Технологии за пречистване на отпадъчни води с активна утайка (SBR); Решения за водната промишленост

Принципът на почистване

SBR системи в малък размер битови отпадъчни води (от няколко души до капацитет от 1-2 хиляди еквивалента на населението), или промишлени отпадъчни води подходящ за лечение. По принцип те работят по същия начин като биологичните системи за пречистване на отпадъчни води, описани в общия раздел, т.е. има една и съща механична предварителна обработка (решетка, улавяне на пясък, предварително утаяване и т.н.) и един или повече етапи на биологични третиране (аноксични и аерирани етапи) и след утаяване и последващо също пречистване на пречистена вода и утайки. Въпреки това, докато в конвенционалните системи с прав поток тези участъци се извършват в отделни басейни - т.е. те са пространствено разделени - в системата SBR биологични етапи и това пост-утаяването се извършва в същото реакционно пространство, и зависи от настройката на времето, когато има аноксична, аеробна или фаза след утаяване. Следователно етапите на почистване тук не са в пространството, а са разделени във времето. Името SBR произлиза от прекъсващия характер на инсталацията (по-точно: прекъсващо захранване), което на английски е „последователен реактор за партида“.

Системите с прав поток често включват сложни системи за рециркулация - рециркулация на утайки и вътрешна рециркулация - за които трябва да са налични тръбни и помпени помпи, което разбира се означава консумация на енергия и възможност за повреда. Явното предимство на SBR системите е това тук те не са необходими, така че системата опростява.

Етапи на почистване

Процесът на почистване може да бъде разделен на шест етапа:

подаване на отпадъчни води от балансиращия басейн до предварителното утаяване, предварително утаяване;
подаване на предварително утаени отпадъчни води в биологичния реактор;
биологично третиране: по желание (или при необходимост) включване на анаеробни, аноксични и аеробни секции;
след утаяване в биологичния реактор;
отстраняване на пречистена вода (например след утаяване с потопяема помпа);
отстраняване на излишната утайка.

Процесите, които протичат на всеки етап, са същите, както са описани в общия раздел: по време на предварителното утаяване, отстранените суспендирани твърди вещества се отстраняват, последвано от биологичен етап и накрая пост-утаяването се затваря. В биологичния етап се редуват аерирани и неаерирани (само смесени) периоди. По време на периода на аерация се получава окисляване на органични замърсители, както и на амоний. В аноксичния период без аерация нитратът се отстранява. В същото време може да се очаква определена степен на биологично отстраняване на фосфора, въпреки че в някои случаи - напр. в случай на по-строги ограничения, може да се наложи допълнителен железен хлорид за да отговарят на граничните стойности. След като седиментацията приключи, пречистената вода се изпомпва или гравитационно се оттича, както и излишната утайка. Активната утайка, останала в системата, може веднага да получи следващия цикъл на отпадъчни води и циклите се рестартират.

В системите обикновено е достатъчно цикъл от 6-8 часа (дори в случай на отстраняване на азот). На много места за удобство се използва 24-часов цикъл, който може лесно да се адаптира към ежедневното натоварване на отпадъчните води. В този случай секцията с активна утайка се провежда през първите 18 часа, в които се редуват аерирани и не-аерирани периоди въз основа на програма от време. Секцията с активна утайка е последвана от утаяване, което е целесъобразно напр. започва в 1 сутринта, когато изтичането на отпадъчни води е минимално. Времето за утаяване е приблизително. 4 часа, след което чистата вода се източва. Аноксичната стъпка на почистване обикновено е 40% от общото време на цикъла.

Окисляване на органичен въглерод и амоняк

При биологичното пречистване на отпадъчните води по-голямата част от замърсителите се отстраняват в аерирана аеробна секция. Както е описано в общия раздел за пречистване на отпадъчни води, аеробните хетеротрофни микроорганизми разграждат разтворените органични вещества в отпадъчните води, които се използват в техните жизнени процеси (производство на енергия, възпроизвеждане), докато разлагат продукти (въглерод, диоксид, вода и др.) И нов клетъчен материал се формират (асимилация).

Амонякът също се отстранява, както е описано (нитрификация). Крайният продукт на процеса е нитрат, компонент, който е значително по-малко токсичен (и много по-мек по отношение на миризмата) от амоняка, но отстраняването на който също е станало необходимо поради развитието на изискванията за пречистване на отпадъчните води (хранително вещество за еутрофикация). Това премахване - денитрификация - е възможно само в неаерирани (аноксични) секции при наличие на хранителни вещества, което е представено в следващия подраздел.

Днес мембранните системи се използват предимно за аерация. Правилно оразмерен аератор също осигурява смесването на отпадъчните води. Има дори ротори за аерация с вертикална ос, които освен аерация осигуряват и правилна хомогенизация.

Отстраняване на азот

Фигурата показва, че след утаяването само малка част от водната фаза се отстранява от системата като пречистена вода. Останалата вода определено съдържа нитрати, тъй като завършването на биологичното пречистване винаги е в аеробен режим (това е своеобразно „правило на палеца“ при пречистването на отпадъчни води). Лесно разградими органични хранителни вещества (например алкохоли, ацетат и др.) Със сигурност не присъстват в достатъчни количества, тъй като са били отстранени по време на аеробно довършване. Въпреки това, отпадъчните води, които се подават към него, определено съдържат такъв, така че чрез поставяне на аноксична секция за определен период от време след захранването (отива само смесителят), се дават всички условия за денитрификация. След превръщането на нитрата, останалите органични вещества могат да бъдат отстранени чрез започване на аерацията и в същото време се извършва нитрификацията и циклите започват отначало.

Друга възможност за премахване на азот е пост-денитрификацията на хранителните вещества. В този случай биологичната фаза започва с интензивна и продължителна аерация, по време на която освен отстраняване на БПК5 се извършва и пълна нитрификация. Това е последвано от аноксична фаза, с добавяне на спомагателно хранително вещество, през която се извършва денитрификация. Всеки останал материал може да бъде почистен за постоянно с по-къса аеробна секция. Системата е ефективна и лесна за работа, недостатъкът е, че е необходим химикал (спомагателно хранително вещество).