Очистные сооружения на основе мембранных биореакторов (МБР)
Назначение
Совершенствование технологии биологической очистки сточных вод в условиях изменения их исходного состава, повышение требований к качеству очищенных сточных вод и увеличение ответственности за нарушение установленных норм привело к появлению технологии с применением мембранных биореакторов (МБР).
Конструкция мембранного элемента
Конструктивно система биологической очистки с использованием мембранного биореактора (МБР) представляет собой металлические наземные резервуары. Мембранные биореакторы работают по тем же формулам и законам, что и процессы биохимического окисления. Новаторство технологии заключается в том, что сооружения отстаивания и доочистки заменены в этих сооружениях на МБР.
Мембраны не являются фильтрами как в водоснабжении, а создают условия для процессов многократной автоселекции и адаптации микроорганизмов. Количество ила достигает 10-20 г/л, (вместо 2-4 г/л как в системе "аэротенк - вторичный отстойник"), возраст ила может достигать 45 дней. Мембранный биореактор работает на использовании технологий мембранной фильтрации и биохимического окисления, при этом исключив их недостатки (при мембранной фильтрации - большие потери на регенерацию мембраны, при биохимическом окислении - неэффективный сепарационный процесс).
Условные обозначения:
1 - Аэротенк, 2 - Мембранный биореактор, 3 - Мембранная биокассета, 4 - Резервуар чистой воды, 5 - Денитрификатор, 6 - Станция обезвоживания осадка, А - Воздухопровод, Р - Трубопровод подачи реагента, Ос - Трубопровод циркулирующего активного ила, Об - Отвод обезвоженного осадка.
Преимущества мембранных биореакторов для очистки сточных вод:
- Небольшое количество сооружений (аэротенки, вторичные отстойники и песчаные фильтры заменяются МБР).
- Компактность (в традиционных очистных сооружениях концентрация активного ила в несколько раз меньше, чем в системах с МБР, соответственно объем сооружений с использованием МБР меньше).
- Селекция различных микроорганизмов, которые способны окислять медленнорастущие микроорганизмы, благодаря мембране не вымываются из реактора. Это определяет высокую эффективность очистки по трудноокисляемым веществам в МБР по сравнению с системами типа "аэротенк - отстойник".
- Круглогодичная нитрификация даже в условиях низких температур (в традиционных сооружениях снижение температуры замедляет скорость роста нитрификаторов и они вымываются из реактора).
- Надёжность и удобство. Эксплуатация сооружения не зависит от илового индекса (осаждаемости ила), его вспухания и т.д. Процесс работы полностью автоматизирован
- Обеззараживание сточных вод - поры мембраны не пропускают бактерии, так как имеют меньший размер.
Таблица. Качество очистки мембранного биореактора.
Компактность сооружений
Строительство очистных сооружений с использованием мембранных биореакторов не требует большого количества отдельных блоков, модулей, которые необходимы для осуществления всех процессов биологической очистки (вторичные отстойники, блоки доочистки и фильтрации), в отличии от сооружений выполненных по традиционной схеме с использованием вторичного отстойника. В результате достигается значительная экономия площади под строительство комплекса (на 20-60%), что весьма актуально для многих регионов России.
Экономичность эксплуатации
Существенно снижаются затраты на утилизацию ила, так как количество избыточного активного ила в системах с МБР на 20-50% меньше по сравнению с классической технологией.
Не требуется постоянное присутствие персонала, так как работа системы полностью автоматизирована и компьютеризирована (особенно актуально для очистных сооружений производительностью от 500 м3/сут. и выше).
В сооружениях с МБР применяется гораздо меньше технологического оборудования (насосов, воздуходувных механизмов), что обеспечивает значительное снижение потребляемой электроэнергии.
Широкая сфера применения
Системы биологической очистки МБР с успехом применяются для очистки смешанных или промышленных сточных вод. Возможность монтажа мембранных модулей непосредственно в аэротенке позволяет производить модернизацию существующих очистных сооружений и организовать эффективный технологический процесс очистки без дополнительных вложений в строительство.
Стоимость сооружений с мембранным биореактором
Стоимость очистных сооружений с применением мембранного биореактора (включая и монтаж), сопоставима со стоимостью традиционных очистных сооружений. И это одна из веских причин того, что технологии биологической очистки с мембранными биореакторами завоевывают все большую популярность, как во всем мире, так и в России.
Контакты
