Hầu như bất kỳ lực nào tác động đến màng sinh học đều có thể ảnh hưởng đến hoạt động của bộ lọc sinh học. Các yếu tố có thể ảnh hưởng đến màng sinh học bao gồm: Độ ẩm, nhiệt độ, thời gian cư trú, tải lượng hạt, chất dinh dưỡng sẵn có, độ pH và chất độc hưởng đến Bộ lọc sinh học như thế nào?
Có thể dễ dàng hình dung được tác động của độ ẩm, quá ít sẽ làm cho màng sinh học khô đi và có thể xảy ra quá nhiều và phát triển quá mức của các sinh vật, mong muốn và không mong muốn. Mỗi bộ lọc sinh học khác nhau về khả năng sinh nhiệt từ quá trình oxy hóa sinh học, khả năng tỏa nhiệt về khối lượng và loại môi trường, điều kiện môi trường xung quanh về sự mất hoặc hấp thụ nhiệt bên ngoài, hệ số cách nhiệt của vỏ bộ lọc sinh học, khoảng cách giữa các vòi tưới nước và hệ thống tưới tự đầu phun. Để tính đến tất cả các biến số này, bộ lọc sinh học công nghiệp được tưới bằng hệ thống phun phủ trên mặt đất (OBS) được điều khiển bởi bộ vi xử lý, thường là bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC), cho phép người dùng kiểm soát việc cấp nước theo vùng, bằng thời gian trong ngày và ngày trong tuần. Một số quy trình chỉ hoạt động tám giờ một ngày, năm ngày một tuần, vì vậy việc áp dụng nước theo lịch trình 24/7 sẽ dẫn đến sinh học không thể kiểm soát được sẽ làm mù các phương tiện truyền thông dẫn đến giảm áp suất quá mức. Tăng áp suất giảm thường có nghĩa là giảm lưu lượng hoặc kênh(dòng chảy không cân bằng qua phương tiện truyền thông) dẫn đến các vấn đề vận hành với nhà máy nào?
- Nhiệt độ có tác động trực tiếp đến hoạt động sinh học của vi khuẩn, hay nói cách khác là chúng có thể tiêu hóa bất kỳ phân tử nào nhanh như thế nào, tốc độ di chuyển của chúng và tốc độ sinh sản của chúng. Nhiệt độ trên 104 ° F bắt đầu khuyến khích sự phát triển của các vi sinh vật ưa nhiệt không có khả năng phân hủy hoặc kém hiệu quả trong việc phân hủy các hợp chất. Trong những năm gần đây, tiền và thời gian đã được dành để phát triển và định lượng các sinh vật có thể phân hủy các hợp chất một cách hiệu quả. Biểu đồ dưới đây là một ví dụ điển hình về hoạt động sinh học của vi khuẩn ưa nhiệt. Điều quan trọng cần lưu ý là tăng hoạt tính sinh học không nhất thiết có nghĩa là tăng cảm giác thèm ăn về tốc độ phân hủy hoặc phân tử mỗi giờ bị phân hủy bởi một vi sinh vật cụ thể.
- Trong thực tế, ảnh hưởng của nhiệt độ trong bộ lọc sinh học là rất khó dự đoán vì ngoài việc ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học, nhiệt độ còn có thể ảnh hưởng đến các đặc tính hóa lý như độ hòa tan, độ khuếch tán và hệ số định luật Henry của các hợp chất trong dòng khí. Biểu đồ dưới đây cho thấy hoạt động sinh học của vi khuẩn so với nhiệt độ của bộ lọc sinh học.
Thời gian cư trú ảnh hưởng như thế nào đến Lọc sinh học?
Giống như nhiều công nghệ kiểm soát ô nhiễm không khí khác, bất kỳ phân tử ô nhiễm cụ thể nào (vật chất hạt, oxit nitơ, cacbon monoxit, v.v.) nằm trong vùng xử lý của thiết bị càng lâu thì thiết bị càng phải có nhiều thời gian để tác động lên phân tử đó. Trong một bộ lọc sinh học, thời gian cư trú lâu hơn có nghĩa là tăng khả năng bất kỳ phân tử khí cụ thể nào sẽ tiếp xúc với màng sinh học, được hấp thụ vào nước của màng sinh học đó và sau đó bị sinh vật bắt giữ và phân hủy sinh học. Sau khi nắm bắt được độ phức tạp của hợp chất cụ thể đó sẽ quyết định thời gian phân hủy cần thiết để chia nhỏ nó thành các thành phần nguyên tố đơn giản nhất (carbon dioxide, nước, v.v.).
Làm thế nào để tải các hạt ảnh hưởng đến quá trình lọc sinh học?
Vật chất dạng hạt có nhiều kích thước khác nhau và như vậy một số có thể ảnh hưởng đến bộ lọc sinh học trong khi một số khác thì không. Hai thái cực rộng lớn được đơn giản hóa là cực nhỏ và cực lớn. Các hạt rất nhỏ như khói, vi rút và sương mù có thể đi qua bộ lọc sinh học mà không bao giờ thực sự tiếp xúc với một hạt nước, hạt phương tiện hoặc màng sinh học. Những hạt này rất nhỏ, chúng đi theo đường đi của khí thải và do đó tránh được mọi va chạm. Các hạt rất lớn như cát, tro, mùn cưa và phấn hoa có thể đọng lại trên bề mặt hoặc bụi phóng xạ trong môi trường. Theo thời gian, những hạt lớn này có thể lấp đầy các khoảng trống mà không khí sử dụng để di chuyển qua phương tiện truyền thông do đó tạo ra sự giảm áp suất quá mức. Ảnh hưởng thứ cấp có thể là những hạt lớn này cung cấp thức ăn cho các sinh vật khác có trong môi trường như chất nhờn và nấm với kết quả là giống nhau; các sinh vật này lấp đầy các khoảng trống dẫn đến giảm áp suất quá mức. Vùng xám, những hạt chắc chắn không lớn và chắc chắn không nhỏ, nằm trong khoảng 1 đến 10 phạm vi micrô và ảnh hưởng của chúng đến hệ thống có thể thay đổi theo từng bộ lọc sinh học riêng lẻ ảnh hưởng như thế nào đến Lọc sinh học?
- Nếu, các dòng khí có nồng độ cao của một hợp chất cụ thể, hợp chất chính và nồng độ thấp của hợp chất thứ cấp thì quần thể vi khuẩn kết quả sẽ hướng đến sự phân hủy của hợp chất chính chứ không phải hợp chất thứ cấp, trừ khi tất nhiên là hợp chất thứ cấp một phần của con đường phân huỷ của hợp chất đầu tiên. Biểu đồ dưới đây cho thấy một ví dụ về nồng độ đầu vào có ảnh hưởng như thế nào đến khả năng loại bỏ của bộ lọc sinh học.
- Có thể sử dụng biểu đồ dưới đây để hình dung mối quan hệ giữa hai nồng độ khí với tốc độ phân hủy. Hợp chất càng dễ phân hủy thì càng nhanh bị phân hủy và do đó không có cơ hội di chuyển sâu hơn vào màng sinh học.
Làm thế nào để hòa tan ảnh hưởng đến lọc sinh học?
Một trong những chìa khóa để oxy hóa sinh học thành công là sự phân hủy của các hợp chất. Để sự phân hủy này diễn ra, hợp chất phải là nơi vi khuẩn và các enzym của nó có thể ảnh hưởng đến nó, đó là trong màng sinh học có thành phần chủ yếu là nước. Nếu một hợp chất không tan nhiều trong nước thì các phân tử của hợp chất đó muốn ở trong pha hơi và không tan trong nước tạo nên màng sinh học. Kết hợp độ hòa tan, nồng độ khí với tốc độ phân hủy biểu đồ dưới đây có thể được sử dụng để hình dung mối quan hệ giữa ba chất này. Lưu ý rằng từ biểu đồ trước, nồng độ khí cao hơn đáng kể hơn là trong màng sinh học.
Làm thế nào để tăng áp suất giảm trên các phương tiện truyền thông ảnh hưởng đến hoạt động của nhà máy?
- Để hiểu được sự gia tăng áp suất giảm trong hệ thống ảnh hưởng như thế nào đến hoạt động của nhà máy, người ta phải có hiểu biết cơ bản về cách đọc đường cong của quạt. Tham khảo hình dưới đây CFM là lưu lượng không khí thường được tính bằng feet khối thực tế mỗi phút và SP là áp suất tĩnh thường được tính bằng inch cột nước. Thực tế là có 27,7 inch nước trong 1 PSI. Đối với một hệ thống nhất định (quạt, bộ lọc sinh học, máy lọc sinh học, ống dẫn, v.v.) có một KHẢO SÁT HỆ THỐNG. Đường cong hệ thống này là biểu đồ của luồng không khí (CFM) và giảm áp suất (SP). Mỗi quạt sẽ có đường cong áp suất tĩnh (SP CURVE) do nhà sản xuất quạt phát triển. Thả một đường thẳng xuống từ giao điểm của HỆ THỐNG CURVE và Đường cong SP theo trục x sẽ tạo ra lượng luồng không khí mà quạt sẽ di chuyển. Giao điểm của đường thả và BHP CURVE sẽ mang lại mã lực phanh (BHP) được yêu cầu bởi động cơ để tạo ra luồng không khí (hiển thị trên trục y thứ hai). Vẽ một đường bên trái từ giao điểm của HỆ THỐNG CURVE và SP CURVE sẽ tạo ra áp suất tĩnh tại giao điểm đó.
- Điều cần thiết quan trọng là kỹ sư quy trình hoặc nhà thiết kế hệ thống phải tính đến từng nguồn giảm áp tiềm năng (phương tiện, đóng gói, chuyển tiếp, lưới hỗ trợ, thay đổi hướng, lối vào và lối ra). Nếu không tính đến chính xác những lần giảm áp suất này có thể dẫn đến hệ thống có điểm hoạt động mong muốn bên ngoài (phía trên hoặc bên phải) của SP Curve hoặc trong tình huống không có đủ mã lực. Trong hai điều này, việc thiếu mã lực là cách dễ nhất và tiết kiệm nhất để sửa chữa mặc dù nó có thể yêu cầu kéo cáp và ống dẫn mới nhưng khi bạn cũng đang xem xét thay thế động cơ 300hp và bộ truyền động tần số biến đổi (VFD), hóa đơn có thể lên đến hàng trăm nghìn đô la rất nhanh chóng.
Thiết kế cơ học trong bộ lọc sinh học có các phân nhánh từ đầu vào đến đầu ra. Thiết kế đầu vào không phù hợp có thể dẫn đến sự mất cân bằng lưu lượng khí trên chiều rộng của bộ lọc sinh học mà không bao giờ có thể sửa chữa được nếu không tái tạo lại toàn bộ đầu vào. Thiết kế đóng gói không phù hợp có thể làm giảm hiệu quả loại bỏ trong bộ phận lọc sinh học cũng như tăng giảm áp suất. Thiết kế ngăn cách không phù hợp có thể cho phép nước truyền lên bề mặt môi trường, khuyến khích sự phát triển của các vi sinh vật không mong muốn. Việc lựa chọn môi trường không đúng cách có thể dẫn đến giảm áp suất cao và khuyến khích sự phát triển của các vi sinh vật không mong muốn cũng như nấm. Thiết kế đầu ra không phù hợp có thể dẫn đến giảm áp suất quá mức (tức là trong phạm vi 3 “đến 5”).
Sơ đồ Quy trình và Dụng cụ cho một Bộ lọc sinh học trông như thế nào?
Các thiết bị đo khác nhau, chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất, pH và độ ẩm, được yêu cầu trên bộ lọc sinh học để theo dõi và dự đoán hoạt động của vi khuẩn. Sơ đồ Quy trình và Dụng cụ (PID) mẫu được hiển thị
