Телефон для консультации:
+7 (495) 972-79-78
+7 (965) 340-63-33
Заказать обратный звонок

Технологии

Ниже дано описание технологий очистки воды используемых в мировой практике очистки коммунальных и промышленных сточных вод. Технология подбирается исходя из качества поступающего стока и требований к очищенной воде на выходе из очистных сооружений.

 

Варианты технологического процесса биологической нитри-денитрификации в аэротенках (БНД). Конструтивно осуществляются в аэротенках прямоугольной формы , куда поступает сточная вода и возвратный активный ил, отделяемый в сооружениях илоотделения. Технология основанная на использовании трех микробиологических процессов:

  • аэробное окисление органических загрязнений, где акцептором электронов является кислород.
  • аэробное окисление аммонийного азота (нитрификация) . акцептором электронов служит ион аммония содержание ксилорода в аэробной зоне не менее 4мг/л;
  • аноксидное окисление органических загрязнений, где акцептором электронов служит кислород иона нитратов, при этом происходит восстановление нитратного азота до молекулярного.

 

Ниже приведены вариации технологических схем наиболее современных технологии биологической очистки в аэротенках от органических веществ, азота с биологическим удалением фосфора, за счет добавления анаэробной зоны.

 

Периодический процесс нитри-денитрификации SBR

Процесс очистки проводится в биореакторах периодического действия (Sequencing Batch Reactor). Основная особенность технологии периодической биологической очистки состоит в том, что все биохимические процессы (полного окисления органики, нитрификации аммоний-ионов, денитрификации нитрит- и нитрат-анионов, биологического удаления фосфора), а также вспомогательные процессы загрузки, отстаивания, выгрузки (декантации) очищенной воды осуществляются в одном резервуаре. Эта технология позволяет принимать стоки с высоким коэффициентом неравномерности поступления и практически не зависит от качества поступающей воды. Применение данной технологии полностью автоматизировано и позволяет легко регулировать время пребывания очищаемой воды в биореакторе, концентрацию активного ила, нагрузку на ил, его возраст, концентрацию растворенного кислорода, время отстаивания, загрузки и выгрузки. Все технологические операции в биореакторе направлены на получения очищенной воды с заданными параметрами. Для получения необходимой суммарной производительности очистной станции устанавливаются несколько биореакторов, каждый из которых работает самостоятельно, очищая порцию сточной воды.

Применение технологии SBR для биологической очистки стоков позволит:

  • Отказаться от вторичных отстойников, т.к. отстаивание биологически
    очищенной воды происходит непосредственно в резервуаре , по всей его
    поверхности, при этом создаются идеальные условия для осаждения ила.
    Отдельным насосом выводиться только избыточный ил;
  • Предусматривается возможность наращивать мощность очистных
    сооружений установкой дополнительных резервуаров ОРБ;
  • Снизить потребление электроэнергии по сравнению с классическими
    системами аэрации за счет периодической работы воздуходувок;
  • Сократить строительные объемы и уменьшить занимаемые площади, в
    сравнении с классической технологией очистки ;
  • Не требуется корректировать процесс очистки в зависимости от
    количества и качества поступающих стоков. Допускаются колебания расхода и
    концентраций в течении 1 суток в пределах 15 – 20 % от заданных параметров.

Данный процесс реализован в станциях «BIOVOD_SBR».

Периодический процесс нитри-денитрификации MBR

Технология мембранного биореактора (МБР) является одной из самых современных технологий биологической очистки сточных вод. В основу действия биореактора положен синтез биотехнологии и технологии разделения водных суспензий на полимерных мембранах. Биореактор в системе МБР работает с высокой концентрацией активного ила, поэтому его размеры в несколько раз раза меньше размеров классического аэротенка вытеснителя или смесителя.

Аэрирование осуществляется сжатым воздухом с помощью аэрационных систем (воздуходувок). В зависимости от требуемой производительности мембранные модули объединяются в мембранный блок. Число мембранных модулей в блоке может быть увеличено при возникновении необходимости повышения производительности системы.

Поскольку взвешенные вещества не выходят из системы на ступени осветления, т.к. отсутствует вынос ила, появляется возможность раздельного управления возрастом активного ила и гидравлическим временем пребывания воды в системе, а также разделения времени пребывания воды в реакторе с временем пребывания твердой фазы (ила). Это позволяет изменить параметры работы биологических реакторов с МБР – накопить в реакторе повышенные концентрации активного ила, в том числе и медленно растущие виды микроорганизмов (нитрификаторы, микроорганизмы, окисляющие биорезистентные соединения), увеличить возраст активного ила при больших гидравлических нагрузках на биореактор (малом времени пребывания исходной воды). Задержание взвешенных частиц исходной воды в биореакторе продлевает их контакт с микроорганизмами до тех пор, пока они полностью не подвергнутся биологической деструкции. Это повышает устойчивость системы к колебаниям концентраций загрязнений в исходной воде благодаря хорошей адаптации биоценозов и их независимости от седиментационных характеристик активного ила. «Порог отсечения» микроорганизмов активного ила на мембранах позволяет культивировать в условиях системы МБР специально выведенные штаммы микроорганизмов устойчивых к действию биорезестивных веществ и дезинфектантов. Дезинфектанты, губительно действующие на бактерии активного ила в условиях проточных систем очистки, успешно разлагаются в биореакторе, не нанося урона адаптированной микрофлоре, и не препятствуют процессу очистки.

Отделение очищенной воды производится под действием разряжения, создаваемого всасывающим насосом центробежного действия, работа которого так же автоматически регулируется. Микроорганизмы активного ила не проходят через ультрафильтрационную мембрану системы МБР и очищенная сточная вода не содержит любых микроорганизмов, являясь бактериологически безопасной.

Обратная промывка мембранного блока химическими средствами осуществляется два -три раза в год в качестве профилактической меры, а также перед длительной остановкой в работе, при сезонном режиме эксплуатации. Промывной концентрат, удаляется вместе с избыточным илом. Таким образом, промывка оказывается простой вспомогательной процедурой по затратам и по влиянию на работу очистных сооружений.

Реализация технологии мембранного биореактора (МБР) позволяет:

  • обеспечить глубокую очистку сточных вод;
  • повысить устойчивость работы биореактора к залповым сбросам;
  • упростить технологическую схему очистки;
  • исключить такие блоки очистки как вторичный отстойник, фильтр доочистки, аэробный стабилизатор осадка, реагентное обеззараживание;
  • снизить на 40 – 60% размеры очистных сооружений (соответственно, капитальные затраты на строительство);
  • получить высокоминерализованный стабилизированный избыточный ил и сократить его количество до 10 раз;
  • сократить сроки пусконаладочных работ с 2-х месяцев до 1-й рабочей недели;
  • значительно упростить процесс эксплуатации.

 

Использование МБР особенно эффективно в условиях повышенных концентраций загрязняющих веществ и переменного состава поступающих сточных вод, при повышенных требованиях к качеству очистки, компактности и надежности работы водоочистных установок. Именно поэтому эта технология очистки сточных вод на протяжении последних 10 лет стала основной при строительстве очистных сооружений в природоохранных зонах. Компания Mitsubishi Rayon является признанным мировым лидером в производстве мембран для МБР систем, серийно производит мембраны типа “SUR” c 2003 года и гарантирует срок эксплуатации этой продукции не менее 7 лет, после чего необходимо заменить мембраны на новые и продолжить эксплуатацию станции.

 

Данный процесс реализован в станциях «BIOVOD_MBR».

 

Периодический процесс нитри-денитрификации MMBR

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) —  технология разработанная Норвежским университетом науки и технологии в 1989 году. Система MBBR создает биопленку, благодаря которой процесс разложения ускоряется в 5 раз.

В реактор вводится плавающая биозагрузка с развитой удельной поверхностью, которая под воздействием массы воздуха, подаваемого со дна, постоянно находится как-будто бы в кипящем слое – реактор «кипящего слоя». При этом элементы биозагрузки постоянно трутся друг об друга, что позволяется поверхностной биопленке (а именно ее самой активной части) постоянно обновляться. В то же время, в загрузке есть закрытые зоны, где постоянно существует защищенная часть бактериальной колонии, которая позволяет поддерживать рост биопленки на активных открытых поверхностях.  Биозагрузка с развитой поверхностью предоставляет физическую возможность поселения нитрифицирующих бактерий, производящих биологическую очистку. Основной показатель производительности биозагрузки – площадь свободной поверхности. Это то свободное пространство, которое способно «прикрепить» на себя колонии бактерий. На первый взгляд практически одинаковые пластиковые биоэлементы могут вдвое, а то и втрое отличаться по площади свободной поверхности. Подобную загрузку можно использовать как для аэробной очистки (с присутствием воздуха), так и в анаэробном (бескислородном) режиме.

Избыток биомассы вымывается вместе с очищенными стоками, поэтому данная технология в большей степени подходит для доочистки остаточных загрязнений в уже очищенной воде после вторичных отстойников, когда всю легко усваиваемую органику уже окислил свободноплавающий ил в аэротенках.

Также MMBR хорошо использовать в биореакторах доочистки, где используются третичные отстойники с целью улавливания биомассы. Очищенные сточные воды покидают камеру, проходя через сетку фильтр, который задерживает носители.

Считается, что данная технология позволяет добиться от микроорганизмов активного ила, устойчивости к высоким нагрузкам и колебаниям входных параметров, при поступлении токсичных веществ или других неблагоприятных факторах. Биопленка на поверхности биозагрузки, более устойчива к токсичным примесям в воде, чем свободноплавающий активный ил и ускоряет в разы процессы разложения трудноокисляемой органики . Размеры и форма носителей предотвращают забивание, что обеспечивает обработку стоков с высоким содержанием взвешенных веществ, например волокон. Решетка на выходе позволяет проходить свободно очищенным стокам, в то время как носители остаются в реакторе.

Данную процесс реализован на ступени доочистки в станциях «BIOVOD_MODUL»

«ЭкоКонсалтинг» предлагает приобрести плавающую и тонущую биозагрузку отечественного и импортного производства по доступным ценам.

Модифицированный процесс Лудзака–Эттингера (МЛЭ)

Процесс нитри-денитрификации. Предвключенная денитрификация, эффективность удаления общего азота до 85%.

Предусматривается:

  • глубокое удаление аммонийного азота
  • процесс не нуждается в автоматизации
  • простота применения при реконструкции старых очистных сооружений

Недостатки:

  • значительный рецикл из зоны нитрификации в зону денитрификации
  • малые возможности изменения соотношения зон нитри- и денитрификации

«Ступенчатый» процесс

«Ступенчатый процесс»

 

Процесс нитри-денитрификации, в котором не требуется внутренний рецикл. Минимальное время пребывания за счет повышенной концентрации активного ила, возможно достигнуть более эффективного удаления азота и более глубокой денитрификации.

Недостатки:

  • усложненная схема, содержащая 4-6 зон
  • малые возможности для изменения соотношения зон зон нитри- и денитрификации
  • в коридорной компоновке высокие затраты на перемешивание узких зон денитрификации
  • сложно применять при реконструкции

 

«Карусельный» процесс

«Карусельный процесс»

 

Процесс, который обладает широкими возможностями изменения зон нитри- и денитрфикации:

  • минимальные энергозатраты на перемешивание
  • уменьшение на 10% затрат на аэрацию
  • при реконструкции сложные затраты на изменение строительных конструкций

Процесс А2/О

  Процесс А2/О Анаэробик–Аноксик-Оксик

 

                                                             

Процесс MUST

Процесс MUST Модифицированный процесс Кейптаунского университета

 

Процесс UST

Процесс UST Кейптаунского университета

Технология BIOCOS®

BIOCOS. БИОКОС – Вот в чем Вопрос!

Что такое Биокос? Спросите Вы и будете правы, потому что любому специалисту занимающемуся очистными сооружениями это нужно знать, ведь знание это сила – сила выбора между различными современными технологиями по очистке воды. Если вы решили построить, реконструировать очистные сооружения или они являются неотъемлемой частью Вашего проекта застройки на которую Вам необходимо потратить свои средства, то к этому этапу надо подойти ответственно, чтобы не купить «кота в мешке», пусть даже очень симпатичного и сертифицированного.

Всем известно, что очистные сооружения, сами по себе не очень выгодное вложение инвестиций, но без них не будет построен новый микрорайон или введен в эксплуатацию торговый центр.
Так вот, одна из множества существующих технологий по биологической очистке воды называется BIOCOS, это австрийская технология, простая и эффективная, которую придумал и запатентовал доктор технических наук Курт Ингерле. Сейчас правами на данную технологию обладает немецкая фирма «ZWT GmbH» и активно строит очистные сооружения по данной технологии в странах Европы.

Первые очистные сооружения по технологии Biocos в России были построены компанией ЭкоКонсалтинг в 2014 году, при сотрудничестве с австрийской компанией «HAFI». В отличие от сооружений работающих в Европе, наши сооружения конечно были дополнены оборудованием для доочистки и обеззараживания очищенной воды, поскольку требования к сбросу в реки России существенно выше чем в Европе. Также по техническому заданию службы эксплуатации были предусмотрены 2 секции резервуара усреднителя, для приема пикового сброса и равномерной подачи на очистку.

Особенность технологии в том, что технология BIOCOS работает по принципу SBR (реакторов переменного действия), но в отличие от SBR является проточной, т.е. грязная вода всегда может поступать на очистку вне зависимости от цикла протекающего в момент поступления стоков.

Блок очистки BIOCOS состоит из аэротенка смесителя (А секция), в который поступает механический очищенная вода и двух отстойников денитрификаторов (Su1 и Su2).

Аэротенк-смеситель работает постоянно в режиме мелкопузырчатой аэрации, периодически из него отводится избыточный активный ил, т.е. никаких экзотических процессов не происходит. Активный ил, которого содержится около 4-6 граммов в 1 литре, активно поглощает органику, окисляет аммонийный азот и чувствует себя прекрасно в данных условиях.

Аэротенк и Отстойники Su1 и Su2, гидравлически соединены между собой окнами, а вот отстойники работают по принципу SBR, т.е. вот именно здесь и происходит вся магия процесса BIOCOS.

Отвод чистой воды в резервуар

В каждом отстойнике поочередно происходят процессы:
1) Классического осветления – седиментации активного ила на дно и последующий отвод осветленной воды на доочистку или обеззараживание.

2) Удаления осажденного ила в зону аэротенка мощным эрлифтом, при этом происходит замещение иловой смеси воды из отстойника в аэротенк, а из аэротенка в отстойник.

3) Активное перемешивание вновь поступившей порции иловой смеси из аэротенка с осевшим активным илом оставшимся в зоне отстойника. При этом из аэротенка вода, содержит нитраты, которые используются микроорганизмами за период осаждения ила в бескислородных условиях

Отвод очищенной воды из отстойников регулируется электрифицированными задвижками или пневмо-клапанами.

При этом между собой отстойники Su1 и Su2 непосредственно не связаны, между ними наблюдается разница в одну фазу, т.е. когда в отстойнике SU1 идет слив очищенной воды, в это время в отстойнике Su2 идет фаза осаждения ила, как только фаза осаждения ила в Su2 закончилась , происходит переключение задвижек слив воды из Su1 прекращается, а слив из Su2 начинается. При этом Su1 переходит в фазу удаления возратного ила, а потом в фазу перемешивания иловой смеси, все как в технологии SBR только в отличии от нее , наш аэротенк не закрывается для притока свежей порции воды.
Что очень удобно в данной технологии, что мы можем легко и непринужденно менять продолжительность каждой фазы , в переделах допустимого диапазона.

Например, если ил оседает хорошо и быстро, и для его осаждения достаточно 30 минут , вы ставите в программе продолжительность фазы осаждения 30 минут, если ил вдруг оседает плохо, его иловый индекс стал больше допустимого, вы можете увеличить фазу осаждения до 60 минут.

При этом продолжительность фазы слива очищенной воды равна общему времени протекания фазы осаждения, возврата или и фазы перемешивания, т.е. время в это фазе напрямую вы не регулируете.
Или например, в стоке заметно увеличилось количество аммонийного азота, значит Вам необходимо, чтобы продолжительность пребывания в зоне аэротенка у активного ила была как можно дольше, для его окисления и соответственно нужно, чтобы было достаточно времени для денитрификации полученных нитратов. Тогда, Вам необходимо увеличить фазу отвода возвратного ила, настолько, чтобы перекачался весь объем осевшего ила из отстойника в аэротенк, временные диапазоны задаются для каждой станции в зависимости от объема сооружений, определяемые в процессе проектирования

В процессе эксплуатации, можно легко подстраивать временные диапазоны в работающей станции под меняющийся состав стоков и свойства активного ила, также как это делается для технологии SBR, но в отличие от SBR вам не обязательно эксплуатировать сразу два и более резервуара.

Цикл обработки

Преимущества данной технологии:

– легкость управления процессом очистки;

– возможность повышения дозы ила без его выноса в отстойниках;

– отсутствие всплывающей биопленки ила в процессе отстаивания;

– стабильные показатели качества очистки.

Данная технология, может быть рекомендована к применению на КОС до производительности до 3000 м3/сут, при этом будет получена экономическая выгода при эксплуатации сооружений, за счет минимального количества обслуживающего персонала и экономии электроэнергии на процесс биологической очистки, в среднем удельные затраты на очистку 1 м3 стока по технологии BIOCOS составляют от 80 до 110Вт.

Технология может быть реализована в железобетонной конструкции аэротенков-отстойников и в блочно-модульном варианте, также возможно ее применение при реконструкции существующих очистных сооружений, при их некоторой модификации.

Мы приглашаем Вас познакомиться, с действующими очистными сооружениями по технологии BIOCOS и получить рекомендации по реконструкции ваших сооружений.

Примеры сооружений

Примеры сооружений