Технология мембранного биореактора MBR на выносных и погружных мембранах в установках Box4Water

В настоящее время на территории России одной из актуальных задач является реконструкция существующих очистных сооружений канализации, а также строительство новых очистных сооружений с применением методов глубокой биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод от соединений азота и фосфора, а также снижения концентрации АПАВ в очищенной сточной воде. Однако до настоящего момента на территории России зачастую используются методы очистки и технологическое оборудование, которое не достигают поставленных целей в комплексе показателей, предъявляемых к очищенной сточной воде, отводимой в объекты рыбохозяйственного назначения, особенно по содержанию фосфора (0,2 мг/л) и концентрации АПАВ (0,1 мг/л).

Канализационные водоочистные установки Box4Water®HWWоснованы на технологии мембранного биореактора (MBR) и предназначены для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод от органических и взвешенных веществ, соединений азота, фосфора и ряда других примесей, присутствующих в хозяйственно-бытовой сточной воде объекта водоотведения. Технология мембранного биореактора комбинирует биологическую очистку стоков с помощью активного ила с механическим мембранным разделением иловой смеси на аппаратах ультрафильтрационных погружного или выносного типов, представляющих собой физический барьер с размерами пор от 1 мкм до 10 нм (микро- или ультрафильтрация), который позволяет высокоселективно очистить воду от содержащихся в ней загрязнений (взвешенных веществ, высокомолекулярных соединений, микроорганизмов активного ила, бактерий, вирусов и т. п.), за счет чего достигается высокая степень очистки. Ультрафильтрационные мембраны используются для разделения иловой смеси в качестве альтернативы вторичному отстойнику, в этом случае делается возможным увеличить концентрацию биомассы, ее возраст, снизить нагрузку на активный ил и т. д. Пермеат отводится от мембран в накопительные емкости, может подвергаться дополнительной очистке на напорных фильтрах или мембранах, обеззараживается УФ-облучением, отводится в водоем рыбохозяйственного назначения или используется для технических нужд заказчика.

Выпускаемые на предприятии канализационные водоочистные установки Box4Water®HWW (далее в тексте - установки) основаны на технологии мембранного биореактора (МБР) и могут использоваться отдельно или в составе очистных сооружений промышленного назначения. В зависимости от вида исполнения установки подразделяются на стационарные в зданиях и локальные в контейнерах. Установки отличаются видом исполнения, массогабаритными характеристиками, степенью автоматизации и суточной производительностью.

Установки оснащаются модулями, в которых используются сепараторы ExSep® для разделения твердых и жидких компонентов, экранные, механические, осадительные и сорбционные фильтры, биореакторы с выносными или погружными микро- или ультрафильтрационными мембранными элементами, установки для приготовления и дозирования жидких биодобавок и химических реагентов, обеззараживания очищенной сточной воды, установки для обезвоживания смеси осадка с избыточным илом и прочее технологическое оборудование. Состав технологического оборудования установок зависит от параметров исходных сточных вод и требований, предъявляемых к очищенным сточным водам. Модули установок связаны между собой трубопроводами, кабелями электрическими и коммутационными, направление потоков жидкости определяется положением запорно-регулирующей арматуры. Управление модулями осуществляться как контроллером в автоматическом режиме, так и оператором в ручном режиме по сигналам контрольно-измерительной аппаратуры и датчиков с экрана монитора или удаленно с экрана планшетного компьютера.

Установки могут быть оснащены резервуарами для сбора, усреднения состава и подачи исходных сточных вод, а также накопительными емкостями с насосными станциями для сбора и отведения очищенных сточных вод с объекта водоотведения, в т. ч. для подачи в контуры технического водоснабжения заказчика с целью повторного использования (градирни, теплообменники и т.д.) или полива. В случае особых требований к составу очищенной сточной воды в комплект установки может быть включено дополнительное оборудование, например, мембраны обратноосмотические, установки электродеонизации и прочее оборудование для достижения качества очищенной сточной воды по требованиям Заказчика.

Основные параметры и характеристики выпускаемых установок соответствуют данным таблицы 1.

Таблица 1

№ п/п Параметры, характеристики Значение параметра Примечание
1

Производительность, при температуре 18±20С, м3/сутки

100-50000

Box4Water®HWW- 10- Box4Water®HWW- 50000

12-150

Box4Water®HWW-2-С- Box4Water®HWW-150-С

2 Рабочее давление, МПа* 0,05 - 1  
3

Рабочая температура , 0С

От 2 до 25  
4 Габаритные размеры модуля, не более*:

- длина, мм

- ширина, мм

- высота, мм

6000

2400

3000

 
5 Габаритные размеры контейнера (исполнение -С):

- длина, мм

- ширина, мм

- высота, мм

6058 (12192)

2438

2896

20 или (40)-футовые НС морские контейнеры
6 Потребляемая электрическая мощность, кВт, не более 450 В зависимости от типораз-мера и исполнения
7

Параметры электрической сети:

- номинальное напряжение, В

- номинальная частота, Гц

380

50

 
8 Масса в транспортном состоянии, т, не более 80  
9 Содержание ингредиентов в исходной сточной воде не должно превышать:

- взвешенные вещества, мг/дм3

100-350  

- БПКполн, мг/дм3

200 –400  

- ХПК, мг/дм3

400 –800  

- азот общий, мг/дм3

15 – 60  

- фосфор обший, мг/дм3

3 – 12 Требуется дополнительное химическое осаждение
- мутность Не лимитируется  
- рН
- общие колиформные бактерии
- степень удержания вирусов

*Установки могут быть изготовлены по отдельному техническому заданию Заказчика.

Установки максимальной комплектации состоят из модулей, размещенных в одном или нескольких соединенных трубопроводами и кабелями контейнерах или модульных зданиях. В состав технологических модулей могут быть включены в любой композиции следующее оборудование:

- решетки механические;

- сепараторы ExSep®S;

- емкости накопительные, резервуары усреднения и гомогенизации;

- станции насосные ExSep®РS/B;

- биореакторы;

- емкости приготовления водных растворов химических реагентов и биодобавок;

- насосы-дозаторы;

- фильтры напорные;

- мембранные элементы;

- установки УФ-обеззараживания;

- установки обезвоживания минерализованного ила и осадка;

- станции управления и защиты ExSep®CP и шкафы автоматики.

Модульная схема и общий вид контейнерной установки приведены на рис.1 и 2, соответственно.

Рис.1. Модульная схема Box4Water®HWW/С на основе мембранного биореактора (МБР):

1-решетка сетчатая; 2-резервуар-усреднитель; 3,9,12-станции насосные ExSep®РS/B; 4-решетка механическая; 5-сепаратор ExSep®S; 6-станции приготовления и дозирования водных растворов химреагентов и биодобавок; 7-биореактор; 8-воздуходувки; 10-мембранный модуль; 11-емкость накопительная технологическая; 13-модуль доочистки; 14-модуль УФ-обеззараживания; 15-модуль химпромывки мембран; 16-резервуар-накопитель избыточного ила; 17-модуль обезвоживания смеси осадка и избыточного ила.

Рис.2. Общий вид контейнерной установкиBox4Water®HWW/C:

1-контейнер с модулями; 2-сепаратор ExSep®S; 3-шкаф управленияExSep®CP; 4-шкаф автоматики; 5-модуль приготовления водных растворов химреагентов; 6-модуль обеззараживания

В качестве материалов, загружаемых в корпуса напорных фильтров модуля доочистки, используются:

- гравий кварцевый;

- материалы алюмосиликатные;

- кварцевый песок, дроблёный антрацит, цеолит различных фракций;

- уголь активированный и прочие загрузки.

Ресурс фильтрующих материалов фильтров доочистки:

- осадительного не более 5 лет и сорбционного не более 1 года.

В качестве мембранных элементов для модуля доочистки используются микрофильтрационные, ультрафильтрационные мембраны для биореактора и нанофильтрационные, обратноосмотические мембраны.

Ресурс мембранных элементов не более 5 лет.

Условия работы мембран в биомембранных процессах определяются режимами и параметрами работы биореактора, в частности, степенью образования в нем коллоидных соединений, отрицательно сказывающихся на проницаемости и сопротивлении мембран. Поэтому для работы мембранных биореакторов в условиях очистки реальных сточных вод необходимо подобрать оптимальные условия работы мембранных блоков, способов поддержания и восстановления их производительности. Важно обеспечить высокую степень предварительной очистки исходных стоков от твердых механических частиц и взвешенных веществ, например, посредством использования сепаратора ExSep.

Оборудование установок в процессе эксплуатации работает в режиме оптимального энергопотребления, не загрязняет окружающую природную среду выбросами вредных веществ и микроорганизмов в количествах выше допустимых значений, установленных государственными стандартами и санитарными нормами.Это достигается за счетдвухступенчатой безреагентной системы обеззараживания, осуществляемой ультрафильтрационными мембранами и ультрафиолетовым облучением очищенной сточной воды.

Преимущества установок Box4Water®HWW/С на основе мембранного биореактора (МБР) по сравнению с традиционной технологией следующие:

- существенно повышаются показатели качества очистки сточных вод;

- процесс биологической очистки протекает интенсивно;

- объем избыточного ила снижается;

- значительно сокращаются площади, занимаемые очистными сооружениями;

- технологическое оборудование работает с максимальным к.п.д.;

- обеспечивается высокое стабильное качество очищенных сточных вод, возвращаемой в оборотный цикл объекта;

- процесс очистки сточных вод происходит стабильно и качественно при получении очищенной сточной воды гарантированно высокого уровня.

С целью возврата очищенных сточных вод в рецикл ТЭЦ, ГРЭС, АЭС, прочих предприятий рекомендуется уникальная современная комбинация технологий - MBR-RO-EDI (мембранный биореактор-обратный осмос-электродеионизация).

Анализ рынка современных очистных сооружений показал, что для российских условий как с экономических, так и с экологических позиций оптимальной является технология биологической очистки сточных вод в мембранном биореакторе, на выходе которого возможно гарантировано и стабильно получать биологически очищенную сточных вод с параметрами, соответствующими объектам рыбохозяйственного назначения, а также производить восстановленную сточную воду для вторичного использования в производственном цикле предприятия в качестве технической воды.

 

Техническая поддержка сайта - Elebbs Group.