1. Introduktion
Sekundær spildevandsrensning under lave-temperaturforhold udgør betydelige udfordringer for konventionelle biologiske processer på grund af reduceret mikrobiel aktivitet. Moving bed biofilm reactors (MBBR) tilbyder en lovende løsning ved at give vedhæftet biofilmvækst på bærere, hvilket forbedrer mikrobiel retention og processtabilitet. Denne undersøgelse fokuserer på evaluering af MBBR-ydeevne til fjernelse af nitrogen og organisk materiale i lav-temperatur kommunal spildevandsrensning, udforskning af driftsparametre, der påvirker behandlingseffektiviteten, og forståelse af biofilmudviklingsdynamikken under kolde forhold.
2. Materialer og metoder
MBBR-systemer i pilot-skala blev drevet ved temperaturer fra 5 grader til 15 grader for at simulere kolde klimaforhold. Plastbærere gav et stort overfladeareal til biofilmvækst, og hydrauliske retentionstider (HRT) blev varieret fra 6 til 12 timer. Niveauer af opløst ilt blev holdt på 2-4 mg/L, og indløbskarakteristika omfattede typisk kommunalt sekundært spildevand med moderate BOD-, COD- og ammoniumkoncentrationer.
3. Resultater
MBBR-systemerne opnåede en stabil BOD-fjernelse på over 90 % og total nitrogenfjernelse på 70-85 % under lave temperaturforhold. Biofilmanalyse afslørede gradvis kolonisering af nitrificerende bakterier på bæreroverfladerne med tilstrækkelig retention selv i kolde perioder. Intermitterende bærerblanding forbedrede oxygenoverførsel og reducerede døde zoner i reaktoren.
4. Diskussion
Undersøgelsen bekræfter, at MBBR-teknologien er effektiv til sekundær behandling i kolde klimaer og opretholder høj BOD og nitrogenfjernelse på trods af reduceret mikrobiel aktivitet. Biofilmbærere giver et stabilt levested for nitrificerende og heterotrofe bakterier, hvilket afbøder den negative påvirkning af lave temperaturer.
5. Konklusion
MBBR-systemer demonstrerer høj ydeevne i sekundær spildevandsbehandling under lave-temperaturforhold, og fjerner effektivt BOD og nitrogen, samtidig med at processtabiliteten opretholdes. Biofilmbærere og optimerede operationelle strategier muliggør modstandsdygtighed mod temperatur-inducerede mikrobielle aktivitetsreduktioner.