Опыт применения комбинированной технологии очистки сточных вод
М.Н. Видякин
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.
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.
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".
Наши работы
- Оздоровительный комплекс "Ватутинки" Управления Делами Президента РФ.
- «ИКЕА - Тёплый Стан»
- «ИКЕА - Химки»
- Горнолыжный курорт «Сорочаны»
- Cкладской комплекс «MLP» Leningradsky Terminal
- Коттеджный посёлок «МДК»
- Жилой Комплекс «Мечта»
- Офисно-складской комплекс IEK
- Outlet Village Белая Дача
- Микрорайон «Южное Кучино»
- Новый микрорайон «Ново-Молоково»
- 30-й Микрорайон в г. Балашиха
- Микрорайон Бутово-парк
- Очистные сооружения г. Адыгейск