I. الهيكل الأساسي
وسائط MBBR عبارة عن هيكل معلق مسامي ثلاثي الأبعاد مصبوب من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) أو البولي بروبيلين المعدل. إنها ناقلة بيولوجية متخصصة مصممة خصيصًا لمفاعلات الأغشية الحيوية ذات السرير المتحرك (MBBR). تشمل الميزات الهيكلية الأساسية ما يلي:
· الشكل والحجم: في الغالب أسطواني، مع المواصفات القياسية Φ10mm، Φ15mm، وΦ25mm. ويتميز بجدران رقيقة وتصميم مجوف ومسامي بشكل عام.
· الهيكل الداخلي: القنوات المسامية المتقاطعة ثلاثية الأبعاد مع دعامات متعددة الأجنحة/متعددة الأسنان تخلق مساحة داخلية وخارجية ضخمة لنمو الأغشية الحيوية. تسمح نسبة الفراغ العالية بتدفق الماء والهواء دون عائق.
· تصميم الجاذبية النوعية: يتم التحكم فيه بدقة بين 0.92 و0.98 (أقل قليلاً من الماء). لا يتطلب أي أقواس ثابتة ويمكن تعليقه بشكل طبيعي وتسييله بسهولة داخل الجسم المائي.
·خصائص السطح: محبة للماء قوية وخشونة السطح المجهرية مع مساحة سطح محددة كبيرة (عادة 300-800 م2/م3)، مما يوفر مساحة حاملة واسعة للالتصاق الميكروبي.
ثانيا. مبدأ العمل
تعمل الوسائط بناءً على عملية مفاعل الأغشية الحيوية ذات السرير المتحرك (MBBR). الآلية الأساسية هي "تحلل الأغشية الحيوية لتسييل الوسائط"، وتنقسم إلى أربع خطوات:
1. مرفق بيوفيلم (الاستعمار الناقل)
بعد إضافة الوسائط إلى خزان الكيمياء الحيوية، تمتص الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات والأوليات بسرعة وتنمو وتتكاثر على الأسطح الخشنة المسامية، وتشكل غشاء حيوي كثيف (تعايش طبقي بين البكتيريا الهوائية واللاهوائية والاختيارية).
2. الخلط المميع (الاتصال ثلاثي المراحل)
يؤدي تدفق الهواء الناتج عن نظام التهوية، جنبًا إلى جنب مع دوران الماء، إلى دفع الوسائط إلى التمييع والتدحرج والاصطدام في جميع أنحاء الخزان بدون مناطق ميتة:
يضمن الاتصال الكامل بين الغاز والماء والأغشية الحيوية نقل الأكسجين بكفاءة.
يمنع الاضطراب المستمر الغشاء الحيوي من أن يصبح سميكًا جدًا أو يتقادم، مما يؤدي تلقائيًا إلى التخلص من الفيلم الزائد للحفاظ على النشاط البيولوجي العالي.
3. تحلل الملوثات (الكيمياء الحيوية الأساسية)
الكائنات الحية الدقيقة الهوائية واللاهوائية داخل الأغشية الحيوية تستخدم المواد العضوية مثل COD، ونيتروجين الأمونيا، والنيتروجين الكلي، والفوسفور الكلي في مياه الصرف الصحي كمواد مغذية:
تحلل الملوثات العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء.
استكمال التفاعلات مثل النترجة ونزع النتروجين وإطلاق/امتصاص الفوسفور لتنقية مياه الصرف الصحي.
4. فصل المواد الصلبة والسائلة
يتدفق الأغشية الحيوية القديمة والمنفصلة إلى خزان الترسيب، بينما تظل الوسائط - نظرًا لثقلها النوعي وتصميمها الهيكلي - معترضة في الخزان الكيميائي الحيوي لإعادة التدوير المستمر. إنتاج الحمأة أقل بكثير من عملية الحمأة المنشطة التقليدية.
ثالثا. المزايا الأساسية (الملحق الأساسي)
· لا توجد أقواس ولا انسداد: يمنع التميع المعلق الانسداد والتحجيم؛ مثالية لمياه الصرف الصحي عالية التركيز.
· حمولة عالية وبصمة صغيرة: تضمن الكتلة الحيوية الكبيرة كفاءة معالجة أعلى بمقدار 1.5 إلى 2 مرة من الوسائط التقليدية.
·حياة طويلة وخالية من الصيانة: مقاومة للأحماض/القلويات ومضادة للشيخوخة؛ يمكن أن يستمر لمدة 10-15 سنة دون استبدال في ظل الاستخدام العادي.
·بدء التشغيل السريع ومقاومة الصدمات: يوفر الأغشية الحيوية المستقرة مرونة شديدة ضد التقلبات في جودة المياه وحجمها.
