Jawaban cepat: Pilih SBR ketika lahan tersedia dan beban berfluktuasi sepanjang hari. Pilih MBBR ketika Anda meningkatkan tangki yang sudah ada dan tidak dapat menambah clarifier. Pilih MBR ketika batas pembuangan ketat atau air akan digunakan kembali, dan Anda mampu membayar membran serta udara untuk menyemprotnya. Ketiganya tetap menghasilkan lumpur limbah yang harus dikeringkan.
Tiga proses dalam satu paragraf masing-masing
SBR — sequencing batch reactor. Satu tangki melakukan semuanya secara berurutan. Lembar fakta US EPA mencantumkan lima langkah: idle, isi, reaksi, selesaikan dan gambarAerasi, pengendapan, dan dekantasi terjadi di dalam tangki yang sama pada waktu yang berbeda, sehingga tidak ada clarifier terpisah dan tidak ada pemompaan lumpur balik. Pengendalian dilakukan dengan timer dan sakelar level.
MBBR — reaktor biofilm unggun bergerak. Tangki aerasi yang diisi dengan pembawa plastik kecil. Bakteri tumbuh sebagai biofilm pada permukaan dalam yang terlindungi dari setiap pembawa, sehingga biomassa tetap berada di dalam tangki tanpa daur ulang lumpur. Pembawa tersebut ditahan di dalam reaktor oleh saringan di saluran keluar. Padatan yang terlepas dihilangkan di hilir, biasanya oleh clarifier atau unit DAF.
MBR — bioreaktor membran. Lumpur aktif dengan clarifier sekunder digantikan oleh membran mikro- atau ultrafiltrasi, baik yang terendam dalam tangki aerasi maupun dalam aliran samping. Lembar fakta bioreaktor membran EPA menjelaskan membran yang harus menahan partikel sekitar 1 mikron, itulah sebabnya efluen MBR pada dasarnya bebas daripada pepejal terampai dan kebanyakan bakteria.
Apa yang dilakukan masing-masing dengan baik
SBR: fleksibilitas pada jejak yang kecil
Lembar fakta EPA menyebutkan bahwa SBR menggabungkan ekualisasi, klarifikasi primer, pengolahan biologis, dan klarifikasi sekunder dalam satu tangki, dengan jejak lahan minimal dan potensi penghematan modal dari penghapusan clarifier. Nilai desain yang dikutip dalam dokumen yang sama memberikan a Siklus 4 jam untuk limbah kota dan 4–24 jam untuk industri, dengan MLSS 2.000–4.000 mg/L pada level air rendah.
Karena panjang siklus dapat diubah dari panel kontrol, SBR dapat dioperasikan mulai dari mode stabilisasi kontak singkat 3,5 jam hingga mode aerasi diperpanjang 18–36 jam. Itulah sebabnya teknologi ini cocok untuk pabrik yang beban limbahnya berubah menurut shift atau musim. Penyisihan BOD biasanya 85–95%, dan pemasok yang dikutip dalam lembar fakta menjamin BOD dan TSS di bawah 10 mg/L.
MBBR: kapasitas lebih besar di tangki yang sama
Media pembawa ini menambah permukaan biofilm tanpa menambah volume tangki. Media pembawa Kaldnes K1 standar menawarkan sekitar 500 m² permukaan terlindung per meter kubik pembawa, dan reaktor biasanya diisi tidak lebih dari sekitar 67–70% dari volume tangki sehingga pembawa masih dapat bersirkulasi (Rusten et al., 2006). Isi tangki hingga setengah dengan pembawa dan inventaris biomassa efektif meningkat beberapa kali tanpa menyentuh beton.
Itulah sebabnya MBBR biasanya menjadi pilihan ketika pabrik yang ada kelebihan beban dan tidak ada ruang untuk bak aerasi kedua. MBBR juga menangani beban kejut dengan baik, karena biofilm melekat dan tidak dapat tercuci seperti flok tersuspensi. Harganya adalah bahwa MBBR tidak mengendapkan padatannya sendiri: clarifier, DAF, atau tahap filtrasi masih diperlukan, dan lumpur yang mencapai tahap dewatering lebih ringan dan lebih sulit dikentalkan dibandingkan lumpur aktif limbah konvensional.
MBR: air terbersih dan tangki terkecil
Lembar fakta EPA melaporkan pabrik skala penuh yang mengurangi BOD dari sekitar 150–280 mg/L menjadi 1–2 mg/L, TSS dari sekitar 170–250 mg/L menjadi 1–3 mg/L, dan amonia nitrogen menjadi di bawah 0,3 mg/L, dengan kekeruhan efluen rata-rata 0,3 NTU di salah satu pabrik di Georgia. Karena membran menahan semua biomassa di dalam reaktor, MLSS dapat beroperasi jauh lebih tinggi daripada di pabrik berbasis klarifier, yang mengurangi volume tangki dan waktu retensi hidraulik.
Dua peringatan dari dokumen yang sama. Peak flow harus dijaga pada tidak lebih dari 1,5–2 kali rata-rata, karena membran tidak dapat menahan lonjakan hidraulik seperti yang bisa dilakukan clarifier, sehingga tangki ekualisasi biasanya diperlukan. Dan udara scour cukup signifikan: satu pabrik rata-rata 1.800 kWh per juta galon pada blower pencuci membran saja, kira-kira dua kali lipat udara yang dibutuhkan pabrik konvensional untuk aerasi. Jaminan membran yang ditawarkan berkisar dari 3 hingga 10 tahun.
Perbandingan berdampingan
| Kriteria | SBR | MBBR | MBR |
|---|---|---|---|
| Diperlukan klarifier terpisah | Tidak | Ya (atau DAF) | Tidak — membran |
| Jejak kaki | Kecil | Kecil; cocok untuk tangki yang sudah ada | Terkecil |
| Efluen TSS | <10 mg/L tipikal | Tergantung pada clarifier | 1–3 mg/L |
| Toleransi terhadap fluktuasi beban | Tinggi (dapat disesuaikan siklusnya) | Tinggi (biomassa terlampir) | Sedang; perlu ekualisasi |
| Energi | Sedang | Sedang | Tertinggi (udara pembilasan membran) |
| Barang habis pakai | Tidak ada | Operator (umur panjang) | Membran, bahan kimia pembersih |
| Keterampilan operator | Timer dan katup | Rendah | Tinggi |
| Kesesuaian terbaik | Beban variabel, lokasi greenfield | Retrofit, peningkatan kapasitas | Gunakan kembali, batas ketat, tanpa lahan |
Bagaimana memutuskan dalam empat pertanyaan
- Apa yang disyaratkan oleh izin tersebut? Jika TSS harus di bawah 5 mg/L, atau air akan digunakan kembali untuk pendinginan atau make-up proses, MBR adalah satu-satunya dari ketiganya yang mencapainya tanpa filter tersier terpisah.
- Apakah sudah ada tank yang ada? Jika ya dan kelebihan beban, pembawa MBBR dapat ditambahkan ke dalamnya. Mengubahnya menjadi MBR juga dimungkinkan tetapi memerlukan layar, membran, dan blower baru.
- Seberapa stabil alirannya? Produksi batch, pabrik musiman, dan pabrik makanan dengan puncak pencucian lebih menyukai SBR, karena siklusnya dapat diperpanjang saat beban berat dan diperpendek saat beban ringan.
- Siapa yang akan menjalankannya? MBR membutuhkan seseorang yang memahami tekanan transmembran, pembersihan kimia, dan fouling. MBBR hampir tidak membutuhkan apa pun selain memeriksa saringan dan distribusi udara.
Bagian yang tidak pernah dimasukkan ke dalam brosur: lumpur
Ketiga proses tersebut mengubah bahan organik terlarut menjadi biomassa, dan biomassa itu meninggalkan pabrik sebagai lumpur limbah pada sekitar 0,5–1,2% padatan. Lembar membrane bioreactor EPA menunjukkan lumpur limbah pada 1–1,2% total padatan; SBR dan MBBR serupa atau lebih encer.
Tiga hal yang berbeda di antara keduanya pada tahap dewatering:
- Lumpur MBR lebih tua dan lebih termineralisasi, yang biasanya membantu kekeringan cake, tetapi datang pada MLSS tinggi dan dapat membawa koloid halus yang cepat membutakan kain. Uji kain sebelum memilihnya.
- Biofilm MBBR yang terkelupas ringan dan sering memerlukan dosis polimer yang lebih tinggi untuk flokulasi. Jarang mengental dengan baik hanya dengan gravitasi.
- Limbah lumpur SBR berperilaku seperti lumpur aktif limbah biasa dan merupakan yang paling mudah dari ketiganya untuk dikeringkan dalam sebuah Chamber filter press.
Untuk salah satu dari ketiganya, a filter press membran akan mengubah lumpur biologis dari 1% padatan menjadi cake 20–30% dalam satu langkah, yang membuat biaya pengangkutan atau pembuangan ke landfill menjadi terkendali. Untuk pabrik kecil di bawah beberapa ton padatan kering per hari, sebuah penekan sekrup multi-cakram adalah opsi dengan energi lebih rendah.
Terkait: berapa banyak sludge yang dihasilkan plant wastewater, saat Anda membutuhkan dissolved air flotation, dan peralatan pengolahan air limbah industri.
pertanyaan yang sering diajukan
Apakah MBR lebih baik daripada SBR?
Hanya jika Anda memerlukan kualitas efluennya. MBR mencapai TSS 1–3 mg/L dan bakteri mendekati nol, yang tidak dapat ditandingi SBR tanpa filter tersier dan disinfeksi. SBR unggul dalam hal energi, keterampilan operator, dan toleransi terhadap puncak aliran, serta tidak memiliki membran yang perlu diganti.
Apakah MBBR dapat menggantikan instalasi lumpur aktif?
Ini dapat mengambil alih langkah biologis di dalam tangki yang sama, tetapi masih memerlukan tahap pemisahan padatan setelahnya. Sebagian besar retrofit mempertahankan clarifier yang ada atau menambahkan unit DAF setelah reaktor MBBR.
Ukuran pabrik apa yang cocok untuk SBR?
Lembar fakta EPA mencatat bahwa SBR biasanya digunakan pada debit 5 juta galon per hari (sekitar 19.000 m³/hari) atau kurang, dan sebagian besar instalasi berada di bawah 2 MGD. Debit yang lebih besar biasanya dialirkan ke activated sludge aliran kontinu atau MBR.
Berapa banyak media pembawa yang dimasukkan ke dalam tangki MBBR?
Biasanya antara 30% dan 67% dari volume reaktor, dan tidak lebih dari sekitar 70%, agar pembawa masih dapat tetap bergerak oleh aerasi. Pengisian yang tepat ditetapkan dari luas permukaan biofilm yang dibutuhkan untuk beban desain.
Mengapa MBR memerlukan tangki ekualisasi?
Karena fluks membran terbatas. Lembar fakta EPA merekomendasikan menjaga aliran desain puncak tidak lebih dari 1,5–2 kali rata-rata; klarifier mentoleransi lonjakan, membran tidak.
Manakah dari ketiganya yang menghasilkan lumpur paling sedikit?
MBR, dalam sebagian besar kasus, karena beroperasi pada umur lumpur yang panjang dan lebih banyak biomassa yang dikonsumsi oleh pembusukan endogen. Perbedaannya tidak besar, dan ketiganya tetap memerlukan langkah dewatering sebelum lumpur dapat diangkut.
Beri tahu kami alurnya, beban COD atau BOD, batas pembuangan, dan apakah sudah ada tangki, dan kami akan memberi tahu Anda proses mana yang cocok dan menentukan ukuran dewatering lumpur yang sesuai: minta rekomendasi proses dan ukuran.
Referensi: US EPA — Lembar Fakta Pengelolaan Air Limbah: Bioreaktor Membran (832-F-07-015), US EPA — Lembar Fakta Teknologi Air Limbah: Reaktor Batch Berurutan (1999), Rusten B. et al. (2006) — Desain dan operasi reaktor biofilm unggun bergerak Kaldnes, Aquacultural Engineering 34.
Artikel ini adalah bagian dari panduan kami untuk wastewater sludge dewatering.