رآکتور بیوفیلم بستر متحرک (ANJ-MBBR)

بررسی اجمالی

رآکتور بیوفیلم بستر متحرک (ANJ-MBBR) یک راه‌حل اختراعی است که به‌طور خاص برای حل چالش‌های موجود در تصفیه فاضلاب خانگی روستایی از جمله بازدهی ناپایدار در تصفیه، هزینه‌های عملیاتی بالا و کمبود پرسنل متخصص تعمیر و نگهداری توسعه یافته است. این سیستم نوآورانه از روش ترکیبی لجن-فیلم استفاده می‌کند و لجن فعال و بیوفیلم را درون یک رآکتور واحد ترکیب می‌کند. با بهره‌گیری از نقاط قوت هر دو روش و کاهش معایب آنها، این سیستم مقاومت بسیار بالایی در برابر بارهای ضربه‌ای دارد.

دستگاه ANJ-MBBR فناوری‌های کلیدی از جمله ضد تجمع پرکننده، همزن خودکار گردابی، سیستم‌های کنترل هوشمند و پلتفرم‌های عملیاتی هوشمند را یکپارچه می‌کند. این دستگاه دارای طراحی سازگار با محیط زیست، هزینه سرمایه‌گذاری پایین، تضمین کیفیت آب پایدار و راه‌حل‌های نگهداری هوشمند برای کاهش هزینه‌های عملیاتی است. طراحی ماژولار و استاندارد شده این سری، امکان سریع‌السازی و تطبیق سریع با شرایط متنوع را فراهم می‌کند. این محصول از فولاد کربنی مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده و دارای ظرفیت باربری بالا و عمر طولانی است.

این محصول برای موارد تصفیه فاضلاب خانگی مانند روستاها، شهرک‌ها، جوامع مسکونی، ساختمان‌های اداری، مراکز خرید، مدارس، بیمارستان‌ها و ایستگاه‌های خدمات بزرگراه و همچنین موارد مشابه تصفیه و استفاده مجدد از پساب صنعتی آلی کوچک و متوسط مانند کشتارگاه‌ها، واحدهای فرآوری محصولات دریایی و صنایع غذایی مناسب است. کیفیت پساب نهایی: CODcr≤50mg/L، BOD5≤10mg/L، NH3-N≤5(8)mg/L، TN≤15mg/L، TP≤0.5mg/L، SS ≤10mg/L.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

مشخصات

ویژگی‌های مهم (به عنوان مثال ANJ-MBBR-100)

اطلاعات بسته‌بندی و حمل و نقل (به عنوان مثال ANJ-MBBR-100)

زمان تحویل

گزینه‌های سفارشی‌سازی

سناریوهای کاربردی

سیستم ANJ-MBBR عمدتاً برای تصفیه فاضلاب خانگی روستایی، مدیریت آب کدر در دمای پایین و بازسازی بدنه‌های آبی سیاه و بوی‌دار طراحی شده است. این سیستم هم برای پروژه‌های ساخت جدید و هم برای به‌روزرسانی یا استانداردسازی تجهیزات به کار می‌رود. کاربردهای اصلی آن شامل: تصفیه فاضلاب در روستاها، شهرک‌ها، مجتمع‌های مسکونی، ساختمان‌های اداری و تأسیسات تجاری؛ سیستم‌های فاضلاب شهری؛ زیرساخت‌های عمومی مانند بیمارستان‌ها و مدارس؛ و پردازش فاضلاب صنعتی برای بنگاه‌های کوچک و متوسط مانند کشتارگاه‌ها، کارخانه‌های فرآوری محصولات آبزی و تولیدکنندگان مواد غذایی می‌شود.

ترکیب محصول

سیستم ANJ-MBBR عمدتاً از فرآیند A/A2O استفاده می‌کند که شامل مخزن پیش آناؤروب، مخزن بی‌هوازی، مخزن آناؤروب، مخزن هوازی، مخزن ته‌نشینی و اتاق تجهیزات است. مخزن هوازی با رسانه MBBR (رآکتور لجن معلق غشایی چندگانه) تجهیز شده است، در حالی که مخزن ته‌نشینی از ته‌نشین‌کننده‌های لوله‌ای مایل یا جریان عمودی استفاده می‌کند. سیستم بازچرخش عمدتاً از مکانیزم بازگشتی هوایی انرژی‌کارآمد استفاده می‌کند. اتاق تجهیزات واحدهای ضدعفونی کننده UV و سیستم‌های کنترل را همراه با قطعات استاندارد مانند فن‌ها و پمپ‌ها یکپارچه می‌کند.

اجزای اصلی

اصل فرآیند

جریان فرآیند

جریان فرآیند نمونه‌ای محصولات ANJ-MBBR به شرح زیر است: پس از حذف مواد معلق بزرگ و زباله‌ها توسط صافی میله‌ای، فاضلاب وارد مخزن تثبیت حجم و همگون‌سازی می‌شود. سپس آب به وسیله پمپ به مخزن پیش آنوکسیک منتقل می‌شود که در آنجا با لجن بازگشتی مخلوط می‌گردد. در این مرحله، نیترات و اکسیژن موجود در لجن بازگشتی به‌طور کامل حذف می‌شوند و شرایط بی‌هوازی سختگیرانه‌ای در مخزن بی‌هوازی ایجاد می‌شود. این امر کارایی آزادسازی فسفر توسط باکتری‌های فسفات انباشته‌کننده در سیستم بی‌هوازی را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

پساب سپس وارد مخزن بی‌هوازی می‌شود، جایی که باکتری‌های کاهنده فسفر در محیطی کاملاً بی‌هوازی، فسفر را آزاد می‌کنند و برای جذب فسفر در شرایط هوازی بعدی آماده می‌شوند. سپس به مخزن بی‌هوا (آنوکسیک) وارد می‌شود، جایی که مایع مخلوط شده که از تانک تهنشینی ثانویه بازچرخانی شده است، شامل فاضلاب غنی از نیترات می‌باشد. این جریان می‌تواند به‌طور کامل از منبع کربن با کیفیت بالا در پساب ورودی برای دنیتریفیکاسیون و حذف نیتروژن استفاده کند.

پساب خروجی از مخزن بی‌هوا (آنوکسیک) وارد تانک هوازی MBBR می‌شود. با استفاده از هوادهی کارآمد و فناوری ضد تجمع پرکننده، فاضلاب در تانک هوازی به‌طور کامل با پرکننده MBBR تماس پیدا کرده و مخلوط می‌شود تا مواد آلی به‌صورت مؤثر تجزیه شوند؛ باکتری‌های تجمع‌دهنده فسفات فسفر را به مقدار زیاد جذب کرده و حذف فسفر کل را از طریق تخلیه لجن اضافی محقق می‌سازند.

پساب تصفیه‌شده در مخزن هوازی MBBR وارد مخزن ته‌نشینی ثانویه می‌شود تا لجن معلق و ناخالصی‌ها از هم جدا شوند. آب رویی حاصل به سیستم ضدعفونی هدایت می‌شود که در آن عوامل بیماری‌زا قبل از رفع استانداردهای تخلیه، از بین می‌روند. بخشی از مایع مخلوط از قسمت میانی-پایینی از طریق بازچرخانی به ابتدای فرآیند بازمی‌گردد، در حالی که مایع باقی‌مانده در قیف لجن به صورت لجن اضافی ته‌نشین می‌شود و سپس برای دفع منظم خارجی به مخزن ذخیره لجن منتقل می‌شود.

فناوری هسته‌ای محصول و ویژگی‌ها

مزایای فنی اصلی

روش اتصال فیلم لجن

فناوری اصلی ANJ-MBBR (رآکتور بیوفیلم دریایی با نیتریفیکاسیون بی‌هوازی) از روش ترکیب لجن و فیلم استفاده می‌کند، به طوری که سیستم واکنش همزمان شامل لجن فعال و بیوفیلم است. این رویکرد دو مرحله‌ای نقاط قوت هر دو را بهره‌برداری کرده و در عین حال ضعف‌ها را کاهش می‌دهد و در نتیجه مقاومت بیشتری در برابر بارهای ضربه‌ای ایجاد می‌شود. در مقایسه با فرآیند سنتی لجن فعال (ASP)، MBBR تولید زیست‌توده بیشتری داشته و عملکرد پایدارتری در تصفیه ارائه می‌دهد و به ویژه در مواجهه با نوسانات کیفیت آب، استحکام بیشتری نشان می‌دهد.

فناوری ضد تجمع پرکننده

محصول ANJ-MBBR از فناوری ضد گرفتگی اختصاصی استفاده می‌کند (ثبت اختراع: اختراع مدل کاربردی صادر شده، سیستم تصفیه فاضلاب یکپارچه با طراحی ضد گرفتگی، ZL2022203233982). این دستگاه از طریق نصب سیستم هوادهی منطقه‌ای و شبکه‌های بسته‌بندی شناور، از تجمع لجن جلوگیری می‌کند. همزنی متناوب لجن در مناطق مرده، تجمع آن را از بین می‌برد و بدین ترتیب ظرفیت بارگذاری لجن افزایش یافته و کارایی تصفیه پساب بهبود می‌یابد.

این فناوری نه تنها تعداد نقاط خرابی را کاهش می‌دهد، بلکه سرمایه‌گذاری روی تجهیزات و مصرف انرژی در عملیات و نگهداری را نیز کم می‌کند. با به‌کارگیری فناوری ضد تجمع پر شدنی، تجهیزات اختلاط داخلی دستگاه حذف شده که این امر علاوه بر کاهش تعداد نقاط خرابی، باعث کاهش سرمایه‌گذاری روی تجهیزات و مصرف انرژی در عملیات و نگهداری نیز می‌شود.

فناوری همزن خودکار گردابی

محصول ANJ-MBBR با نصب سیلندر راهنما گرداب و سیستم توزیع آب هیدروسایکلون (فناوری اختراعی ثبت‌شده: اختراع مجوزدار با شماره پتنت ZL202311835457X، دستگاه و روش کنترل تصفیه فاضلاب خودبه‌خود با استفاده از نظریه گرداب هیدرولیکی) به خودبه‌هم‌زدن جریان آب در مخزن دست می‌یابد. این امر مصرف انرژی را در مقایسه با فرآیندهای سنتی تصفیه فاضلاب به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد، ضمن بهبود کارایی انتقال اکسیژن محلول و تضمین عملکرد پایدارتر در تصفیه.

در مقایسه با سیستم‌های سنتی که به هم‌زدن مکانیکی یا هوایی نیاز دارند، فناوری خودبه‌هم‌زدن گردابی می‌تواند خودبه‌هم‌زدن جریان آب در مخزن را محقق کند، اثر انتقال جرم اکسیژن محلول را بهبود بخشد و مصرف انرژی را به‌طور قابل توجهی در مقایسه با فرآیند سنتی تصفیه فاضلاب کاهش دهد و همچنین اثر تصفیه پایدارتری ایجاد کند.

سیستم کنترل هوشمند

محصول ANJ-MBBR که بر اساس عملیات خودکار طراحی شده است، از تحلیل داده‌های بزرگ و برنامه‌ریزی منطق کنترلی برای فعال‌سازی حالت صرفه‌جویی در انرژی تحت شرایط بار پایین استفاده می‌کند (دارای مالکیت معنوی اختصاصی: سیستم نظارت هوشمند فناوری شینیو برای تصفیه فاضلاب روستایی، نسخه ۱.۰، ۲۰۲۲SR0349958). این سیستم نه تنها استانداردهای تخلیه پساب را رعایت می‌کند، بلکه بیشترین صرفه‌جویی در هزینه‌های عملیاتی تجهیزات را نیز فراهم می‌آورد.

این سیستم کنترل هوشمند قادر است پارامترهای عملیاتی را بر اساس بار ورودی آب و کیفیت آن به‌صورت خودکار تنظیم کند، مصرف انرژی را بهینه‌سازی کند، کارایی پردازش را افزایش دهد و هزینه‌های عملیاتی و نگهداری را کاهش دهد.

پلتفرم عملیات و نگهداری هوشمند

محصول ANJ-MBBR که با پلتفرم هوشمند عملیات و نگهداری توسعه‌یافته توسط خود ما یکپارچه شده است (دارای مالکیت معنوی مستقل: پلتفرم مدیریت دیجیتال هوشمند برای تصفیه‌خانه‌های فاضلاب نسخه 1.0، 2023SR1352648)، امکان بهره‌برداری واقعاً بدون حضور انسان را فراهم می‌کند. این نوآوری چالش‌های مداوم در تأسیسات تصفیه فاضلاب روستایی از جمله دشواری در بهره‌برداری، هزینه‌های بالا، خرابی‌های مکرر، نگهداری ناکافی و تعمیرات با تأخیر را حل می‌کند.

پلتفرم هوشمند عملیات و نگهداری دارای وظایف زیر است:

1) نظارت بر وضعیت بهره‌برداری و پارامترهای کیفیت آب به صورت لحظه‌ای

2) هشدار خودکار و تشخیص خطا

3) کنترل از راه دور و تنظیم پارامترها

4) تحلیل داده‌های عملیات و نگهداری و ارائه پیشنهادات بهینه‌سازی

5) ثبت سوابق عملیات و نگهداری و تولید گزارش

ویژگی‌های محصول

(1) طراحی سبز و محیط‌زیستی، سرمایه‌گذاری و هزینه ساخت پایین

از طریق کاربرد یکپارچه چندین فناوری کلیدی مستقل به منظور دستیابی به طراحی کم‌مصرف، در مقایسه با محصولات مشابه، هزینه تجهیزات از مبدأ کاهش یافته است؛ از جمله کاهش تعداد پمپ‌های فاضلاب، حذف تجهیزات اختلاط مکانیکی، کاهش دبی هوای فن‌ها و غیره، که منجر به بازدهی بالا و صرفه‌جویی در انرژی می‌شود.

(2) تلفیق چندین فناوری کلیدی برای اطمینان از رعایت استانداردهای کیفیت پساب

با اجرای فرآیند ترکیبی لجن-فیلم و فناوری اختصاصی ضد تجمع پرکننده، سیستم مقاومت بسیار بالایی در برابر بارهای ضربه‌ای و توانایی قوی در مدیریت نوسانات کیفیت آب از خود نشان می‌دهد. پلتفرم یکپارچه هوشمند عملیاتی با سیستم کنترل هوشمند، امکان پایش لحظه‌ای پارامترهای آب و همچنین تنظیم خودکار کنترل فرآیندها را فراهم می‌کند و از این طریق تضمین می‌شود که استانداردهای تخلیه همواره رعایت شود.

(3) بهره‌برداری و نگهداری دیجیتال و هوشمند، هزینه بهره‌برداری و نگهداری پایین

با به‌کارگیری پلتفرم نگهداری و عملیات هوشمند و سیستم کنترل هوشمند، امکان انجام نگهداری و عملیات متمرکز در مقیاس بزرگ در منطقه فراهم می‌شود که این امر کارایی مدیریت را افزایش داده و هزینه‌های نیروی کار را کاهش می‌دهد.

(4) طراحی استاندارد ماژولار و سریال برای پاسخگویی سریع به نیازهای چندسناریویی

طراحی ماژولار فشرده و با تعمیر و نگهداری آسان، تجهیزات را فشرده‌تر کرده و نصب، حمل و نقل و تعمیر و نگهداری آن را تسهیل می‌کند. در عین حال، این طراحی ماژولار به بهبود همه‌منظوره‌بودن و قابلیت گسترش تجهیزات نیز کمک می‌کند تا بتواند به پروژه‌هایی با اندازه‌ها و نیازهای پردازشی مختلف پاسخ دهد.

مجموعه‌ای از طراحی‌های استاندارد انجام شده است و تنوع انتخاب‌ها بیشتر شده تا بتواند به‌خوبی با سناریوهای کاربردی مختلف با مقیاس‌ها و نیازهای پردازشی متفاوت تطبیق یابد.

(5) محکم و بادوام، سازگار با محیط زیست

محصول از جنس فولاد کربنی ضد خوردگی است که دارای ظرفیت باربری بالا و عمر طولانی می‌باشد؛ بدون تجهیزات الکتریکی زیر آب، نقاط خرابی کمتر؛ تخلیه آب پایدار و مطابق استاندارد که می‌توان از آن برای آبیاری و استفاده مجدد از آب بازیافت شده بهره برد و از این رو دوستدار محیط زیست است.

ویژگی‌های تمایز و مزایای رقابتی

مقایسه با فرآیند لجن فعال

در مقایسه با فرآیند سنتی لجن فعال، ANJ-MBBR مزایای زیر را دارد:

(1) کارایی فضایی بالاتر: MBBR معمولاً به دلیل غلظت بالای بیومس، فضای کمتری نیاز دارد.

(2) مقاومت قوی‌تر در برابر بار ضربه‌ای: MBBR توانایی سازگاری بیشتری با نوسانات کیفیت و حجم آب دارد و به راحتی تحت تأثیر بار ضربه‌ای قرار نمی‌گیرد.

(3) تولید لجن کمتر: مقدار لجن اضافی تولید شده در سیستم MBBR کمتر از فرآیند لجن فعال (ASP) است که هزینه‌های تصفیه لجن را کاهش می‌دهد.

(4) کار و نگهداری ساده تر است: نیازی به سیستم بازگشت لجن نیست، که روند کار را ساده می کند.

مقایسه با بیوراکتور غشا (MBR)

در مقایسه با بیوراکتور غشا، ANJ-MBBR مزایای زیر را دارد:

(1) هزینه سرمایه گذاری پایین تر: سرمایه گذاری اولیه MBR معمولا کمتر از MBR است زیرا اجزای غشا گران قیمت مورد نیاز نیستند.

(2) مصرف انرژی کمتر: عملکرد MBR معمولا کمتر از MBR است زیرا نیازی به تمیز کردن غشا و سیستم مکش نیست.

(3) نگهداری آسان تر: MBR نیاز به نگهداری کمتر از MBR دارد زیرا نیازی به روش های نگهداری پیچیده غشا ندارد.

(4) سازگاری: MBBR به احتمال زیاد با انواع مختلف آب های فاضلاب و نیازهای تصفیه سازگار است.

مقایسه با راکتور دسته ای دنباله دار (SBR)

در مقایسه با راکتور های دسته ای دنباله دار، ANJ-MBBR مزایای زیر را دارد:

(1) کار مداوم: MBBR می تواند به طور مداوم تغذیه و تخلیه شود، بدون کار دسته ای مانند SBR.

(2) بیومس بیشتر: بیوفلیم در MBBR بیومس بیشتری را فراهم می کند و کارایی درمان را بهبود می بخشد.

(3) اثر کمتری: برای همان ظرفیت پردازش، MBBR معمولاً فضای کمتری را نسبت به SBR می گیرد.

(4) درجه ی بالاتر اتوماسیون: عملیات MBBR می تواند به راحتی اتوماسیون شود.

کاربردها

مورد 1: پروژه بازسازی تصفیه فاضلاب شهری در یک کشور آسیایی

(1) پیشینه پروژه و چالش ها:

الف. محل پروژه: منطقه شهری یک کشور در آسیا؛

ب. مقیاس فرآوری: 400 مترمکعب بر روز؛

ج. چالش‌های اصلی: پروژه در نزدیکی منطقه حفاظت اولیه دریاچه چائوهو قرار دارد و غلظت نیتروژن و فسفر در آب بارها از حد مجاز تجاوز می‌کند.

(2) راه‌حل ANJ-MBBR:

الف. دو مدل MBBR-200 ترکیب شده‌اند؛

ب. روش اتصال فیلم گسل دارای مقاومت سنگین در برابر فشار ضربه است.

ج. مجهز به سیستم عامل هوشمند و تعمیر و نگهداری برای تحقق نظارت از راه دور؛

د. بهره وری درمان با استفاده از تکنولوژی پر کردن و تکنولوژی خود تحریک گرداب بهبود می یابد.

(3) تاثیر اجرای و داده ها:

a. کیفیت آب فاضلاب پایدار است تا با استاندارد محلی مطابقت داشته باشد و COD فاضلاب کمتر از 50mg/L است که بسیار بهتر از استاندارد محلی است.

ب. هزینه های عملیات و نگهداری 40 درصد کاهش یافت.

مورد 2: پروژه بازسازی تصفیه فاضلاب روستایی در یک کشور آسیایی

(1) پیشینه پروژه و چالش ها:

a. محل پروژه: تصفیه فاضلاب روستایی در یک کشور در آسیا

ب. مقیاس پردازش: 10m3/d

ج. چالش های اصلی: تجهیزات قدیمی و ناکارآمد، نشت جدی و تخلیه آب پایین.

(2) راه‌حل ANJ-MBBR:

الف. از مدل MBRB-10 استفاده شده است؛

ب. از فرآیند اتصال فیلمی برای بهبود کارایی تصفیه استفاده شده است؛

ج. سیستم کنترل هوشمند یکپارچه، پارامترهای عملیاتی را به‌صورت خودکار بر اساس کیفیت آب تنظیم می‌کند.

(3) تاثیر اجرای و داده ها:

الف. COD پساب کمتر از 50 میلی‌گرم/لیتر است که بسیار بهتر از استاندارد محلی است؛

ب. نرخ حذف نیتروژن آمونیاکی >98%؛

ج. سیستم به‌صورت پایدار کار می‌کند و با نوسانات فصلی سازگار است؛

د. هزینه عملیاتی 30٪ کمتر از سیستم قبلی است.

مورد 3: پروژه تصفیه فاضلاب روستایی در یک کشور آسیایی

(1) پیشینه پروژه و چالش ها:

a. محل پروژه: تصفیه فاضلاب روستایی در یک کشور در آسیا

ب. مقیاس پردازش: 50 مترمکعب/روز؛

ج. چالش‌های اصلی: مشکلاتی از قبیل عدم پایداری تأمین برق، احتمال سیلابی شدن در فصل باران و تخلیه آب زیر استاندارد وجود دارد.

(2) راه‌حل ANJ-MBBR:

الف. از مدل MBBR-50 استفاده شده است؛

ب. سیستم کنترل هوشمند یکپارچه، سازگار با نوسانات برق؛

ج. مجهز به سیستم عامل هوشمند و تعمیر و نگهداری برای تحقق نظارت از راه دور؛

د. سیستم کنترل هوشمند یکپارچه به‌صورت خودکار پارامترهای عملیاتی را بر اساس کیفیت آب تنظیم می‌کند.

(3) تاثیر اجرای و داده ها:

الف. COD پساب کمتر از 50 میلی‌گرم/لیتر است که بسیار بهتر از استاندارد محلی است؛

ب. نرخ حذف نیتروژن آمونیاکی >98%؛

ج. سیستم به‌صورت پایدار کار می‌کند و با نوسانات فصلی سازگار است؛

د. هزینه عملیاتی 30٪ کمتر از سیستم اصلی است.