては、2 つのプロセスが一緒に表示されることもあります。
名前だけを見ると、非常に混同しやすいです。
実際、これら 2 つのプロセスは、問題を解決するためのアプローチがまったく異なります。簡単な理解:
MBR は濾過に膜を使用します。
MBBRは微生物に「生活空間」を提供することです。
強化された泥水分離、
強化された生物学的処理。
今日は、これら 2 つのプロセスのロジック、メリットとデメリット、適用可能なシナリオを 1 つの記事で説明しましょう。
1.まず、下水処理とは一体何をしているのかを理解しましょう
ほとんどの下水処理は基本的に次の 2 つのことを行います。
ステップ 1: 微生物を使用して汚染物質を消費する
ステップ 2: 水から微生物を分離する
最初のステップは生物学的処理と呼ばれます
2番目のステップは泥水分離と呼ばれます
従来の活性汚泥プロセスのプロセスは実際には非常に単純です。
曝気槽→二次沈殿槽
曝気槽内の汚染物質の微生物分解
二次沈殿池は汚泥と水を沈殿分離します。
MBRとMBBRは実際にこの2つの側面で強化されています。
2、MBR：二次沈殿槽を膜に置き換える
MBRの正式名称はメンブレンバイオリアクターです。
このプロセスにおける最大の変更は 1 つだけです。
二次沈殿槽を膜ろ過式に更新。
次のようなシナリオを想像できます。
伝統的な職人技は沈殿槽を使って「泥が沈むのを待つ」ようなものです。
MBR は、水の中に非常に細かいフィルターを入れるようなものです。
膜の孔径は通常わずか0.01～0.4ミクロンで、細菌の孔径よりもはるかに小さい。
結果は次のとおりです。
スラッジを完全に遮断
浮遊物質はほぼゼロ
排水は非常に透明です
多くの MBR 排水は、再生水の再利用に直接使用することもできます。
MBR ランタイムには非常に明らかな特徴があります。
特に汚泥濃度が高い。
一般活性汚泥：MLSS約2000～4000mg/L
MBR システム: MLSS は通常 6000 ～ 12000 mg/L の範囲です
微生物の数が多ければ当然反応効率も高くなります。
これは、MBRタンク容量を小さくできる重要な理由でもあります。
MBRのメリット
排水の水質は非常に良好です
浮遊物質が0に近づく
非常に低い濁度
安定してレベル A またはそれ以上の基準に達する
コンパクトな設置面積
二次沈殿池はありません
プール本体をよりコンパクトにできます
システムの安定性
膜が汚泥を直接遮断
スラッジロスの問題が発生しない
優れた脱窒効果
汚泥年齢を長く維持できるため
硝化菌は十分に増殖できる
MBRの問題も非常に現実的です
実際の運用において、MBR の最大の課題は次の 3 つの言葉だけです。
膜の汚れ
長期間使用するとメンブレンが汚染され、詰まり、次のような問題が発生する可能性があります。
水量の減少
吸引圧力の増加
エネルギー消費量の増加
したがって、MBR システムは次のことを行う必要があります。
ガス洗浄
逆洗
化学洗浄
膜は永久的な装置ではないため、通常は 3 ～ 5 年ごとに交換する必要があります。
もう一つの問題は次のとおりです。
エネルギー消費量が比較的多い
膜のスクラビングには大量のエアレーションが必要です
水を抽出するにはエネルギーが必要です
3、MBBR：微生物の「生息域」を増やす
MBBRの正式名称は、移動床バイオフィルムリアクターです。
このプロセスの考え方はまったく異なります。
泥と水を分離する方法は変わりませんが、別のことが行われます。
システム内の微生物の数を増やします。
方法は簡単です。
曝気槽に浮遊充填材を大量に投入します。これらのフィラーは通常、水に近い密度のプラスチック構造であり、通気下で常に転がったり移動したりします。フィラーのあらゆる表面は微生物で覆われます。
このように理解できます
従来の活性汚泥法
微生物は水中に浮遊しています。
MBBRシステム
微生物には 2 つの部分があります。
浮遊汚泥の一部
一部梱包材に付着しております
系内に同時に存在：活性汚泥+生物膜
微生物の総量は大幅に増加します。
MBBRはなぜ耐衝撃性に優れているのか
その理由は実は非常に単純です。
浮遊汚泥は損失しやすい。
しかし、フィラーに付着したバイオフィルムは簡単には洗い流されません。
したがって、水質が変動すると、次のようになります。
梱包材上の微生物はシステムの安定化に役割を果たします。
多くの産業廃水プロジェクトが MBBR の使用を好みますが、それが理由です。
MBBRの利点
強い耐衝撃性
バイオフィルムは失われにくい
良好なシステム安定性
変更が簡単
多くの古い下水処理場がアップグレードされ、改修されました
曝気槽に梱包材を入れるだけ
新しいプール本体を作成する必要はありません
操作が簡単
膜装置なし
操作難易度が低い
エネルギー消費量が比較的少ない
曝気強度は従来のプロセスと同等
MBBRの制限事項
MBBR にも独自の境界があります。
最大の特徴は排水水質に上限があることです。
なぜなら、泥と水の最終的な分離は依然として二次沈殿槽に依存しているからです。
それで：
流出水の SS と濁度は通常、MBR よりも高くなります。
さらに、運用中に次の 2 つの問題に注意する必要があります。
梱包の蓄積
エアレーションが不均一になると局所的に蓄積する可能性があります。
4、MBRとMBBRの選び方は？
プロセスを設計するときに多くの人が苦労します。
どれを選べばいいでしょうか？
実際、コアは 3 つの質問を検討するだけで済みます。
1. 排水口の要件
目標が次の場合:
廃水の再利用
高水準の排出ガス
地表水の基準
MBRの方が適しています。
膜濾過は懸濁物質をほぼ完全に除去できるためです。
2. 土地利用状況
会場が非常に狭い場合:
MBRには明らかな利点があります
二次沈殿槽が不要になるためです。
3. 投資と運営
プロジェクトが次のことに重点を置く場合:
安定した
料金
シンプルな管理
多くの場合、MBBR の方が適しています。特に古い下水処理場の更新と拡張が重要です。
5, 組み合わせて使用されるプロジェクトが増えています
一部のプロジェクトでは、2 つのプロセスが結合されます。
例: MBBR+MBR
MBR 生化学タンクに梱包材を追加します。
これにより、次の 2 つの利点が得られます。
より高いバイオマス
膜の汚れを減らす
多くの高規格下水処理施設がこのアプローチを採用しています。
6、最後にまとめます
MBR と MBBR は、実際には 2 つの異なる強化アプローチを表しています。
MBR: 強化された泥水分離
核となる装置は膜です
目標は、より高い排水品質を達成することです。
MBBR: 強化された生物学的処理
コアは吊り下げられた梱包材です
目標は、バイオマスとシステムの安定性を高めることです。
簡単な理解:
MBR は、水に「超微細フィルター」を加えるプロセスです。-
MBBRはプール内に多くの「微生物の家」を設置した。
究極の卓越性の追求。
一つは、安定性と経済性を重視することです。