I. โครงสร้างหลัก
สื่อ MBBR เป็นโครงสร้างแขวนลอยที่มีรูพรุนสามมิติซึ่งหล่อขึ้นจากโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) หรือโพลีโพรพีลีนดัดแปลง เป็นพาหะทางชีวภาพเฉพาะทางที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ชีวะฟิล์มแบบเคลื่อนย้ายเตียง (MBBR) คุณสมบัติโครงสร้างหลัก ได้แก่ :
· รูปร่างและขนาด: ส่วนใหญ่เป็นทรงกระบอก โดยมีข้อกำหนดมาตรฐานคือ Φ10มม. Φ15มม. และ Φ25มม. มีผนังบางและมีการออกแบบโดยรวมที่กลวงและมีรูพรุน
·โครงสร้างภายใน: ช่องที่มีรูพรุน 3 มิติแบบข้ามพร้อมส่วนรองรับหลายปีก/หลายฟัน ทำให้เกิดพื้นที่ภายในและภายนอกขนาดใหญ่สำหรับการเติบโตของฟิล์มชีวะ อัตราส่วนโมฆะที่สูงช่วยให้น้ำและอากาศไหลได้อย่างไม่มีสิ่งกีดขวาง
· การออกแบบแรงโน้มถ่วงเฉพาะ: ควบคุมอย่างเข้มงวดระหว่าง 0.92 ถึง 0.98 (น้อยกว่าน้ำเล็กน้อย) ไม่ต้องใช้ขายึดแบบตายตัว และสามารถแขวนลอยและไหลได้ง่ายตามธรรมชาติภายในแหล่งน้ำ
·ลักษณะพื้นผิว: มีคุณสมบัติชอบน้ำสูงและความหยาบของพื้นผิวในระดับจุลภาคด้วยพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ (โดยทั่วไปคือ 300–800 ม.2/ม.3) ทำให้มีพื้นที่พาหะที่เพียงพอสำหรับการเกาะติดของจุลินทรีย์
ครั้งที่สอง หลักการทำงาน
สื่อดำเนินการตามกระบวนการ Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) กลไกหลักคือ "การย่อยสลายฟิล์มชีวะของสื่อฟลูอิไดเซชัน" ซึ่งแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน:
1. การแนบแผ่นชีวะ (การตั้งอาณานิคมของผู้ให้บริการ)
หลังจากที่ตัวกลางถูกเพิ่มลงในถังชีวเคมี จุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย เชื้อรา และโปรโตซัวจะดูดซับ เติบโต และเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวที่ขรุขระและมีรูพรุน ก่อตัวเป็นแผ่นชีวะที่มีความหนาแน่นสูง (การอยู่ร่วมกันแบบแบ่งชั้นของแบคทีเรียแบบใช้ออกซิเจน ไม่ใช้ออกซิเจน และแบคทีเรียแบบปัญญา)
2. การผสมฟลูอิไดซ์ (หน้าสัมผัสสามเฟส)
การไหลของอากาศที่เกิดจากระบบเติมอากาศรวมกับการไหลเวียนของน้ำ ขับเคลื่อนตัวกลางให้ไหล ปั่นป่วน และชนกันทั่วทั้งถังโดยไม่มีจุดบอด:
การสัมผัสอย่างเต็มรูปแบบระหว่างก๊าซ น้ำ และฟิล์มชีวะทำให้แน่ใจได้ว่าการถ่ายเทออกซิเจนมีประสิทธิภาพ
ความปั่นป่วนอย่างต่อเนื่องจะป้องกันไม่ให้แผ่นชีวะหนาเกินไปหรือมีอายุมากขึ้น โดยจะปล่อยฟิล์มส่วนเกินออกโดยอัตโนมัติเพื่อรักษากิจกรรมทางชีวภาพในระดับสูง
3. การย่อยสลายสารมลพิษ (ชีวเคมีหลัก)
จุลินทรีย์แบบแอโรบิกและแบบไม่ใช้ออกซิเจนภายในแผ่นชีวะใช้อินทรียวัตถุ เช่น COD, แอมโมเนียไนโตรเจน, ไนโตรเจนทั้งหมด และฟอสฟอรัสทั้งหมดในน้ำเสียเป็นสารอาหาร:
ย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ
ปฏิกิริยาที่สมบูรณ์ เช่น ไนตริฟิเคชัน ดีไนตริฟิเคชั่น และการปลดปล่อย/การดูดซึมฟอสฟอรัสเพื่อทำให้น้ำเสียบริสุทธิ์
4. การแยกของแข็งและของเหลว
ฟิล์มชีวะที่แก่และแยกออกจะไหลเข้าสู่ถังตกตะกอน ในขณะที่ตัวกลาง (เนื่องจากแรงโน้มถ่วงจำเพาะและการออกแบบโครงสร้าง) ยังคงถูกดักจับในถังชีวเคมีเพื่อการรีไซเคิลอย่างต่อเนื่อง การผลิตตะกอนจะต่ำกว่ากระบวนการตะกอนเร่งแบบดั้งเดิมอย่างมาก
ที่สาม ข้อดีหลัก (การขยายหลักการ)
·ไม่มีวงเล็บ & ไม่มีการอุดตัน: ฟลูอิไดซ์เซชั่นที่ถูกระงับช่วยป้องกันการอุดตันและการปรับขนาด เหมาะสำหรับน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูง
· โหลดสูงและมีขนาดเล็ก: ชีวมวลขนาดใหญ่ช่วยให้มั่นใจในประสิทธิภาพการประมวลผลสูงกว่าสื่อแบบเดิม 1.5–2 เท่า
·อายุการใช้งานยาวนานและไม่ต้องบำรุงรักษา: ทนต่อกรด/ด่างและต่อต้านริ้วรอย สามารถใช้งานได้นาน 10-15 ปี โดยไม่ต้องเปลี่ยนภายใต้การใช้งานปกติ
·การเริ่มต้นอย่างรวดเร็วและการต้านทานแรงกระแทก: แผ่นชีวะที่มีความเสถียรให้ความยืดหยุ่นสูงสุดต่อความผันผวนของคุณภาพน้ำและปริมาณ
