Domestic waste water treatment. Biological membrane reactor
Сочетание биологических и мембранных методов (для отделения очищенной воды от активного ила) в одном сооружении имеет большие перспективы. Первоначально мембраны использовались как элемент доочистки сточных вод после вторичного отстойника. В зависимости от типа используемых мембран они обеспечивали удаление из воды взвешенных веществ и части коллоидных соединений. При этом никакого влияния на параметры работы биологического реактора они не оказывали. На современном этапе мембранное разделение включается непосредственно в процесс биологической очистки вместо вторичных отстойников, являясь непосредственным элементом технологии очистки и существенно влияя на параметры и условия функционирования биоценоза [Статья Иннов.методы очистки СВ Бондарь].
Сочетание биологической очистки и мембранного разделения технически реализовано в мембранных биологических реакторах (MBR).
‘Membrane bioreactor’ (MBR) is generally a term used to define wastewater treatment processes where a perm-selective membrane, e.g. microfiltration or ultrafiltration, is integrated with a biological process − specifically a suspended growth bioreactor.
Различают две конфигурации МБР – погружной (рис.Х) и внешний (рис.Х).
Figuure X – Immersed membrane bioreactor
В погружном МБР мембранный модуль погружен непосредственно в аэротенк. Фильтация происходит под действием вакуума. Смесь активного ила и сточной воды в аэротенке фильтруется через поверхность мембран. Очищенная вода отводится, активный ил и задержанные вещества остаются в аэротенке и поддерживаются во взвешенном состоянии. Избыточный активный ил периодически удаляется из МБР. Погружные МБР снабжаются системой аэрации. Аэрация позволяет обеспечить биоценоз активного ила растворенным кислородом, поддерживать смесь активного ила и сточных вод во взвешенном состоянии, а также турбулизировать поток у поверхности мембран для предотвращения засорения.
|
|
|
Figure X – Side-stream membrane bioreactor
Внешний мембранный биореактор с циклом рецикуляции. Мембранный модуль находится вне аэротенка. Мембранная установка не принимает непосредственного участия в процессе биологической очистки, а объединяет в себе функции вторичного отстойника и аппаратов доочистки. Смесь активного ила и сточных вод перекачивается во внешний мембранный модуль. Этот модуль чаще всего представлен набором трубчатых мембран с диаметром более 7 мм, вовнутрь которых подается смесь. Далее смесь фильтруется изнутри наружу и отводится. Концентрированная смесь рециркулирующим насосом направляется обратно в аэротенк. Избыточный активный ил выводится из системы [Н.Н. Кудрявцев - Отчет о научно-исследовательской работе по теме: разработка технологии очистки высококонцентрированных сточных вод в мембранных биореакторах, Москва 2007].
|
|
|
Almost all commercial MBR processes available today use the membrane as a filter, rejecting the solid materials which are developed by the biological process, resulting in a clarified and disinfected product effluent.
A membrane bioreactor is essentially a version of the conventional activated sludge (CAS) system. While the CAS process uses a secondary clarifier or settlement tank for solid/liquid separation, an MBR uses a membrane for this function. This provides a number of advantages relating to process control and product water quality.
Advantages [Гладкова Использование МБР в очистке СВ]:
- Отказ от гравитационного метода разделения иловой смеси позволяет повысить концентрацию активного ила в биореакторе до 10-20 г/л ( в обычном аэротенке – до 3 г/л)
- Высокие концентрации активного ила позволяют эксплуатировать биореактор в режиме низких нагрузок, что создает резерв окисляющей способности, повышает устойчивость биоценоза активного ила к колебаниям состава сточных вод и пиковым нагрузкам, обеспечивает стабильное качество очистки.
- высокие концентрации активного ила многократно повышают окисляющую мощность сооружения в целом, что дает возможность очищать высококонцентрированные сточные воды с содержанием органических веществ по ХПК до 4-5 г/л.
- положительное влияние на структуру биоценоза АИ в сторону появления медленно растущей микрофлоры, что позволяет снизить прирост АИ и снизить нагрузку на оборудование по обезвоживанию ила, при этом медленно растущая флора активнее поглощает загрязнения, что повышает эффект очистки.
|
|
|
- Мембранный биореактор позволяет значительно сократить время биологической очистки и соответственно объем сооружения за счет увеличения дозы активного ила с 2-3 г/л до 8-16 г/л, то есть более чем в 5 раз.
- Вследствие того, что поры мембран имеют меньший размер, чем размеры клеток микроорганизмов, в частности, бактерий, в МБР происходит частичное обеззараживание воды. Эффективность удаления бактерий составляет 99,999%, вирусов – 99,9%. Непосредственно после МБР очищенная вода может быть сразу направлена на повторное использования для непитьевых целей.
-
Conclusion
Part 7 Glossary
List of sources
1. Й.Криш К-829 Мембраны и мембранные технологии: учебное пособие/ под общ.ред. Н.С. Попова –Тамбов: изд-во ИП Чеснокова А.В., 2011. – ХХ стр.
2. Первов А.Г. Современные высокоэффективные технологии очистки питьевой и технической воды с применением мембран: обратный осмос, нанофильтрация, ультрафильтрация.
3. Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. – М: ДеЛи принт, 2004. – 328 с.
4. Nalco Water Handbook
5. Орлов Н.С. Промышленное применение мембранных процессов: учебное пособие./ Н.С. Орлов. – М. РХТУ им. Менделеева, 2013. – 111с
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 170; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!