Teknologi DAF-MBBR terintegrasi mencapai pemurnian yang efisien dari air limbah yang kompleks melalui efek sinergis dari "perawatan biologis pretreatment fisikokimia."
Pemisahan fisik oleh DAF
Fungsi inti: Microbubbles (<10 μm) Adsorb Suspended Padatan, minyak, koloid, dan polutan lainnya untuk pemisahan flotasi cepat (penghapusan SS> 95%, penghilangan oli> 90%).
Aplikasi Utama: Ideal untuk padatan yang ditangguhkan tinggi dan air limbah minyak tinggi (mis. Kilang, pemrosesan makanan, air limbah rumah jagal), mengurangi beban pengolahan biologis hilir.
Degradasi Biologis oleh MBBR
Peran pembawa biofilm: area tingkat tinggi (2.000-3.000 m²/m³) pembawa tersuspensi mendukung pertumbuhan biofilm (tebal 300-500 μm), meningkatkan toleransi beban kejut sebesar 50%.
Penghapusan karbon/nitrogen yang efisien: Reaktor multi-tahap (mis., A/O-MBBR) memungkinkan denitrifikasi nitrifikasi simultan (penghapusan COD> 90%, penghapusan amonia> 85%).
Efek sinergis
Penghapusan kaskade polutan: DAF menghilangkan padatan dan minyak tersuspensi terlebih dahulu, mencegah penyumbatan biofilm; MBBR menurunkan organik dan amonia terlarut.
Optimalisasi Energi: Pretreatment DAF mengurangi konsumsi energi aerasi MBBR (~ 20-30%), menurunkan keseluruhan emisi karbon sebesar> 15%.
Tahap proses | Parameter yang dioptimalkan | Efisiensi penghapusan (tipikal) | Sumber data |
---|---|---|---|
Unit DAF | Waktu pengapungan: 10 menit, aliran udara: 72 l/mnt | COD: 61,3%, minyak: 97,6%, TSS: 76% | Studi Kasus Industri |
Unit MBBR | HRT: 23,5 jam, Waktu pencampuran: 13–23 menit | COD: 47-73%, amonia: 94,9-97,9% | Uji coba lab |
Proses terintegrasi | Intensitas aerasi: 4.5–6.0 m³/(m² · h) | Cod efluen <30 mg/L, NH3-N <5 mg/L | Tes lapangan |
Kilang minyak & air limbah petrokimia
Kasus: Kilang yang mengadopsi DAF-MBBR untuk pengolahan air limbah yang berminyak. Setelah DAF mengeluarkan 97% minyak, MBBR mengurangi COD dari 1.500 mg/L menjadi <50 mg/L, dengan 40% lebih sedikit produksi lumpur.
Kesesuaian teknis: DAF memisahkan tetesan minyak (> 10 μM), sementara MBBR mendegradasi hidrokarbon terlarut (mis., Turunan benzena).
Air limbah pemrosesan makanan
Kasus: Pabrik pemrosesan daging menggunakan DAF (dengan 30 mg/l PAC dosis) untuk pretreatment air limbah TSS tinggi. MBBR mencapai penghapusan COD 93% pada HRT 6 jam, dengan jejak 60% lebih kecil dari sistem konvensional.
Penghematan Biaya: 25% biaya operasi yang lebih rendah karena berkurangnya penggunaan kimia dan pembuangan lumpur.
Peningkatan air limbah kota
Hasil percontohan: DAF-MBBR mencapai COD efluen <20 mg/L dan TP <0,3 mg/L (memenuhi standar 1A kelas 1A China) tanpa memperluas tangki yang ada.
Skalabilitas: Desain modular memungkinkan penyebaran cepat untuk perawatan pedesaan yang terdesentralisasi.
Sistem Kontrol Cerdas
Integrasi IoT: Penyesuaian mikrobubble DAF real-time (melalui sensor tekanan dan AI) dan pemantauan aktivitas biofilm MBBR (mis., Sensor ATP) untuk optimasi dinamis.
Kasus: Proyek mengurangi penggunaan energi sebesar 18% melalui hubungan DAF-MBBR yang dikendalikan PLC.
Kemajuan materi
DAF Nanotech: Diffuser Nano-Ceramic meningkatkan efisiensi generasi gelembung sebesar 30% dan umur hingga 8 tahun.
Modifikasi pembawa MBBR: Operator nanopartikel magnetik (Fe3O4) -coated mempercepat pembentukan biofilm sebesar 50% dan meningkatkan resistensi toksin.
Operasi bebas bahan kimia
Mode Zero PAC/PAM: Pemisahan DAF yang ditingkatkan gelembung mikro-nano (mis., Pembubaran siklon) dikombinasikan dengan denitrifikasi endogen dalam MBBR menghilangkan dosis kimia.
Perbandingan biaya
Proses | Capex (USD/10K ton) | Opex (USD/TON) | Penerapan |
---|---|---|---|
Lumpur aktif konvensional | 110K - 140K | 0.17-0.21 | Terpusat skala besar |
DAF-MBBR | 85K - 110K | 0.11-0.14 | Terdesentralisasi kecil/sedang |
Pengemudi kebijakan
Rencana lima tahun ke-14 China: target> 45% penggunaan kembali air limbah pada tahun 2030; DAF-MBBR Effluent Suits Pendingin Industri atau Penggunaan Kembali Kota.
Inisiatif Kota Waste Zero: Pengurangan Lumpur (30-50% lebih sedikit lumpur) selaras dengan tujuan pengelolaan limbah padat.
Keterbatasan Teknis
Air limbah salinitas tinggi: Aktivitas biofilm MBBR menurun pada salinitas> 3%, yang membutuhkan strain yang toleran garam atau pelapis pembawa.
Kontrol mikroplastik: DAF menghilangkan <50% mikroplastik (<1 μm), memerlukan ultrafiltrasi untuk pemolesan.
Tren industri
Solusi rendah karbon: Pemulihan biogas (dari zona anaerob MBBR) dan sistem DAF bertenaga surya memungkinkan operasi netral karbon.
Ekspansi Global: Meningkatnya Permintaan di Asia Tenggara dan Afrika untuk Sistem DAF-MBBR yang ringkas mendorong pertumbuhan pasar EPC.