Arbeidsprinsippet tilMBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)bio-bærere er basert på integrering av biofilmteknologi og fluidisering.
Dens kjernemekanisme innebærer bruk av suspenderte bærere for å oppnå effektiv avløpsvannbehandling. Prosessen innebærer å tilsette suspenderte bærere med en tetthet nær vann inn i reaktoren. Under lufting eller vannstrøm blir disse bærerne fluidisert, og skaper et trifasisk (gass-flytende-fast) miljø som bidrar til mikrobiell vekst. Overflaten på bærerne er spesielt behandlet for å ha en grov, porøs struktur og hydrofilisitet, noe som gir et ideelt habitat for mikrobiell tilknytning. Mikroorganismer danner biofilmer på bæreroverflaten og bryter ned organisk materiale i avløpsvannet gjennom metabolske prosesser.
MBBR-bærere har en stratifisert intern og ekstern struktur:
Det indre av bærerne, på grunn av begrenset oksygenpenetrering, danner et anaerobt eller fakultativt anaerobt miljø som er egnet for vekst av anaerobe bakterier som denitrifiserende bakterier. Eksteriøret, direkte utsatt for oksygen og avløpsvann, gir betingelser for aerobe bakterier. Denne stratifiseringen lar hver bærer fungere som en miniatyrreaktor, samtidig som den letter nitrifikasjon (der aerobe bakterier omdanner ammoniakknitrogen til nitrat) og denitrifikasjon (der anaerobe bakterier reduserer nitrat til nitrogengass), noe som forbedrer nitrogenfjerningseffektiviteten betydelig. I motsetning til tradisjonelle faste bærere, opprettholder MBBR-bærere hyppig kontakt med avløpsvann gjennom fluidisering, og danner en "mobil biofilm." Dette unngår ikke bare tilstoppingsproblemene forbundet med faste bærere, men utnytter også de synergistiske effektene av suspendert aktivert slam og vedlagte biofilmer, utnytter reaktorplassen fullt ut og forbedrer behandlingseffektiviteten.
Prosessen kombinerer fordelene med både aktivert slam og biofilmteknologi:
høy slamkonsentrasjon øker motstanden mot sjokkbelastninger, mens den fluidiserte tilstanden fremmer mikrobiell fornyelse, og forhindrer effektivitetstap på grunn av aldring og løsgjøring av biofilm. I tillegg gjør bærernes høye spesifikke overflateareal og mikrobielle festekapasitet dem i stand til å være vert for flere mikroorganismer per volumenhet, noe som betydelig forbedrer fjerningseffektiviteten av organisk materiale og ammoniakknitrogen.
