התפקיד של מסננים טריקלינג בתיאום תקנות סביבתיות עבור איכות משתנה

מסננים מקרטעים כבר מזמן אבן הפינה של טיפול במים ביולוגיים, המציעים אמצעי אמין וזול לצמצום המזונאים לפני שיפוך משתחרר לתוך הסביבה.באקלים הרגולטורי של היום - שבו מגבלות על הביקוש לחמצן ביוכימי (BOD), סך הכל השעוע במנגנונים מוצקים (TSS), וחומרים מזינים כגון חנקן וphosphorus הם יותר ויותר נוקשים - מערכות אלה קבועות נשארות מאוד רלוונטיות על ידי מנגנונים סביבתיים המתרחשים על ידי מנגנונים מתקדמים.

מה הם פילטרים?

מסנן טריק הוא יחידת טיפול ביולוגית קבועה, אירובית אירובית שבה שפכים מחולקים אפילו על שכבת מדיה ארוזה - באופן חד-משמעי מורכבת סלעים, slag, מודולים פלסטיים, או בד סינתטי.התקשורת מספקת אזור משטח גדול שעליו מתפתח מיקרוביפילם מיקרוביאלימי פסולת מטה למטה דרך התקשורת, אוויר מתפשט למעלה (באופן טבעי באמצעות conve או convection עם אספקת חמצן), ולהפחית את המיקרו-תמי פחמן אורגנים, כדי לפחמי חמצן אורגניזציה, ולהפחית את המיקרו-פחמי חמצן אורגניזציה, ולהפחית את החמצן, ולהפחית את החמצן, ולהפחית את המיקרו-פחמי פסולת, ולהפחית את המיקרו-פחמי פחמן, כדי לפחמי חמצן אורגני.

המונח "מסנן" מטעה במקצת – מסננים מתקרנים לא פועלים בעיקר על ידי מאמץ פיזי.במקום, השפלה ביולוגית היא מנגנון ההסרה הדומיננטי.היסטורית, הטכנולוגיה פותחה בסוף המאה ה-19 ואומץ על ידי תחילת המאה ה-20. מערכות מוקדמות השתמשו באבן או מיטות חמורות, בעוד עיצובים מודרניים מעסיקים אמצעי פלסטיק גבוהים-קרקע שניתן לערעור באופן משמעותי, להפחית באופן משמעותי את יעילות הקרקע ומשפר את תהליך הנחיתה.

סוגי מדיה

שלוש קטגוריות עיקריות של מדיה משמשים במסננים מסובכים עכשוויים:

• (FLT:0)Rock MediaveFLT:1) - לעתים קרובות 3-10 ס"מ בקוטר, ארוז באופן אקראי. inexpensive butכבד, הדורש מיטות עמוקות וטביעה גדולה.
• (FLT:0) כלי תקשורת מודולריים מודולריים (FLT:1) - עשוי מדדינים מכוונים מכוונים נקשרים לבלוקים או לצינדרים. משקל אור, חלל ריק גבוה (מעל 90%), ושטח משטח ספציפי של 100-250 מ"ר / m3. מאפשר עומק מיטה גבוה יותר וחמצן טוב יותר.
• (FLT:0) כלי התקשורת הפיברטוסים הארוכים:1 - בדים לא-רוגים או חומרים דמויי חבל המשמשים ביישומים רוטטים או מסולקים. להציע שטח משטח גבוה מאוד (עד 500 מ'2/m3) אבל דורשים ניהול מלוטש זהיר והם פחות נפוצים בטיפול ראשוני.

בחירת אמצעי התקשורת תלויה במטרות הטיפול, הקרקע, האקלים, והמאפיינים של מי הפסולת המשפיעים.מדיה פלסטית היא כיום תקן עבור מתקנים חדשים בשל עמידותה, יעילותה וקלות התחזוקה.

כיצד מסנן פילטר משפר את איכות השפע

מסננים מטבוליים נועדו בעיקר להפחית את החומר האורגני פחמן, נמדד כביקוש BOD וכימיקלי חמצן (COD) במערכות מתוזמנות היטב, יעילות הסרת BOD של 80-95% הם בלתי ניתנים לזיהוי, ומייצרת פעוט מתאים לשחרור או טיפול נוסף.בנוסף, עיצובים סינון מודרני משלבים שלבים כי הסרת חנקן - דרישה קריטית תחת תקנות סביבתיות רבות.

תהליכים ביולוגיים ו-Exotant Removal

הביופיל שגדל על פני השטח התקשורתי הוא מערכת אקולוגית מורכבת המכילה חיידקים, פטריות, פרוטוזוזה, ולעתים אורגניזמים גבוהים יותר כמו תולעים וזחלי חרקים. חומר אורגני מבודד לתוך הביופילמה והוא מחמצן הוסר על ידי חיידקים heterotrophic. מסופק מהאוויר שעובר דרך החללים בתוך הרשת.

הפרמטרים העיקריים להסרת אורגני כוללים:

• שיעור ההטענות ההירופולטי (FLT:1) - בדרך כלל 0.5–4 מ"ר / m2 יום (m/Day) גבוה יותר לשפר את העברת החמצן, אך עשוי להפחית את זמן המגע.
• (FLT:0 Organic טעינה קצבה 1FLT) - המסה של BOD מוחל על נפח של מדיה ליום (kg BOD / m3day) פילטרים סטנדרטיים פועלים ב 0.1–0.4 ק"ג BOD / m3day; מסננים גבוהים נע בין 0.5-1.0 ק"ג BOD / m3.
• (ב) [15] יחס הפחתת הכפלה (הראשונה ל-[[1924]]) הוא חלק מההתביעה הניתנת למחזור, המכתיב את החדירה והשיפור של התפוצה.

בקרה נכונה של פרמטרים אלה מבטיחה פעילות ביו-סרטית יציבה ומונעת בעיות כגון הרה (הצטברות מים על פני השטח התקשורתי), דור הדאוור, וגידול זבוב.

חומרים מזינים: Nitrification and Denitrification

הסרת Nitrogen היא תהליך ביולוגי שני שלבים.ראשון, אמוניה (NH3) הוא מחומצן לניטטקס (NO2-) ולאחר מכן לניטראט (NO3-) על ידי חיידקים אוטוטרופיים (Nitrosomonas ו Nitrobacter) בתנאים אירוביים - תהליך הנקרא nitrification.II, Nitrate מופחת לחנקן גז (N2) על ידי חיידקים hetrososomonacdenric בתנאים אירוביים תחת תנאי חנקן.

במסנן סטנדרטי חד-שלבי, nitrification יכול להתרחש כאשר טעינה אורגנית היא נמוכה מספיק כי ניטסטרוק ניטטרטורים אינם מטופחים על ידי heterotrophs. עם זאת, עבור הסרה חנקן אמין, צמחים רבים להשתמש במערכת דו-שלבית: מסנן גבוה להסרת פחמן ואחריו מסנן נמוך המוקדש ל nitrification.il.il, כמה עיצובים לשלב החלמה דרך אזור חמצן.

(FLT:0) הסרת הסרת הזרחן 1 (FLT:1) מוגבלת במסננים מקרטעים לבד כי הסרת זרחן ביולוגית דורשת שינוי אזורי אנירוביים ואירוביים.רוב צמחי המסנן המסובכים מסתמכים על משקעים כימיים (באמצעות אלומיניום או ferric chloride) כדי לעמוד במגבלות השחרור של זרחן, לעתים קרובות הוסיף לפני או לאחר מסנן.

עיצוב ופרמטרים תפעוליים

מסנני טריקלינג יכולים להיות מסווגים בהתאם לשיעורי ההטעה האורגניים וה הידראוליים שלהם:

• (FLT:0)Low-rate (סטנדרט) מסננים מטבוליים 1 - טעינה אורגנית 0.1-0.4 ק"ג BOD / יום 3, טעינה הידראולית 1-4 מ"ר / יום.Achieve גבוהה הסרת BOD (85-95%) ו nitrification משמעותי דורש שטח קרקע גדול יותר ונפח מדיה.
• (FLT:0) מסננים מטבוליים גבוה יותר (FLT:1) - טעינה אורגנית 0.5-1.0 ק"ג BOD / יום 3, הידראולי טעינה 10-40 מ"ג / יום. Achieve 65-85% BOD. Recirculation משמש בדרך כלל כדי לשמור על רטובה וחמצן.
• (FLT:0) סופר-ראט (המסננים גבוהים מאוד) , 1:1 - אורגני לטעון עד 3 ק"ג BOD / יום 3 עם מדיה פלסטית ואוורור כפויה.שימוש לטיפול מחוספס לפני פעימה מופעלת או תהליכים אחרים.

תכונות עיצוב אחרות כוללות:

• (FLT:0) מערכת underdrainmentFLT:1: איסוף טיפול יעיל ותומכת בתקשורת, מאפשר גם אוויר לנוע למעלה.
• (FLT:0) מפיצים רומריים 1FLT: מערך של נשק שמסתובב מעל פני השטח התקשורתי, חלוקת מים פסולת באופן שווה אפילו. Driven על ידי הראש ההידראולי או מנוע חשמלי.מהירות רוטציה היא הסתגלות; מהיר מדי גורם קצר-מגשר, איטי מדי מוביל למקומות יבשים.
• (ב) באקלים קר, מסננים מקרטעים מכוסים לעתים קרובות או שוכנו בתוך בניין כדי לשמור על פעילות ביולוגית.

המונחים Environmentalתקנות

תקנות סביבתיות ברחבי העולם מציבות מגבלות על ריכוז שלמזהמים במי שפכים מטופלים בארצות הברית, חוק המים הנקיים ומערכת ההפלה הלאומית (NPDES) המאפשרות לציין רמות מקסימליות ל BOD, TSS, אמוניה, חנקן מוחלט, חנקן מוחלט, זרחן מוחלט, ולעתים מתכות ספציפיות או תרכובות אורגניות.

מסננים ממריצים עוזרים באופן עקבי למפעילים לענות על דרישות אלה:

• (FLT:0)BOD ו-TirSSFLT:1: יעילות הסרת Routine של 85-95% עבור BOD ו 70-90% עבור TSS הם אפשריים, מה שמאפשר לעמוד במגבלות טיפול משניות טיפוסיות (למשל, BOD 25-30 מ"ג / L, TSS 30 מ"ג / L).
• (FLT:0) מילימטרון 1:0; מסננים מסובכים יכולים להפחית אמוניה מתחת 2-5 מ"ג / L, המספקים מגבלות רבות של NPDES.
• (FLT:0 חנקן חנקן: 2 שלבים מערכות עם החלמה יכולים להשיג 50-70% סך הסרה חנקן.לעבור הסרה גבוהה יותר (למשל 80%+), שילוב עם אזורי אוקסיק או מסננים לאחר-חמצן עשויים להיות נחוצים.
• (ב) ⁇ :0 (התחמימים הכימיים יעילים; מסננים מטבוליים תואמים את רוב מערכות תוספת מלח מתכת.

מתקנים רבים שיפרו את המסננים הטריקים שלהם עם מדיה פלסטית, שיפור ventilation, ובקרת הפצה אוטומטית כדי לענות על היתרים הדוקים יותר מבלי לבנות צמחי טיפול חדשים לחלוטין.לדוגמה, נתוני FLT:0 ביצועים שנאספו על ידי סוכנויות סביבתיות FLT:1 מראה כי מסננים מודרניים של מולטימדיה פלסטיק יכול להשיג איכות מעודפת דומה לזה של מערכות סלד מופעל ביישומים רבים.

עם זאת, חשוב לציין כי מסננים מסובכים הם פחות גמישים מאשר פעוט מופעל כאשר זה מגיע להגיב עומסים או זעזועים רעילים. מפעילי צריך לפקח על בריאות ביו-סרט ולהתאים את שערי החלמה כדי לשמור על תאימות רגילה תחזוקה - ניקוי מפיצים, הסרת פסולת, וניהול אירועים מזחלות - הוא חיוני.

יתרונות ומגבלות

יתרונות

• (FLT:0) צריכת האנרגיה של דלי: אנרגיה ראשונית היא משאבת מים פסולת למפיץ.אין צורך במכות גלגול עבור המסנן עצמו (למרות שאוורור כפוי עשוי לשמש). עלויות האנרגיה הן 30–50% נמוך יותר מאשר עבור שיתוק פעיל.
• (FLT:0) ,SimpleeurFLT:1: רכיבים מכניים מעטים יותר מאשר פעימה מופעלת; אין צורך להחזיר פעימה מופעלת של פענוח או מפצה של בקרת חמצן.
• (ב) ,0) רובווטמפול (RobustnessFLT:1): יכול לסבול גלידות הידראוליות וטענות ספירודיות.הביופיל מחלים במהירות לאחר תקופות של זרימה נמוכה או עומסי הלם.
• (FLT:0)Low שכפול ייצור של קק"ל:1: מסנני טריקלינג מייצרים 0.4-0.6 ק"ג של פענוח לק"ג של BOD הוסרו, בהשוואה ל-0.6-0.9 ק"ג עבור פענוח פעיל.
• (ב) ⁇ :0) ⁇ -ללא פשטות (כאשר תוכנן כראוי): מסננים סגורים יכולים להיות מאוד לא מובנים, מה שהופך אותם מתאימים לאזורי מגורים.

הגבלות

• (ב) [ה]: [ה], [ה], [ה], גם עם אמצעי תקשורת פלסטיים, מסננים מסובכים יותר אדמה מאשר אגן ריצוף מופעל עבור אותה יכולת טיפול.
• (FLT:0Clogging ו-Belowing: 1: עומס אורגני גבוה או הפצה ירודה יכול לגרום לכריתת אמצעי תקשורת, המוביל למשטח להרהר ולהקטין ביצועים.
• (FLT:0)Odour and זבובsFLT:1: מערכות פתוחות יכולות לפלט מסולפיד מימן ולמשוך זבובים מסננים (Psychoda) אם האוורור אינו מספיק או אם התנאים המייצרים סולפיד מתפתחים בתוך הביופיל.
• (FLT:0) רגישות טמפרל:1: פעילות ביולוגית מאטה בטמפרטורות נמוכות; ניטרציה יכולה להפסיק מתחת 10 מעלות צלזיוס אלא אם המסנן סגור ומחומם.
• <חזק> הסרת חומרים מזינים: חנקן קונדומים ו זרחן להסרת לרמות נמוכות מאוד (למשל, חנקן מוחלט < 3 מ"ג / L) הוא קשה ללא תהליכים נוספים.

השוואה עם תהליכים ביולוגיים אחרים

Parameter	Trickling Filter	Activated Sludge	Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR)
Energy use	Low	Moderate–high	Moderate
Footprint	Moderate–large	Small–moderate	Small
Operational complexity	Low	High	Moderate
Nutrient removal	Moderate (with staged design)	High (with anoxic zones)	מגמות וחדשנות עתידיים מסנן הטריק ממשיך להתפתח.מגמות מפתח כוללות: (FLT:0) עיצובי מדיה מתקדמים FLT:1: יצרנים מייצרים מדיה עם אפילו אזורי משטח ספציפיים יותר (עד 350 m2 / m3) ותצורה אשר לקדם אזורי חמצון בתוך אותו מסנן, המאפשר זיהוי סימולטני בשלב אחד. (FLT:0) משולב סרט קבוע (IFASigs)FLT:1: הוספת נשאי ביו-סרט (כמו אלה המשמשים ב- MBBRs) לגני סלזציות מופעלות משפר את יכולת ההנקה ללא הרחבת נפח הטנק.ישים מסוימים שומרים את המסננים המטועים שלהם כטיפול מקדים למערכת IFAS. (FLT:0)Automated controlFLT:1: חיישנים עבור חמצן מומס, pH ו אמוניה מאפשרים התאמה בזמן אמת של שערי החלמה ומהירות הפצה, אופטימיזציה ביצועים ושימוש באנרגיה. (FLT:0) Odour controlFLT:1: התקדמות ב biofiltration ו- כימיקלים סקטורים מאפשרים סינון צמחים להיות ממוקם באזורים רגישים. (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (FLT:0Climate resilienceFLT:1): עיצובים הממזערים אובדן חום (למשל, בידוד כיסויים, מבנים קבורים) מאפשרים ניטרציה באקלים קר ללא ירידה בעלויות אנרגיה האוסרות. באזורים עקשנים עם הפחתה גבוהה להפחית את אובדן החנק. המחקר ממשיך המיקרוביולוגיה של פילטרים ביופילים, כולל התפקיד של חיידק אנמוקס בהסרה חנקן והשימוש בהתרגשות ביולוגית כדי לשפר את ההשפלה של תרכובות של סטיות:0Recent review ArticlesigtureFLT:1 מדגיש את יכולת ההתאמה של הטכנולוגיה למזהמים כגון תרופות ומיקרופלסטיקה, אם כי הדגמה מלאה עדיין מוגבלת. מסקנה מסננים מקרטעים נשארים מרכיב חיוני של הנוף לטיפול במים השפכים.היכולת שלהם להסיר באופן אמין חומר אורגני, להשיג ניטרינג, ו - עם עיצוב מתאים - טיהור תזונתי הופך אותם כלי רב עוצמה עבור עמידה בתקנות סביבתיות.שילוב של צריכת אנרגיה נמוכה, פשטות תפעולית, והחזקה הבטיחה את השימוש שלהם מצמחים כפריים קטנים למתקנים מטרופוליניים גדולים.