Опыт применения комбинированной технологии очистки сточных вод

М.Н. Видякин
Представительство Toray International Europe GmbH
П. Купперс
Toray Membrane Europe AG

При реконструкции очистных сооружений внедрение комбинированной технологии которая предусматривает использование традиционной биологической очистки и мембранного биореактора в параллельном режиме, позволяет существенно улучшить качество очищенной воды и снизить загрязнение окружающей среды.

При реконструкции очистных сооружений внедрение комбинированной технологии которая предусматривает использование традиционной биологической очистки и мембранного биореактора в параллельном режиме, позволяет существенно улучшить качество очищенной воды и снизить загрязнение окружающей среды.

В настоящее время технология мембранного биореактора (МБР) активно применяется для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод во всем мире [1,2].

По обобщенной информации производителей оборудования для МБР-технологии, на сегодняшний день в мире уже эксплуатируется около 3000 установок глубокой биологической очистки сточных вод с применением МБР. Среди них известны комбинированные технологические решения параллельного использования традиционной биологической очистки и технологии МБР. Такие комбинированные решения наиболее перспективны для внедрения при реконструкции устаревших очистных сооружений.

Основным преимуществом комбинированной технологии очистки сточных вод является возможность раздельного контроля и оптимизации параметров традиционной биологической очистки с использованием вторичного отстойника и мембранной очистки.

Один из примеров успешного внедрения комбинированных технологических решений - очистные сооружения г. Хинвлиет, Нидерланды.

Очистные сооружения по переработке хозяйственно-бытовых сточных вод [3] были первоначально спроектированы и реализованы на основе традиционной технологии глубокой биологической очистки для обеспечения потребности около 9 тыс. человек (270 м3/ч) и включали стадии механической очистки, биологической обработки, вторичного отстаивания, доочистки на фильтрах и обеззараживания очищенного стока.

Для модернизации и увеличения производительности до предельных нагрузок - приблизительно до 390 м3/ ч (потребность 13 тыс. человек) на очистных сооружениях в дополнение к биохимической технологии очистки сточных вод была внедрена инновационная технология МБР с использованием плоскорамных мембранных модулей производства Toray Industries Inc. Это позволило отказаться от стадий вторичного отстаивания, доочистки на фильтрах и обеззараживания стоков.

Стадия МБР на данных очистных сооружениях способна обеспечить полную обработку поступающих на очистку сточных вод в сухую погоду или около 25% максимальной гидравлической нагрузки в дождливую или штормовую погоду. Однако, как показала практика эксплуатации, даже при работе в дождливую погоду стадия МБР обеспечивает обработку большей части поступающих на очистку сточных вод.

Для оптимизации работы очистных сооружений как при минимальных (сухая погода), так и при пиковых (дождь и ураган) нагрузках по исходным стокам было рассмотрено несколько возможных вариантов организации процесса.

В сухую погоду стадия МБР используется вместе с традиционной аэробной обработкой сточных вод в аэротанке. При этом все поступающие на очистку сточные воды направляются в зону нитрификации, после чего подаются на стадию МБР без использования вторичного отстойника. При такой организации процесса максимально задействована вся установленная площадь поверхности мембран и очищенная вода не поступает на дополнительную очистку или для накопления в отстойник.

В дождливую погоду стадия МБР способна максимально обеспечивать очистку до 100 м3/ч (по пермеату) сточных вод. Если объем поступающих на обработку сточных вод превышает эту величину, то дополнительная очистка проводится с использованием традиционной технологии и вторичного отстойника, откуда очищенная вода переливом подается на смешение с пермеатом после МБР-очистки. И в этом случае стадия МБР-очистки обеспечивает обработку максимального расхода сточных вод (от общего расхода стоков).

Возможна организация процесса очистки стоков в полностью независимом параллельном режиме работы стадий биологической и МБР-очистки, однако в этом случае существенно снижена возможность регулирования всей системы.

Установленное на очистных сооружениях технологическое оборудование позволяет проводить процесс очистки сточных вод при различных концентрациях биомассы в интервале от 3 до 15 г/л для технологических стадий, использующих традиционную биохимическую очистку и МБР-технологии. Применение комбинированной технологии на очистных сооружениях дало возможность оптимизировать обе технологические линии (как традиционной, так и МБР-очистки) по гидравлическим и биологическим нагрузкам.

Средняя проницаемость мембран вот уже более двух лет составляет примерно 200 л/м2*ч*бар, а удельный поток пермеата остается на стабильном уровне - около 25 л/м2*ч при частоте проведения химических регенераций мембран 2 раза в год. Качество пермеата, получаемого с помощью комбинированной технологии, в 1,5-2 раза выше, чем при использовании традиционной биологической очистки.

В настоящее время удельный расход энергии на всю технологию в целом составляет 1,1 кВт’Ч/м3 обрабатываемого пермеата, причем на стадию МБР приходится до 0,7 кВт-ч/ м3 (среднесуточный расход -1200 м3/сут). Сейчас ведутся работы по оптимизации отдельных технологических стадий всего процесса очистки и снижению удельных затрат.

Полученные данные свидетельствуют, что внедрение технологии МБР при реконструкции очистных сооружений хозяйственно-бытовых сточных вод позволяет сократить затраты на основное оборудование, оптимизировать технологию очистки и улучшить качество очищенной воды.

ЛИТЕРАТУРА

1.Технология мембранного биореактора (МБР) для очистки природных и сточных вод /
А.М. Поляков и др. // Критические технологии. Мембраны. 2008. № 3. С. 3-7.
2.Технология мембранного биореактора (МБР) для очистки природных и сточных вод /
А.М. Поляков и др. // Критические технологии. Мембраны. 2009. № 1. С. 18-32.
3.Hybrid MBR - a perfect upgrade? / Н. Evenblij, A.F. van Nieuwenhuijzen, J.W. Mulder //
Water21. 2007. № 4. C. 25-26.

Научно-практический журнал "Экология производства".


НашиРаботы Последние выполненные проекты

Наши проекты Наши проекты Наши проекты Наши проекты Наши проекты Наши проекты

Контакты Как с нами связаться

Если у Вас возникли вопросы или Вы хотите обратится за помощью в проектировании очистных сооружений:

Телефон: +7 (495) 600 83 59
Телефон: +7 (495) 600 82 47
Телефон: +7 (916) 178 27 59
E-mail: ip2205@mail.ru