Статья "Очистка хозбытовых сточных вод"

Компания «ЭКОС-С» - российский разработчик и производитель оборудования для очистки промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод. Накопленный специалистами компании опыт в проектировании, монтаже и пусконаладочных работах очистных сооружений позволяет с успехом решать задачи по очистке стоков различного характера – начиная от очистных коттеджного посёлка до крупных промышленных предприятий.

Ставя задачу перед технологами на очистку сточных вод, руководители и собственники предприятий хотят получить удовлетворяющие их результаты как по качеству очистки, так и по стоимости основного оборудования, и, что особенно важно, по эксплуатационным затратам, будь то производственные или хозбытовые сточные воды. В данной статье речь пойдет именно о последних.

Если рассматривать предложения производителей оборудования для наиболее востребованных очистных сооружений хозбытовых сточных вод производительностью от 10 до 200 кубических метров в сутки, то можно заметить, что подавляюще большинство используют традиционную схему биологических очистных сооружений, с теми или иными технологическими вариациями. Способ разделения отделения очищенной воды от активного ила отстаиванием прост и до недавнего времени считался единственным экономически целесообразным. Кроме того, опытные и честные производители оснащают свои установки фильтрами доочистки, без которых достичь степени очистки сточных вод для сброса в рыбохозяйственные водоёмы невозможно.

Такие схемы – аэротенки + вторичные отстойники + доочистка работоспособны, однако имеют ряд принципиальных недостатков.

  • Биологические процессы в установках проходят не в оптимальном режиме. Активный ил аэротенков подвержен вспуханию, которое чаще всего связывают с развитием нитчатых бактерий и некоторых грибов. Вспухший активный ил, обладающий чрезвычайно развитой поверхностью, имеет повышенную окислительную способность, может интенсивно использовать углерод некоторых трудноокисляемых веществ, потребность в азоте и фосфоре у нитчатых бактерий существенно ниже, чем у обычных бактерий. Активный ил с развитой нитчатой микрофлорой выгодно использовать для очистки производственных сточных вод с недостаточным количеством биогенных элементов. Однако на практике использовать эти потенциальные преимущества вспухшего ила невозможно. Вспухший активный ил выносится из вторичных отстойников, ухудшая качество очищенной воды. При вспухании очень сложно поддерживать необходимую дозу активного ила в аэротенке, что также влияет на качество очистки. Всё это не позволяет в полной мере использовать потенциал аэробных окислительных биопроцессов.
  • Эксплуатация фильтров доочистки затруднена быстрым обрастанием фильтрующей загрузки, приводящем к снижению производительности и проскокам загрязнений. 
  • Значительная площадь, занимаемая очистными сооружениями.
  • Невозможность сколько-нибудь существенной автоматизации технологических процессов и необходимость постоянного человеческого присутствия на очистных сооружениях.

От этих недостатков свободны мембранные биореакторы, в последние годы получающие всё больше распространение.  Предварительно очищенная от грубых механических примесей сточная вода поступает в аэротенк. Образующаяся в аэротенке иловая смесь с помощью аэрации циркулирует через мембранный модуль и омывает мембраны. Они служат для отделения активного ила от очищенной воды и глубокой очистки обрабатываемых сточных вод от мельчайших взвешенных и коллоидных веществ, а также бактерий и большинства вирусов. Применение мембран позволяет повысить концентрацию активного ила в несколько раз по сравнению с обычным аэротенком, поэтому размеры биореактора существенно меньше. Кроме того, высокая концентрация активного ила способствует более глубокой очистке стоков. Аэрирование в мембранных биореакторах осуществляется также, как и в обычных аэротенках – преимущественно с использованием мелкопузырчатых аэраторов

Биореакторы могут быт разными по конструкции, также они различаются по типу применяемых мембран. На наш взгляд, наиболее отвечающим по критериям технологичности и эффективности являются биореакторы с погружными половолоконными мембранами. Мембранные модули находятся непосредственно в аэротенке, что позволяет уменьшить размеры ёмкостных сооружений. Кроме того, такая схема очень хорошо подходит для модернизации и реконструкции очистных сооружений путём оснащения существующих аэротенков мембранными модулями с целью повысить производительность и эффективность их работы.

При любом фильтровании требуется периодическая чистка и регенерация фильтрующей загрузки для восстановления ее исходных характеристик и снятия возможных органических и минеральных отложений. В мембранных биореакторах это достигается подбором режима фильтрования и обратной промывкой, которая осуществляется в автоматическом режиме.

Преимущества установок очистки сточных вод построенных на базе мембранного биореактора.

Применение технологии МБР позволяет:

  • производить стабильную глубокую очистку сточных вод от загрязняющих веществ  до показателей, удовлетворяющих требованиям по сбросу очищенных стоков в природные водоемы всех категорий; 
  • высокая концентрация и состав активного ила повышает стабильность и устойчивость работы биореактора, особенно в случае залпового сброса загрязняющих веществ; 
  • мембранный биореактор производит меньшее количество (на 20-30%) избыточного активного ила по сравнению с обычным аэротенком. Это позволяет значительно снизить себестоимость очистки, так как затраты на утилизацию избыточного ила составляет существенную часть от общих эксплуатационных затрат очистных сооружений;
  • снизить на 20-40% размеры емкостных сооружений, так как необходимое количество активного ила находится в меньшем объеме при более высокой концентрации; 
  • упростить обеззараживание очищенных стоков за счет высокого качества очистки по взвешенным веществам – не более 1,0 мг/л, что позволяет эффективно использовать ультрафиолетовые бактерицидные установки. Кроме того, ультрафильтрационные мембраны задерживают не только все бактерии, но и большинство вирусов; 
  • кроме того, при применении мембранных биореакторов за счёт уменьшения количества монтируемого оборудования снижаются затраты на строительно-монтажные работы в среднем на 20%.
  • применение мембранных биореакторов позволяет легко автоматизировать  работу очистных сооружений и, как следствие, сократить количество обслуживающего персонала и затраты на эксплуатацию
  • важным преимуществом мембранных технологий является возможность без капитальных затрат в относительно короткие сроки провести модернизацию существующих, морально устаревших сооружений биологической очистки, переоборудовав в мембранные биореакторы.

Опираясь на опыт и современные технологии компания «ЭКОС-С» предлагает заказчикам комплексное решение задач по очистке сточных вод – от проектирования до сдачи объекта «под ключ». Именно такой подход, когда за все стадии работ, включая строительно-монтажные, отвечает одна компания, гарантирует заказчику успешное решение его проблем.