г. Казань
(843) 273-77-45
info@spm-k.ru

Приглашаем к сотрудничеству

                                                                                                         

Очистные сооружения на основе мембранных биореакторов для биологической очистки сточных вод

 

Технология
Актуальность технологии с применением мембранных биореакторов (МБР) определяется необходимостью совершенствования технологии биологической очистки сточных вод в условиях изменения их исходного состава, повышения требований к качеству очищенных сточных вод и увеличения ответственности за нарушение установленных норм.
Сооружения биологической очистки с применением мембранного биореактора (МБР) конструктивно представляют собой металлические наземные резервуары. Для мембранных биореакторов действуют те же формулы и законы, что и для процессов биохимического окисления. Изменение технологии заключается в отсутствии сооружений отстаивания и доочистки и заменой этих сооружений на МБР. Мембраны служат не для фильтрации как в водоснабжении, а создают условия для многократной автоселекции и адаптации микроорганизмов. Доза ила поднимается до 10-20 г/л, (вместо 2-4 г/л как в схеме “аэротенк - вторичный отстойник”), возраст ила достигает 45 дней. МБР работает на сопряжении двух технологий: мембранной фильтрации и биохимического окисления исключив при этом их недостатки (недостатком первой является большие потери на регенерацию мембраны, второго - неэффективный сепарационный процесс).

Описание
Компактные очистные сооружения на базе мембранного биореактора состоят из нескольких технологических модулей с различными размерами:
1. Модуль механической очистки.
2. Резервуар-усреднитель.
3. Блок биологической очистки.
4. Технологический павильон.
Модули установки имеют полную заводскую готовность. При этом все модули располагаются на одной железобетонной монолитной плите. Модуль механической очистки располагается на нижерасположенных модулях усреднителя, как второй этаж.

Принцип действия
Исходные сточные воды по напорному трубопроводу поступают в устройство фильтрующее самоочищающееся (УФС). После процеживания через сетку специального профиля с прозорами 2 мм, механически очищенные сточные воды сливаются в резервуар-усреднитель и далее насосами подаются на биологическую очистку.
Блок биологической очистки состоит из одной или нескольких параллельных линий. Каждая линия включает денитрификатор и аэротенк-нитрификатор. Сточные воды из усреднителя подаются в денитрификатор, в котором органические загрязнения окисляются активным илом в аноксидных условиях с выделением свободного азота. Для предотвращения осаждения иловой смеси в денитрификаторе установлена мешалка. Иловая смесь из денитрификатора через разделительную перегородку поступает в аэротенк-нитрификатор.
В аэротенке расположена мелкопузырчатая система аэрации, которая поддерживает концентрацию растворенного кислорода в пределах 2 - 3 мг/л, что необходимо для окисления органических веществ и нитрификации. Заданная концентрация растворенного кислорода обеспечивается оксиметром, регулирующим работу воздуходувки биореактора с помощью частотного преобразователя.
В нитрификаторе установлены погружные мембранные кассеты для фазового разделения очищенной воды и активного ила. Кассеты состоят из мембранных модулей. Половолоконные мембраны выполнены из поливинилиденфторида (PVDF). Размер пор мембран 0,1 - 0,2 мкм. Отделение пермеата (фильтрата) происходит под действием слабого вакуума, создаваемого во всасывающем трубопроводе центробежного насоса. Заданная производительность пермеатного насоса регулируется частотным преобразователем. Доза активного ила в МБР поддерживается в пределах 4 - 10 г/л в зависимости от состава сточных вод. Пермеат подаётся в резервуар чистой воды, откуда самотеком поступает на установку УФ-обеззараживания. Обеззараженные сточные воды отводятся в водный объект.
Для промывки мембран используются  насос обратной промывки. Обычно обратная промывка чередуется с режимом “релаксации” – прекращением отбора пермеата без включения насоса обратной промывки. Режим релаксации позволяет увеличивать периоды между обратными промывками и снижает энергозатраты.
Иловая смесь перекачивается из конца нитрификатора в денитрификатор погружным циркуляционным насосом. За счет рециркуляции обеспечивается денитрификация и однородность иловой смеси внутри установки. В поток циркулирующего активного ила насосом-дозатором подается раствор хлорного железа для реагентного удаления фосфора.



В состав очистных сооружений входит технологический павильон, где располагаются насосы, реагентное хозяйство, установка обезвоживания осадка с мешочными фильтрами и воздуходувная станция с двумя группами агрегатов. Первая группа воздуходувок подает воздух в аэротенки-нитрификаторы, вторая группа – под мембранные кассеты и для перемешивания сточных вод в усреднителе.
Воздухообмен в помещении павильона рассчитан на требуемую кратность с учётом количества воздуха, забираемого воздуходувками на технологические нужды.
Приточная  вентиляция  с механическим побуждением обеспечивает полное замещение воздуха, забираемого воздуходувками из павильона на технологические нужды наружным воздухом. Для утилизации теплоизбытков в летний период в павильоне предусмотрено климатическое оборудование.
 
Преимущества применения мембранных биореакторов в системах очистки сточных вод
1. Меньшее количество сооружений – МБР заменяет аэротенки, вторичные отстойники и песчаные фильтры.
2. Компактность – концентрация активного ила в МБР в несколько раз выше, чем в традиционных сооружениях, соответственно в такое же количество раз меньше объем сооружений.
3. Селекция микроорганизмов, способных окислять биорезистентные вещества – медленнорастущие микроорганизмы, обладающие такой способностью, благодаря мембране не вымываются из реактора. Таким образом, эффективность очистки по трудноокисляемым веществам в МБР значительно выше, чем в системе аэротенк – отстойник.
4. Возможность круглогодичной нитрификации – даже в условиях холодного климата (в традиционных сооружениях со снижением температуры скорость роста нитрификаторов снижается и они вымываются из реактора).
5. Надёжная эксплуатация - работа сооружений не зависит от осаждаемости ила (илового индекса), его вспухания и т.д.
6. Удобство автоматизации процесса - процесс полностью автоматизирован.
7. Обеззараживание сточных вод – поры мембран меньше размера бактерий.

Компактность сооружений
При строительстве очистных сооружений с применением мембранных биореакторов для осуществления всех процессов биологической очистки не требуется большого количества отдельных блоков, модулей, необходимых для прохождения того или иного этапа очистки так, как это принято при строительстве сооружений по традиционной схеме с вторичным отстойником. В результате - налицо значительная экономия площади (до 60%) под строительство комплекса очистных сооружений, что достаточно актуально для многих регионов РФ, за счет отсутствия вторичных отстойников, блоков доочистки и фильтрации.

Экономичность во время эксплуатации
Во-первых, количество избыточного активного ила в системах с МБР на 20...50% меньше по сравнению с классической технологией, что существенно понижает затраты на его утилизацию.
Во-вторых, работа системы полностью автоматизирована, компьютеризирована, и не требует постоянного присутствия персонала (что особенно актуально для комплексов очистных сооружений производительностью от 500 м3/сут. и выше).
В-третьих, при эксплуатации сооружений с МБР происходит снижение энергозатрат за счет того, что в их составе применяется гораздо меньше технологического автоматического оборудования (насосов, воздуходувных механизмов), за счет чего значительно снижается количество потребляемой электроэнергии.

Широкая сфера применения технологий с мембранными биореакторами
Системы биологической очистки с использованием МБР применяются в сооружениях очистки смешанных или промышленных сточных вод. Позволяет получить возможность производить модернизацию существующих очистных сооружений с организацией эффективного технологического процесса очистки без дополнительных капитальных вложений в строительство (монтаж мембранных модулей непосредственно в аэротенке).

Стоимость сооружений с мембранным биореактором
Стоимость сооружений с применением мембранного биореактора, включая затраты на монтаж, сопоставима со стоимостью традиционных очистных сооружений. И это также одна из причин того, почему технологии биологической очистки с мембранными биореакторами завоевывают все большую популярность не только в мире, но и в России. Специалисты нашей компании предоставляют расчет стоимость сооружений «ЛОС-МБР» при получении всех необходимых данных (их перечень предоставляется при оформлении запроса на расчет у сотрудников инженерного отдела компании «СПМ-инжиниринг» ).


Copyright © 2011 - "СПМ-инжиниринг" - Все права защищены