Loại bỏ Nitơ Amoniac khỏi-nước sông bị ô nhiễm vi mô và nước thải kết hợp bằng cách sử dụng gói MBBR làm bằng các vật liệu khác nhau
Lò phản ứng màng sinh học di chuyển (MBBR) kết hợp những ưu điểm của quy trình bùn hoạt tính và quy trình màng sinh học truyền thống, khiến nó trở thành một công nghệ tiên tiến và mang tính cách mạng trong xử lý nước thải sinh học hiện đại. Nhiều nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng quy trình MBBR có thể giảm bớt áp lực loại bỏ nitơ của nước thải đô thị một cách hiệu quả. Các gói mang-sinh học trong quy trình MBBR có thể vận chuyển màng sinh học đến toàn bộ lò phản ứng, thúc đẩy sự tiếp xúc giữa màng sinh học, oxy và chất nền phản ứng, đồng thời cải thiện hiệu quả của các phản ứng phân hủy. Do đặc tính ổn định và mật độ độc đáo, chúng có triển vọng ứng dụng rộng rãi.
Hiện tại, hầu hết các vật liệu đóng gói mang-sinh học MBBR chủ yếu được làm từ các vật liệu như polyetylen (PE), polypropylen (PP), polyurethane (PU) và polyurethane xốp (PPC). Trong số đó, vật liệu đệm MBBR dựa trên PE{2}}có tác dụng loại bỏ tốt chất màu, CODCr, nitơ amoniac, nitơ tổng số, tổng lượng carbon hữu cơ và phenol dễ bay hơi trong nước thải; Bao bì PP chủ yếu được sử dụng trong các quy trình MBBR kết hợp, chẳng hạn như quy trình kết hợp MBBR-AO và quy trình kết hợp MBBR-MBR; Lớp đệm PU và PPC có độ xốp cao, có thể tạo ra diện tích bám lớn hơn cho vi sinh vật, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển nhanh chóng và ổn định, từ đó loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm hữu cơ và các chất dinh dưỡng khác nhau trong nước thải. Bao bì PE và PPC là hai loại được sử dụng rộng rãi hiện nay. Màng PE được ứng dụng rộng rãi hơn với hiệu suất tốt hơn, trong khi màng PPC có tính ưa nước mạnh hơn và diện tích bề mặt riêng lớn hơn, tạo điều kiện thuận lợi hơn cho vi sinh vật bám vào. Cả hai loại bao bì đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, đều có độ bền cơ học tốt và giá thành thấp. Tuy nhiên, có rất ít báo cáo về tác dụng loại bỏ nitơ amoniac của chúng khỏi nước sông bị ô nhiễm vi mô và nước thải{10}}nước mưa tổng hợp trong quy trình kết hợp MBBR-AO. Bài viết này khám phá tác động của việc bổ sung các loại vật liệu mang-sinh học MBBR khác nhau (vật liệu PE và PPC) trong quy trình kết hợp MBBR-AO đối với hiệu quả loại bỏ nitơ amoniac khỏi nước sông-vi ô nhiễm và nước thải{16}}nước mưa tổng hợp. Đồng thời, nó phân tích tốc độ hình thành màng sinh học và thời gian sử dụng của các vật liệu đóng gói mang-sinh học MBBR khác nhau, nhằm cải thiện các phương pháp lựa chọn cụ thể của các vật liệu đóng gói mang-sinh học MBBR khác nhau trong quy trình MBBR để xử lý nước thải.
1. Quy trình xử lý nước thải
1. 1 Quy trình xử lý và-nhà cung cấp sinh học Chi tiết đóng gói
Thiết bị xử lý nước thải được sử dụng trong nghiên cứu này là một lò phản ứng tầng sôi sinh học-tự thiết kế, áp dụng quy trình kết hợp MBBR-AO. Luồng quy trình chính được hiển thị trong Hình 1(a) và thiết bị cụ thể bao gồm lưới tản nhiệt, máy bơm nâng, gói vận chuyển sinh học MBBR-, bể loại bỏ nitơ sinh học-hiệu quả cao tích hợp, bể lắng-hiệu suất cao, hệ thống sục khí, v.v. Tốc độ dòng chảy vào của lò phản ứng là 50 m³/d (khoảng 2 m³/h), thời gian lưu thủy lực hiệu quả là 5 giờ, và thể tích hiệu dụng của lò phản ứng là khoảng 10 m³.
Vật liệu đóng gói mang-sinh học MBBR trong thiết bị xử lý nước thải là vật liệu đóng gói dựa trên PE-và vật liệu đóng gói mang gel PPC. Lớp đệm dựa trên PE{3}}có dạng bức xạ hình khuyên với kích thước Φ25 mm×10 mm, 19 lỗ và các kênh ngũ giác, với diện tích bề mặt riêng khoảng 500 m2/m³ [Hình 1(b)]; các gói mang gel PPC có dạng hình khối với kích thước Φ10 mm×10 mm×10 mm và diện tích bề mặt riêng khoảng 5.000 m2/m³ [Hình 1(c)].
1.2 Chất lượng nước thải
Trong nghiên cứu này, thiết bị xử lý nước thải được sử dụng để xử lý hai loại nước: nước thải-sông bị ô nhiễm vi mô và nước thải-nước mưa kết hợp. Nước sông bị ô nhiễm vi mô- là từ một con sông đô thị ở vùng Chiết Giang có mức độ ô nhiễm thấp và nồng độ nitơ amoniac tương đối thấp, với nồng độ khối lượng trung bình là 5 mg/L. Nước thải-nước mưa kết hợp là nguồn nước thải của hai trạm bơm nước thải (Trạm bơm 1 và Trạm bơm 2) của một nhà máy xử lý nước thải ở Chiết Giang, với nồng độ nitơ amoniac tương đối cao, dao động từ 3 đến 20 mg/L. Điều này là do một số oxit nitơ trong không khí phản ứng với nước mưa để tạo thành axit nitric hoặc nitrat trong thời gian mưa, điều này có lợi hơn cho việc sinh sản của vi khuẩn oxy hóa amoniac{12}}, dẫn đến hàm lượng nitơ amoniac tương đối cao trong nước thải. Trong khi đó, giá trị pH của cả hai vùng nước được duy trì trong khoảng từ 7 đến 9.
1.3 Thông số vận hành của thiết bị xử lý nước thải
1.2.1 Quá trình hình thành màng sinh học ban đầu
Hệ thống xử lý nước thải được bắt đầu bằng cách bổ sung các vật liệu đóng gói theo mẻ để hình thành màng sinh học. Theo hiệu quả hóa lỏng thực tế của các chất đóng gói trong lò phản ứng, phần thể tích cuối cùng của các chất đóng gói được thêm vào được xác định là 20%. Trong quá trình-khởi động, bùn lơ lửng trong hệ thống không được quay trở lại và tỷ lệ hoàn trả bùn trong quá trình xử lý nước thải là 1:8.
1.2.2 Kiểm soát các thông số vận hành thiết bị
Thiết bị xử lý nước thải hoạt động ở nhiệt độ phòng (20 độ). Thiết bị sục khí ở phía dưới thiết bị được sử dụng để kiểm soát tốc độ sục khí trong quá trình xử lý nước thải. Trong khi đó, tốc độ dòng chảy vào của thiết bị được kiểm soát ở mức 2 m³/h và các thông số khác trong quá trình xử lý nước thải về cơ bản vẫn ổn định. Nước thải-nước mưa kết hợp từ Trạm bơm 1 và Trạm bơm 2 cũng như nước sông-bị ô nhiễm vi mô đã được chọn làm mẫu nước chảy vào.
2. Kết quả và thảo luận
2.1 Tốc độ hình thành màng sinh học của gói MBBR với các vật liệu khác nhau
Trong giai đoạn-khởi động của thiết bị xử lý nước thải, chất lượng nước đầu vào ổn định. Sau khi bổ sung các lớp đệm theo mẻ, các lớp đệm trải qua quá trình hình thành và trưởng thành màng sinh học bình thường.
Trong cùng điều kiện vận hành, tốc độ hình thành màng sinh học của các vật liệu mang-sinh học bằng các vật liệu khác nhau thay đổi đáng kể do đặc điểm vốn có của chúng. Tốc độ hình thành màng sinh học của vật liệu đệm dựa trên PE{2}}tương đối chậm, đòi hỏi phải bổ sung các hóa chất như glucose để nuôi cấy sục khí kín. Bằng cách quan sát hoạt động của đệm PE và PPC trong quy trình kết hợp MBBR-AO, người ta nhận thấy rằng khoảng 5 ngày sau khi bổ sung đệm PE, một màng sinh học mỏng màu nâu vàng-xuất hiện trên bề mặt của vật liệu mang. Sau khi hoạt động liên tục trong khoảng 1 tuần, một số lượng lớn paramecia, epistylis, luân trùng và một lượng nhỏ vorticella xuất hiện trên bề mặt vật liệu mang, cho thấy màng sinh học về cơ bản đã trưởng thành và quá trình khởi động hệ thống-đã hoàn tất vào thời điểm này. Ngược lại, tốc độ hình thành màng sinh học của lớp đệm PPC nhanh hơn và về cơ bản màng sinh học đã trưởng thành trong khoảng 3 ngày, trong khi bùn có thể được hấp phụ vào bên trong lớp đệm. Sự hình thành màng sinh học giúp cải thiện hoạt động của vi khuẩn oxy hóa amoniac. So với bao bì PE, diện tích bề mặt riêng lớn của bao bì PPC thuận lợi hơn cho việc hình thành màng sinh học và cố định vi sinh vật. Đối với các bao PE làm từ cùng một loại vật liệu xử lý các loại nước thải khác nhau, hiệu quả hình thành màng sinh học của các bao bì cũng cho thấy sự khác biệt đáng kể. Có thể thấy trong Hình 2(a) rằng có một màng sinh học mỏng màu nâu nhạt trên bề mặt lớp PE trong nước sông bị ô nhiễm vi mô. Tuy nhiên, Hình 2(b) cho thấy rằng lớp màng sinh học trên bề mặt lớp bọc PE trong nước thải{21}}nước mưa tổng hợp bị phân mảnh, cho thấy hiệu quả hình thành màng sinh học của lớp màng PE trong nước sông bị ô nhiễm vi-tốt hơn đáng kể so với nước thải{23}}nước mưa kết hợp. Có thể thấy trong Hình 2(c) và Hình 2(d) rằng sự khác biệt về tác động hình thành màng sinh học của lớp đệm PPC trong nước sông{27}}bị ô nhiễm vi mô và nước thải{28}}nước mưa tổng hợp là không đáng kể.
2. 2 Khả năng loại bỏ nitơ amoniac của bao bì mang-sinh học bằng các vật liệu khác nhau
Hàm lượng nitơ amoniac là chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu quả xử lý thực tế của nước thải từ các trạm bơm. Do đó, khả năng loại bỏ nitơ amoniac có ý nghĩa hướng dẫn thực tế quan trọng đối với việc lựa chọn các loại chất mang sinh học-trong quy trình kết hợp MBBR-AO.
2. 3 Hiệu quả loại bỏ nitơ amoniac của bao bì PE và PPC đối với nước sông bị ô nhiễm-vi mô trong quá trình vận hành quy trình-ngắn hạn
Như được hiển thị trong Hình 3, nồng độ khối lượng nitơ amoniac trung bình trong quá trình kết hợp MBBR-AO với lớp đệm PE và PPC lần lượt là 3,69 mg/L và 3,39 mg/L. Trong khi đó, nồng độ nitơ amoniac thực tế dao động đáng kể, nguyên nhân là do lượng mưa. Trong quy trình sử dụng đệm PE, lượng loại bỏ nitơ amoniac trung bình và tỷ lệ loại bỏ trung bình của nước sông bị ô nhiễm vi mô- lần lượt là 3,12 mg/L và 84,55%, cao hơn so với quy trình sử dụng đệm PPC (2,56 mg/L và 75,52%). Điều này cho thấy rằng việc bổ sung lớp đệm PE trong quy trình kết hợp MBBR{12}}AO sẽ có lợi hơn cho việc loại bỏ nitơ amoniac khỏi nước sông bị ô nhiễm vi mô-trong thời gian ngắn (trong vòng 12 ngày).
2.4 Hiệu quả loại bỏ nitơ amoniac của bao bì PE và PPC đối với nước thải-nước mưa kết hợp trong quá trình vận hành quy trình-ngắn hạn
Như được hiển thị trong Hình 4, trong quá trình vận hành ngắn hạn-(18-ngày của quy trình kết hợp MBBR-AO với lớp đệm PE, nồng độ khối lượng nitơ amoniac trung bình trong nước thải-nước mưa kết hợp từ Trạm bơm 1 [Hình 4(a)] và Trạm bơm 2 [Hình 4(b)] lần lượt là 7,24 mg/L và 9,35 mg/L. Khi các lớp PE được thêm vào trong quá trình xử lý ngắn hạn (18{17}}ngày) đối với nước thải mưa kết hợp-từ Trạm bơm 1 và Trạm bơm 2 bằng quy trình kết hợp MBBR-AO, nồng độ nitơ amoniac trong nước thải giảm đáng kể. Lượng loại bỏ nitơ amoniac trung bình là 6,93 mg/L và 7,9 mg/L, với tỷ lệ loại bỏ trung bình lần lượt là 95,71% và 84,49%. Trong quá trình xử lý nước thải-ngắn hạn (18-ngày) nước mưa kết hợp-từ Trạm bơm 1, tỷ lệ loại bỏ nitơ amoniac vẫn ở mức trên 90% và đạt gần 100% vào ngày thứ 9. Nước thải được xử lý có thể tạo điều kiện thuận lợi hơn cho sự phát triển của các vi sinh vật kèm theo, do đó thúc đẩy việc loại bỏ nitơ amoniac. Trong khi đó, trong quá trình xử lý ngắn hạn (18 ngày) đối với nước thải mưa kết hợp từ Trạm bơm 2, tỷ lệ loại bỏ nitơ amoniac hầu hết duy trì ở mức khoảng 90%, cho thấy rằng việc bổ sung chất độn PE trong quy trình kết hợp MBBR-AO có tác dụng loại bỏ mạnh mẽ nitơ amoniac trong nước thải mưa kết hợp trong thời gian ngắn (18 ngày).
Như được hiển thị trong Hình 5, trong quy trình kết hợp MBBR-AO với lớp đệm PPC, nồng độ khối lượng nitơ amoniac đầu vào của nước thải-nước mưa kết hợp từ Trạm bơm 1 [Hình 5(a)] và Trạm bơm 2 [Hình 5(b)] lần lượt dao động từ 3 đến 20 mg/L và 3 đến 22 mg/L với những biến động lớn. Điều này có thể là do lượng mưa khiến các oxit nitơ trong không khí đi vào hệ thống nước thải, dẫn đến sự biến động đáng kể về nồng độ nitơ amoniac trong nước thải. Nồng độ khối lượng nitơ amoniac trung bình trong nước thải-nước mưa kết hợp từ Trạm bơm 1 và Trạm bơm 2 lần lượt là 14,76 mg/L và 13,26 mg/L. Sau khi xử lý-ngắn hạn (24 ngày) bằng quy trình MBBR-AO kết hợp với chất độn PPC, nồng độ nitơ amoniac trong nước thải giảm đáng kể, với nồng độ khối lượng trung bình chỉ còn 5,32 mg/L và 6,42 mg/L. Lượng loại bỏ nitơ amoniac trung bình là 9,44 mg/L và 6,84 mg/L, và tỷ lệ loại bỏ trung bình lần lượt là 63,96% và 51,58%. Điều này cho thấy rằng màng PPC có tác dụng nhất định trong việc loại bỏ nitơ amoniac khỏi nước thải-nước mưa tổng hợp. Nồng độ nitơ amoniac cao trong nước thải-nước mưa kết hợp có thể là do đưa các thành phần phức tạp khác vào nước thải, do đó ức chế sự phân hủy nitơ amoniac bằng vật liệu PPC. So với bao bì PE, bao bì PPC có lỗ rỗng nhỏ hơn và độ xốp cao hơn. Các tạp chất và các hạt lơ lửng trong nước thải-nước mưa tổng hợp có thể chặn các lỗ rỗng của lớp đệm PPC, dẫn đến sự kết tụ bên trong lớp đệm và do đó làm giảm hiệu quả loại bỏ nitơ amoniac. Trong khi đó, các nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng màng sinh học nhỏ hơn 1 mm có thể gây tắc nghẽn lỗ chân lông bên trong lớp đệm. Mặc dù màng sinh học có thể đẩy nhanh quá trình tắc nghẽn bên trong của lớp đệm nhưng chúng không phải là yếu tố chính.
Trong quá trình vận hành-ngắn hạn của quy trình kết hợp MBBR-AO, tốc độ loại bỏ nitơ amoniac trung bình của lớp PE đối với nước thải-nước mưa kết hợp (95,71% đối với Trạm bơm 1 và 84,49% đối với Trạm bơm 2) cao hơn một chút so với nước sông bị ô nhiễm vi mô- (84,55%). Ngược lại, tỷ lệ loại bỏ nitơ amoniac trung bình của màng PPC đối với nước thải{10}}nước mưa kết hợp (63,96% đối với Trạm bơm 1 và 51,58% đối với Trạm bơm 2) thấp hơn một chút so với tỷ lệ đối với nước sông bị ô nhiễm vi mô (75,52%). Đối với lớp đệm PE, so với nước sông bị ô nhiễm vi mô-, nồng độ oxy hòa tan thấp trong nước thải-nước mưa tổng hợp có lợi hơn cho quá trình nitrat hóa và khử nitrat đồng thời của vi sinh vật trên lớp đệm PE để loại bỏ nitơ. Trong quá trình hình thành màng sinh học của lớp đệm PPC, bùn được hấp phụ vào bên trong lớp đệm, dẫn đến tăng nồng độ oxy hòa tan, không có lợi cho quá trình nitrat hóa và khử nitrat đồng thời của các vi sinh vật bên trong, dẫn đến giảm tốc độ loại bỏ nitơ amoniac trong cả nước thải mưa{21}}kết hợp và nước sông bị ô nhiễm vi mô.
Tóm lại, việc bổ sung lớp bọc PE sẽ có lợi hơn cho quá trình phân hủy nitơ amoniac trong nước thải-nước mưa kết hợp bằng quy trình kết hợp MBBR-AO trong thời gian ngắn.
Hiệu quả loại bỏ nitơ amoniac của bao bì PE và PPC đối với nước thải-nước mưa kết hợp trong quá trình vận hành quy trình-dài hạn
Như được hiển thị trong Hình 6, trong quá trình vận hành-dài hạn (96-ngày của quy trình kết hợp MBBR-AO với lớp đệm PE, nồng độ khối lượng nitơ amoniac chảy vào của nước thải-nước mưa kết hợp từ Trạm bơm 1 [Hình 6(a)] và Trạm bơm 2 [Hình 6(b)] dao động từ 2 đến 25 mg/L và 3 đến 35 mg/L, tương ứng với những biến động lớn. Nồng độ khối lượng nitơ amoniac trung bình trong dòng vào lần lượt là 10,20 mg/L và 8,93 mg/L. Sau khi xử lý bằng quy trình kết hợp MBBR{25}}AO, nồng độ khối lượng nitơ amoniac trung bình trong nước thải giảm xuống còn 2,93 mg/L và 2,67 mg/L, với lượng loại bỏ trung bình là 7,27 mg/L và 6,26 mg/L, đồng thời tỷ lệ loại bỏ trung bình lần lượt là 71,27% và 70,10%. Không có sự khác biệt đáng kể về sự phân hủy nitơ amoniac trong nước thải{28}}nước mưa kết hợp từ Trạm bơm 1 và Trạm bơm 2 bằng cách bổ sung các lớp PE trong quá trình vận hành dài hạn-(96-ngày) của quy trình kết hợp MBBR-AO và tốc độ loại bỏ nitơ amoniac được duy trì ở mức khoảng 74%. Điều này cho thấy rằng việc bổ sung lớp đệm PE trong quy trình kết hợp MBBR-AO có tác dụng loại bỏ tốt nitơ amoniac trong nước thải-nước mưa tổng hợp trong quá trình vận hành-dài hạn (96-ngày). Khi quy trình MBBR-AO kết hợp với lớp đệm PE hoạt động ở giai đoạn sau (84-96 ngày), bất kể dòng nước vào là nước mưa-nước thải kết hợp từ Trạm bơm 1 hay Trạm bơm 2, nồng độ nitơ amoniac trong nước thải tăng lên đáng kể và tốc độ loại bỏ nitơ amoniac thấp hơn đáng kể so với tốc độ loại bỏ gần 90% trong giai đoạn đầu của quá trình vận hành. Điều này là do sau khi sử dụng lâu dài, bản thân lớp đệm PE bị hư hỏng và già đi, độ nhám bề mặt của lớp đệm thay đổi, dẫn đến giảm cường độ sử dụng và khả năng loại bỏ nitơ amoniac.
Hình 7 cho thấy sự thay đổi về nồng độ nitơ amoniăc đầu vào, nồng độ nitơ amoni trong nước thải, lượng loại bỏ nitơ amoniăc và tốc độ loại bỏ nitơ amoniăc trong quá trình-hoạt động lâu dài của quy trình MBBR-AO kết hợp với lớp đệm PPC. Nồng độ khối lượng nitơ amoniac ảnh hưởng của nước thải-nước mưa kết hợp từ Trạm bơm 1 [Hình 7(a)] và Trạm bơm 2 [Hình 7(b)] dao động từ 3 đến 35 mg/L, với nồng độ khối lượng nitơ amoniac trung bình tương ứng là 10,96 mg/L và 8,10 mg/L. Sau khi xử lý bằng quy trình kết hợp MBBR{14}}AO, nồng độ khối lượng nitơ amoniac trung bình trong nước thải giảm xuống còn 3,96 mg/L và 3,39 mg/L, với lượng loại bỏ trung bình là 7,00 mg/L và 4,71 mg/L, đồng thời tỷ lệ loại bỏ trung bình lần lượt là 63,87% và 58,15%. Trong quá trình vận hành-dài hạn của quy trình kết hợp MBBR-AO, việc bổ sung các vật liệu PPC có tác dụng phân hủy nitơ amoniac trong nước thải-nước mưa kết hợp từ Trạm bơm 1 tốt hơn một chút so với nước thải từ Trạm bơm 2, nhưng sự khác biệt là không đáng kể. Điều này cho thấy rằng việc bổ sung các lớp PPC trong quy trình kết hợp MBBR-AO có tác dụng loại bỏ nhất định đối với nitơ amoniac trong nước thải-nước mưa tổng hợp trong quá trình vận hành-lâu dài. Tốc độ loại bỏ nitơ amoniac của quy trình MBBR-AO kết hợp với lớp đệm PPC trong quá trình hoạt động-dài hạn cao hơn so với quá trình hoạt động-ngắn hạn. Điều này là do trong quá trình hoạt động lâu dài, bùn tích tụ bên trong lớp đệm PPC, tạo thành môi trường kỵ khí hoặc thiếu khí cục bộ, cung cấp môi trường sống thích hợp cho hoạt động sống của vi khuẩn nitrat hóa. Vi khuẩn nitrat hóa sinh sản nhanh chóng và tốc độ phản ứng cục bộ tăng nhanh
Tóm lại, việc bổ sung lớp đệm PE sẽ có lợi hơn cho quá trình phân hủy nitơ amoniac trong nước thải-nước mưa kết hợp bằng quy trình kết hợp MBBR-AO trong quá trình-hoạt động lâu dài. Đồng thời, cần thay thế hoặc làm sạch các lớp đệm PE kịp thời sau khi sử dụng-lâu dài để đảm bảo rằng nitơ amoniac trong nước thải vẫn có thể được loại bỏ một cách hiệu quả trong quá trình-hoạt động lâu dài của quy trình kết hợp MBBR-AO.
Tuổi thọ của bao bì mang-sinh học bằng các vật liệu khác nhau
So với bao bì PPC, bao bì PE có tuổi thọ sử dụng lâu hơn trong quá trình-xử lý lâu dài nước sông bị ô nhiễm vi mô- và nước thải-nước mưa kết hợp bằng quy trình kết hợp MBBR-AO. Như được hiển thị trong Hình 8(a), lớp đệm PPC bị xỉ và hư hỏng trong quá trình xử lý nước thải bằng quy trình kết hợp MBBR-AO. Trong khi đó, hiện tượng lão hóa và tích tụ xảy ra bên trong lớp đệm sau khi-hoạt động lâu dài [Hình 8(b) và 8(c)]. Các bao bì PPC có khả năng thấm bùn kém. Mặc dù các lớp xốp{13}}như PPC có diện tích bề mặt riêng lớn nhưng các lỗ bên trong của chúng dễ bị bùn hấp phụ và khó chảy ra ngoài. Bùn tích tụ lâu dài bên trong vật liệu bịt kín có xu hướng hình thành môi trường kỵ khí hoặc thiếu khí, khiến màu của vật liệu bịt kín chuyển dần từ nâu sang đen. Điều này dẫn đến các vấn đề như xỉ, gãy, lão hóa và kết tụ của lớp đệm PPC trong quá trình vận hành lâu dài, do đó làm giảm tuổi thọ sử dụng của chúng. Đây cũng là yếu tố chính dẫn đến hiệu quả kém của lớp bọc PPC trong việc loại bỏ nitơ amoniac khỏi nước thải -nước mưa kết hợp [Hình 5(a) và 5(b)]. Ngược lại, lớp đệm PE về cơ bản không gặp phải các vấn đề nêu trên trong quá trình-xử lý nước thải lâu dài bằng quy trình kết hợp MBBR{24}}AO, với độ bền tốt hơn và tuổi thọ dài hơn. Cấu hình chất mang hợp lý có thể làm giảm tác động của dòng nước lên màng sinh học một cách hiệu quả, cho phép màng sinh học phát triển ổn định mà không bị hư hỏng.
Kết luận
Trong nghiên cứu này, vật liệu đóng gói mang-sinh học PE và vật liệu đóng gói PPC đã được thêm vào trong quá trình xử lý nước thải của quy trình kết hợp MBBR-AO. Tác động của vật liệu đóng gói đối với sự phân hủy nitơ amoniac trong nước sông bị ô nhiễm vi mô-và nước thải kết hợp nước mưa-, cũng như tốc độ hình thành màng sinh học vi khuẩn và tuổi thọ của vật liệu đóng gói bằng các vật liệu khác nhau, đã được nghiên cứu. So với bao bì PPC, bao bì PE có tốc độ hình thành màng sinh học chậm hơn nhưng tuổi thọ dài hơn. Trong khi đó, cho dù được sử dụng trong quá trình xử lý-dài hạn hay ngắn hạn{8}}đối với nước sông bị ô nhiễm vi mô- và nước thải{10}}nước mưa kết hợp bằng quy trình kết hợp MBBR-AO, bao bì PE đều thể hiện tác dụng phân hủy nitơ amoniac tốt hơn. Kết quả nghiên cứu cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho việc lựa chọn vật liệu đóng gói trong quá trình xử lý nước thải.