Біологічне очищення застосовується для очищення стічних вод більшості промислових і побутових стічних вод перед їх скиданням у водойми.
Біологічні методи очищення стічних вод можуть бути розділені на два типи (за типами мікроорганізмів, що беруть участь в переробці забруднювачів стоків):
- Аеробні біологічні методи очищення (мікроорганізмам при їх життєдіяльності необхідний кисень).
- Очищення стоків анаеробними мікроорганізмами (що живуть без кисню).
Анаеробний процес використовується при очищенні промислових стічних вод з ГПК вище 1200,0 мг / л. Ефективність очищення по ГПК становить 70,0 - 80,0% в залежності від походження стічних вод.
Мал. Принципова технологічна схема очищення стічних вод анаеробним шляхом
Особливістю мікробіологічного процесу деградації органічних речовин анаеробним шляхом, є утворення біогазу, який можна використовувати на підприємстві в якості джерела енергії. Біогаз представлений: метаном (60,0 - 90,0% CH4) і вуглекислотою (10,0 - 40,0% CO2).
Залежно від якості вихідних стічних вод можна використовувати два види анаеробних біореакторів: UASB-реактор і EGSB-реактор.
Аеробний процес використовується при очищенні побутових і промислових стічних вод (після локальної очистки) з ГПК не вище 1200,0 мг / л.
Залежно від кількості стічних вод можна застосовувати реактори послідовно-періодичної дії (РППД) або класичні системи аерації (аеротенк-вторинний відстійник), а також сучасні системи МБР.
Реактори послідовно-періодичної дії найбільш ефективно (з економічної точки зору) застосовувати для очисних споруд продуктивністю до 1000 м3 / добу. РППД може складатися з однієї або декількох ємностей, що працюють в циклічному режимі:
- фаза A - стічні води наповнюють ємність і аеруються (фаза накопичення)
- фаза B - фаза, при якій відбувається аеробне очищення, при цьому подача стічних вод припиняється
- фаза С - аерація припиняється, иловая суміш відстоюється. При цьому, прояснені стічні води відводяться для подальшого очищення, а надлишковий активний мул відкачується і подається на механічне зневоднення.
Мал. Принципова технологічна схема очищення стічних вод в РППД
Класична система аеробного очищення стічних вод (аеротенк-вторинний відстійник):
- Фаза А - анаеробна зона (зона перемішування стічних вод)
- Фаза В - аеробне зона (зона аерації)
- Фаза С - відстоювання (гравітаційне розділення мулової суміші)
Мал. Класична технологічна схема очищення стічних вод (фаза А використовується, коли необхідно скоротити кількість азоту)
Мембранний біореактор (МБР) застосовується для ультратонкого очищення стічних вод, що не вимагає доочистки та знезараження. Основною відмінністю мембранного біореактора (МБР) від систем традиційної біологічної очистки в аеротенках є наявність мембранного модуля, який використовується для поділу мулової суміші. При цьому, поділ мулової суміші здійснюється механічно на молекулярному рівні за допомогою ультрафільтраційних мембран.
Мембранні біореактори, проектовані компанією ICB Group, можуть бути представлені, як у «зовнішньому» виконанні, так і з зануреними модулями. Вибір того чи іншого способу установки мембранних модулів залежить від конкретних завдань.
- Фаза А - анаеробна зона (зона перемішування стічних вод)
- Фаза В - аеробне зона (зона аерації)
- Фаза С - ультратонкі механічне розділення мулової суміші
Мал. Принципова технологічна схема очищення стічних вод в МБР (з «зовнішнім» виконанням мембранних модулів)
Мал. Принципова технологічна схема очищення стічних вод в МБР (з зануреними мембранними модулями)
Переваги застосування МБР
1. Дозволяє досягти високих показників ефективності очищення стічних вод:
- ГПК: більше 98%;
- Зважені речовини: менш 1,0 мг / л;
- Амонійний азот: більше 98%;
- Видалення важких металів: до 80,0%;
- Видалення бактерій: більше 99,999%;
- Видалення вірусів: більш 99,9%.
2. Компактність, тому що дозволяє:
- відмовитися від гравітаційного методу поділу мулової суміші, що дозволяє підвищити концентрацію активного мулу в біореакторі до 10-20 г / л (в класичному аеротенках - до 3,0 г / л) і зменшити обсяг аеротенках.
- позбутися від необхідності використовувати доочистку і знезараження.
3. Можливість роботи з висококонцентрованими стічними водами
4. Високі концентрації активного мулу дозволяють експлуатувати біореактор в режимі низьких навантажень, що створює резерв окисляє здатності, Переважання медленнорастущих мікрофлори дозволяє значно знизити приріст активного мулу, і, отже, необхідні потужності обладнання для зневоднення надлишкового активного мулу.
5. Розмір пластівців активного мулу в 5-10 разів менше, ніж в поширених конструкціях аеротенків. Така дисперсність активного мулу призводить до збільшення площі контакту мікроорганізмів зі стічними водами, підвищуючи ефективність сорбції активним мулом інертних речовин, важких металів, забруднення є мікрокількості.
6. Внаслідок того, що пори мембран мають більший розмір, ніж розміри клітин мікроорганізмів, зокрема, бактерій, в МБР відбувається часткове знезараження води. Ефективність видалення бактерій становить 99,999%, вірусів - 99,9%. Безпосередньо після МБР очищена вода може бути відразу направлена на повторне використання для непитного цілей.
7. При необхідності мембранний модуль може бути виконаний в контейнері, що знизить витрати на капітальне будівництво.
Для очищення промислових стічних вод (з високим вмістом ГПК і низьким вмістом жирів і завислих речовин) до норм водойми р / г призначення найбільш доцільно використовувати метод анаеробно-аеробного очищення. В результаті анаеробних-аеробного обробки стічних вод ефективність очищення по ГПК становить 99,5%. Перевага використання методу - утворюється набагато меншу кількість надлишкового активного мулу, що значно знижує витрати на його утилізацію.
Аеробне зброджування застосовується для біологічної обробки стічних вод з високим вмістом ГПК і є альтернативним рішенням при обробці побічних продуктів очищення (жирові відходи, осад).
Промислові відходи, що містять велику кількість жирів (1 г жирів = 3 г ГПК), викликають серйозні незручності при експлуатації очисних споруд - забивання, піноутворення, запахи, слабкий ефект відстоювання, недостатня дегідратація осаду і т.д.
Традиційним способом виділення жиру із стічних вод є флотація, в результаті якої утворюється флотошлам, флотопена і осад. З метою зменшення кількості осаду (орієнтовно на 50%) фахівці компанії ICB Group використовують аеробне зброджування.
Залежно від кількості осаду, ми пропонуємо два типи аеробних біореакторів, виконаний з композитних матеріалів або нержавіючої сталі і залізобетону.
ПЕРЕВАГИ:
1. Компактність (реактор з композитних матеріалів для малих площ і невеликих будівельних споруд).
2. Скорочення енергоспоживання (скорочення енергоспоживання в 3 - 4 рази під час обробки жирових відходів)
3. Повний контроль піноутворення (поглинання піни водяним каскадом)
4. Високий ступінь очищення (ГПК> 80%, жири> 90%)
5. Виключення засмічення (широкий прохід, відсутність мембранних повітряних дифузорів)
6. Комбінована обробка жирових відходів і зливних стоків
7. Можливість переміщення реактора (реактори з композитних матеріалів або нержавіючої сталі)
8. Скорочення витрат на оновлення обладнання (1 моторедуктор, відсутність мембранного повітряного дифузора і ін.)
9. Спрощене технічне обслуговування (н еобходимо в ремонті може виникнути тільки для моторного ротора; безпеку оглядового містка, спрощений підйомний механізм)
10. Відсутність запахів (поглинання запахів і надходження неприємного повітря відбувається безпосередньо всередині реактора)
11. Асортимент стандартизованих установок (скорочення витрат на проектування, широкий асортимент установок)
12. Численні клієнти (понад 120 встановлених реакторів в Європі та світі).
