MBBR : معرفی فرایند و انواع

راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک یا MBBR یک فرآیند بیولوژیکی رشد چسبیده برای تصفیه فاضلاب های شهری و صنعتی جهت حذف BOD، نیتریفیکاسیون و دینیتریفیکاسیون می باشد.

فرآیند MBBR شامل یک راکتور با مدیاهای پلاستیکی غوطه‌ور (معمولاً از جنس HDPE، پلی اتیلن یا پلی‌پروپیلن) با وزن مخصوص کمتر از 1 می باشد. سطح زیاد مدیای پلاستیکی باعث ایجاد فضای فراوانی برای رشد باکتری ها می شود. بیومس بر روی سطح مدیا به صورت لایه ای نازک رشد کرده که ضخامت آن معمولاٌ بین 300-50 میکرون متغیر است.

دیفیوزرهای حباب درشت یا متوسط به طور یکنواخت در قسمت تحتانی راکتور جای گرفته و غلظت اکسیژن محلول (DO) را بیشتر ازmg/L 3-5/2 جهت حذف BOD نگاه می دارند. غلظت‌های بالاتر DO در صورتی که هدف نهایی دنیتریفیکاسیون باشد، تامین می‌گردد. در راستای جلوگیری از فرار مدیاها از تانک، توری هایی در قسمت خروجی راکتور تعبیه می شود. پس از مرحله هوادهی MBBR ، یک زلال ساز یا DAF برای جدا کردن بیومس و مواد جامد از پساب استفاده می گردد. هیچ گونه نیازی به برگشت لجن برای این فرآیند وجود ندارد.
برای انجام فرآیند دنیتریفیکاسیون از تانک های MBBR بیهوازی استفاده می گردد که بسیار شبیه نمونه هوازی خود که در بالا به توضیح آن پرداختیم بوده با این تفاوت که هیچ اکسیژنی تامین نمی گردد. تانک هیچ دیفیوزری نداشته و مدیاها توسط میکسرهای شناور، معلق می مانند. سایر ویژگی ها از جمله وجود توری همانند راکتور هوازی بوده گرچه ممکن است اندکی طراحی متفاوت باشد.

در فرآیند MBBR هوازی، پساب وارد راکتور هوادهی شده که در آنجا بیومس به مدیا چسبیده و مواد آلی موجود را کاهش داده که این امر منجر به حذف BOD و یا نیتریفیکاسیون با توجه به ویژگی های پساب می شود. کربن آلی تبدیل به کربن دی اکسید شده و هنگامی که آمونیاک و نیتروژن موجود در مواد آلی از طریق فرآیند نیتریفیکاسیون تبدیل به نیترات می شوند، از سیستم خارج می گردد.

اکسیژن مورد نیاز برای فرآیند توسط دیفیوزرهای نصب شده در کف راکتور فراهم می گردد. سپس پساب تصفیه شده از توری موجود در خروجی راکتور عبور کرده و به زلال ساز ثقلی یا DAF جریان پیدا می کند که در آنجا نیز بیومس و جامدات موجود از آن جدا می شوند.

امروزه با توجه به کاربرد گسترده MBBR تعداد فراوانی از این پکیج در سراسر جهان نصب و مورد اسنفاده قرار گرفته است. از MBBR می توان برای پساب بسیاری از صنایع مانند: صنایع غذایی و نوشابه سازی، صنایع فولاد، پالایشگاه های نفت، پتروشیمی، صنایع شیمیایی، کارخانه های تولید کاغذ و هر صنعت دیگری که پساب آن نیاز به حذف BOD، نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون دارد، استفاده نمود.

امروزه تکنولوژی MBBR به دلیل ایجاد مزیت های فراوان نسبت به فرآیند سنتی لجن فعال بسیار پر کاربرد گشته و تبدیل به تکنولوژی تصیفه بیولوژیکی رایج تری شده است. هم چنین به دلیل قیمت پایین و بالا بودن کیفیت تصفیه، تکنولوژی MBBR در اغلب موارد به تکنولوژی بیوراکتور ممبرانی (MBR) ترجیح داده می شود. یکی از کاربردهای MBBR ، استقرار آن قبل از فرآیند لجن فعال در مواردی که BOD پساب بسیار بالاست، می‌باشد. راکتور MBBR در این حالت قادر به حذف %80-60 BOD است و بارگذاری در قسمت بالا دست فرآیند لجن فعال را به طرز مشهودی کاهش می دهد که منجر به بالا بردن راندمان پکیج تصفیه فاضلاب و کاهش فضای مورد نیاز می‌گردد.

برخی از ویژگی های کلیدی فرآیند MBBR عبارتند از:
1- پایداری- نسبت به تغییرات بار ورودی و شرایط موجود مقاوم بوده و خروجی تقریبا یکسانی ارائه می‌دهد.
2- کارآمد- مواد جامد خیلی کمی داشته و حتی در برخی موارد نیازی به واحد جداسازی وجود نخواهد داشت.
3- کم حجم- به طور معمول 3/1 فضای مورد نیاز فرآیند لجن فعال مورد نیاز است.
4- مقرون به صرفه- نیاز به سرمایه گذاری کمی داشته و هزینه های آن نزدیک به فرآیند لجن فعال می‌باشد، و نسبت به فرآیند MBR هزینه های کمتری دارد.
5- تطبیق پذیر- با کمک MBBR به راحتی می توان تصفیه خانه های موجود را ارتقا داد هم چنین یک واحد MBBR را می توان با کمترین هزینه و تغییرات در زیر ساخت، جهت کارکرد در بارهای بالاتر ارتقا بخشید.
6- راهبری آسان- این سیستم دارای کارکرد ساده، عدم نیاز به برگشت لجن و مشکلات ناشی از گرفتگی مدیا است.

منبع : Handbook of Biological Wastewater Treatment