Tecnologia DAF-MBBR integrada

Por: Kate Chen
E-mail: [email protected]
Date: Mar 13th, 2025

A tecnologia Daf-mbbr integrada atinge a purificação eficiente de águas residuais complexas através dos efeitos sinérgicos do "tratamento biológico do pré-tratamento físico".

I. Princípios técnicos e mecanismos sinérgicos

Separação física por DAF

Função do núcleo: microbolhas (<10 μm) adsorve sólidos suspensos, óleos, colóides e outros poluentes para separação rápida de flutuação (remoção de SS> 95%, remoção de óleo> 90%).

APLICAÇÕES PRINCIPAIS: Ideal para sólidos de alta suspensão e águas residuais de alto óleo (por exemplo, refinaria, processamento de alimentos, águas residuais do matadouro), reduzindo a carga de tratamento biológico a jusante.

Degradação biológica por MBBR

Função do portador de biofilme: As transportadoras suspensas de alta área (2.000 a 3.000 m²/m²) apóiam o crescimento do biofilme (300-500 μm de espessura), aumentando a tolerância a carga de choque em 50%.

Remoção eficiente de carbono/nitrogênio: os reatores de vários estágios (por exemplo, A/O-MBBR) permitem-desnitrificação simultânea (Remoção de DQO> 90%, remoção de amônia> 85%).

Efeitos sinérgicos

Remoção de cascata de poluentes: o DAF remove os sólidos suspensos e os óleos primeiro, impedindo o entupimento do biofilme; O MBBR degrada os orgânicos dissolvidos e a amônia.

Otimização de energia: O pré -tratamento com DAF reduz o consumo de energia da aeração MBBR (~ 20 a 30%), reduzindo as emissões gerais de carbono em> 15%.

Ii. Principais parâmetros operacionais e dados de desempenho

Estágio do processo	Parâmetros otimizados	Eficiência de remoção (típica)	Fonte de dados
Unidade DAF	Tempo de flutuação: 10 min, fluxo de ar: 72 l/min	COD: 61,3%, óleo: 97,6%, TSS: 76%	Estudos de caso da indústria
Unidade MBBR	HRT: 23,5 h, tempo de mistura: 13–23 min	COD: 47-73%, amônia: 94,9-97,9%	Ensaios de laboratório
Processoo integrado	Intensidade de aeração: 4,5–6,0 m³/(m² · h)	COD efluente <30 mg/L, NH3-N <5 mg/L	Testes de campo

Iii. Cenários de aplicação e estudos de caso

Refinaria de petróleo e águas residuais petroquímicas

Caso: Uma refinaria adotou o DAF-MBBR para tratamento oleoso de águas residuais. Depois que o DAF removeu 97% do petróleo, o MBBR reduziu o COD de 1.500 mg/L para <50 mg/L, com 40% menos produção de lodo.

FIT TÉCNICO: O DAF separa gotículas de óleo (> 10 μm), enquanto o MBBR degrada os hidrocarbonetos dissolvidos (por exemplo, derivados de benzeno).

Águas residuais de processamento de alimentos

CASO: Uma planta de processamento de carne usou DAF (com dose de 30 mg/l PAC) para pré-tratamento de águas residuais de TSS alto. A MBBR alcançou 93% de remoção de DQO em HRT 6 h, com uma pegada 60% menor que os sistemas convencionais.

Economia de custos: custos operacionais 25% menores devido à redução do uso de produtos químicos e descarte de lodo.

Atualização de águas residuais municipais

Resultados do piloto: O DAF-MBBR alcançou COD efluente <20 mg/L e TP <0,3 mg/L (atendendo aos padrões de grau 1A da China) sem expandir os tanques existentes.

Escalabilidade: o design modular permite a rápida implantação para tratamento rural descentralizado.

4. Inovações tecnológicas

Sistemas de controle inteligente

Integração da IoT: ajuste de microbubis DAF em tempo real (através de sensores de pressão e AI) e monitoramento da atividade do biofilme MBBR (por exemplo, sensores ATP) para otimização dinâmica.

CASO: Um projeto reduziu o uso de energia em 18% via ligação DAF-MBBR controlada por PLC.

Avanços materiais

DAF Nanotech: Os difusores nano-cerâmicos aumentam a eficiência da geração de bolhas em 30% e a vida útil de 8 anos.

Modificações por transportadoras MBBR: Os portadores de nanopartículas magnéticas (Fe3O4) aceleram a formação de biofilme em 50% e aumentam a resistência à toxina.

Operação sem produtos químicos

Modo Zero PAC/PAM: Separação de DAF aprimorada por bolhas de micro-nano (por exemplo, dissolução de ciclone) combinada com desnitrificação endógena na MBBR elimina a dosagem química.

V. Benefícios econômicos e alinhamento de políticas

Comparação de custos

Process	Capex (USD/10k toneladas)	OPEX (USD/TON)	Aplicabilidade
Lodo ativado convencional	110K - 140K	0,17-0,21	Centralizado em larga escala
DAF-MBBR	85K --110K	0,11-0,14	Pequeno/médio descentralizado

Drivers de política

14º plano de cinco anos da China: metas> 45% de reutilização de águas residuais até 2030; A DAF-MBBR Effluent Fith Sits Industrial Resfrigeing ou Reutiling Municipal.

Iniciativa de cidades zero de desperdício: redução de lodo (30 a 50% menos lodo) alinhada com metas de gerenciamento de resíduos sólidos.

Vi. Desafios e tendências futuras

Limitações técnicas

Águas residuais de alta salinidade: a atividade do biofilme de MBBR diminui na salinidade> 3%, exigindo cepas tolerantes ao sal ou revestimentos de transportadores.

Controle microplástico: o DAF remove <50% dos microplásticos (<1 μm), necessitando de ultrafiltração para polimento.

Tendências da indústria

Soluções de baixo carbono: recuperação de biogás (de zonas anaeróbicas de MBBR) e sistemas DAF movidos a energia solar permitem operações neutras em carbono.

Expansão global: a crescente demanda no sudeste da Ásia e na África para os sistemas DAF-MBBR Compact impulsiona o crescimento do mercado de EPC.