Arbetsprincipen förMBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)bio-bärare är baserad på integrationen av biofilmteknik och fluidisering.
Dess kärnmekanism involverar användningen av suspenderade bärare för att uppnå effektiv avloppsvattenrening. Processen går ut på att tillsätta suspenderade bärare med en densitet nära vatten i reaktorn. Under luftning eller vattenflöde blir dessa bärare fluidiserade, vilket skapar en trifasisk (gas-flytande-fast) miljö som främjar mikrobiell tillväxt. Ytan på bärarna är speciellt behandlad för att ha en grov, porös struktur och hydrofilicitet, vilket ger en idealisk livsmiljö för mikrobiell vidhäftning. Mikroorganismer bildar biofilmer på bärarytan och bryter ned organiskt material i avloppsvattnet genom metaboliska processer.
MBBR-bärare har en stratifierad intern och extern struktur:
Bärarnas inre bildar, på grund av begränsad syrepenetration, en anaerob eller fakultativ anaerob miljö som är lämplig för tillväxt av anaeroba bakterier såsom denitrifierande bakterier. Exteriören, direkt utsatt för syre och avloppsvatten, ger förutsättningar för aeroba bakterier. Denna stratifiering gör att varje bärare kan fungera som en miniatyrreaktor, samtidigt som det underlättar nitrifikation (där aeroba bakterier omvandlar ammoniakkväve till nitrat) och denitrifiering (där anaeroba bakterier reducerar nitrat till kvävgas), vilket avsevärt förbättrar kväveavskiljningens effektivitet. Till skillnad från traditionella fasta bärare upprätthåller MBBR-bärare frekvent kontakt med avloppsvatten genom fluidisering och bildar en "mobil biofilm". Detta undviker inte bara igensättningsproblem som är förknippade med fasta bärare utan drar också nytta av de synergistiska effekterna av suspenderat aktiverat slam och bifogade biofilmer, fullt utnyttjande av reaktorutrymmet och förbättrad behandlingseffektivitet.
Processen kombinerar fördelarna med både aktiverat slam och biofilmteknik:
hög slamkoncentration förbättrar motståndet mot stötbelastningar, medan det fluidiserade tillståndet främjar mikrobiell förnyelse, vilket förhindrar effektivitetsförlust på grund av biofilms åldrande och lossning. Dessutom gör bärarnas höga specifika ytarea och mikrobiella vidhäftningskapacitet dem att ta emot fler mikroorganismer per volymenhet, vilket avsevärt förbättrar effektiviteten för avlägsnande av organiskt material och ammoniakkväve.
