Біологічні очисні споруди ротаційної очистки, також звані обертовими біологічними фільтрами, являють собою реактори з нерухомим біологічним шаром, що складаються з блоків обертових дисків, встановлених на горизонтальному валу. Вони частково занурюються і обертаються по мірі протікання стічних вод. Ротаційна біологічна очистка використовується на звичайних очисних спорудах як вторинна очистка після первинного відстоювання господарсько-побутових стічних вод, або будь-яких інших біологічно розкладних стоків.
Бактерії, що знаходяться на дисках-біоносіях, по черзі піддаються впливу атмосфери та стічних вод, що дозволяє провести і аерацію, і асиміляцію розчинених органічних забруднювачів і поживних речовин для їх розщеплення. 
Переваги методу ротаційної біологічної очистки
Високий час контакту зі стічними водами та висока якість очищених стоків (знижується як БПК, так і кількість мінеральних забрудників);
Висока технологічна стабільність, стійкість до пікових гідравлічних або органічних навантажень;
Завдяки великій активній поверхні зменшується час, необхідний для повної очистки господарсько-побутових стічних вод;
Невеликі території, відведені під реалізацію даного типу очисних споруд;
Мала кількість надлишкового мулу;
Процес відносно тихий у порівнянні з класичною технологією очистки господарсько-побутових стоків із використанням повітродувок нагнітання для аерації;
Недоліки
Потрібне безперервне електропостачання (але споживає менше електроенергії, ніж крапельні фільтри або біологічні очисні класичної технології);
Високі інвестиції впровадження, але дуже малі витрати на експлуатацію та подальше обслуговування;
Установка повинна бути захищена від прямого сонячного світла, вітру та дощу (особливо від замерзання в холодному кліматі).
Технологія
Установка ротаційної біологічної очистки стоків — це звичайна установка аеробної біологічної очистки господарсько-побутових стічних вод. Це означає, що для коректної роботи як систем активного мулу, так і системи фіксованої плівки, необхідне повітря. Проте, перевага систем ротаційної очистки полягає в тому, що для них не потрібно повітродувки нагнітання, а насичення бактерій киснем відбувається за рахунок часткового занурення дисків у стічну воду та їх постійного повільного обертання. Установки ротаційної біологічної очистки стоків є компактними та безшумними (тобто ідеально підходять для густонаселених міст), ефективно знижують вміст органічних речовин у стічних водах. Однак вони високотехнологічні і, як правило, вимагають кваліфікованого персоналу як для будівництва, так і для пуско-налагоджувальних робіт.
Установка ротаційної біологічної очистки може очищати господарсько-побутові стічні води та будь-які інші біологічно розкладні стічні води низької або високої концентрації забруднюючих речових (наприклад, промислові стічні води з харчових комбінатів або паперових фабрик).
Установки ротаційної біологічної очистки особливо ефективні для інсталяції на об’єктах, розташованих далеко від централізованого водовідведення або для таких, де воно повністю відсутнє (на рівні малої та середньої громади чи промислового об’єкту/установи), оскільки вони компактні, легкі в монтажі та не потребують постійного обслуговування.
Процес очищення та основні принципи проектування
Диск виготовлений з легкого матеріалу, зазвичай ребристого, гофрованого або решітчастого, щоб забезпечити максимально велику площу для росту біоплівки.
Блок круглих легких обертових дисків встановлених на валу в камері, через яку протікає стічна вода. Частково занурені диски повільно обертаються крізь стічні води. Диски найчастіше виготовляються з пластикових листів високої щільності (наприклад, поліетилену, полістиролу або полівінілхлориду) і зазвичай мають ребристий, гофрований або гратоподібний вигляд для збільшення питомої поверхні контакту. Поверхня дисків є місцем прикріплення для бактерій, і в міру обертання дисків на їх поверхні зростає плівка біомаси. Ця біоплівка по черзі піддається впливу повітря та стічної води, поки обертаються біодиски. Кисень, необхідний для росту цих мікроорганізмів, отримують шляхом адсорбції з повітря, коли біоплівка на диску обертається з рідини.
Весь кисень, поживні речовини та органічні забруднювачі необхідні для росту мікроорганізму та перетворення органічної речовини в CO2. Азот видаляється шляхом нітрифікації і подальшої денітрифікації, перетворюючи його в газоподібний N2, який виділяється в повітря. Процес оптимізується шляхом регулювання швидкості обертання та глибини занурення. У деяких конструкціях установок ротаційної біологічної очистки повітря додається на дно резервуара, щоб забезпечити додатковий кисень у разі високих концентрацій забруднюючих речовин у стічних водах.
Рівень занурення біодисків в установках ротаційної біологічної очистки варіюється від 40 до 80 %, а звичайна швидкість обертання становить від 1 до 2 об/хв. Звичайний діаметр диска становить від 0,6 до 3 м (залежно від продуктивності установки).
Процес очищення стічних вод в установках ротаційної біологічної очистки подібний до процесу крапельного фільтра з високою швидкістю рециркуляції. Більший час контакту з мікроорганізмами через обертання дозволяє до 8-10 разів підвищити рівень очистки стоків, ніж у класичній біологічній очистці. Крім того, оскільки обертання забезпечує як оптимальне змочування, так і подачу кисню, мікроорганізми біоплівки, як правило, надійніші та здоровіші ніж мікрофлора в інших технологіях біологічної очистки господарсько-побутових стоків.
Крім того, конструкція диска в установках ротаційної біологічної очистки виконана таким чином, що прикріпилась максимально велика кількість біоплівки, а це означає, що існує велика концентрація біологічної маси для розкладання забруднюючих речовин. Велика концентрація біомаси та стабільність контакту також призводить до покращення стабільності та зниження сприйнятливості до змін гідравлічного або органічного навантаження порівняно зі звичайними процесами біологічної очистки стоків з використанням активного мулу.
Як і для всіх процесів з фіксованою плівкою, первинне відстоювання та/або механічне фільтрування необхідні для видалення піску, сміття та надлишку жирів. Такими первинними очисними засобами зазвичай є первинні відстійники або анаеробні реактори. Для видалення осаду та надлишкової біоплівки, що осипається, також необхідна камера для відстоювання (тобто вторинний відстійник).
Для коректної роботи установок ротаційної біологічної очистки необхідне первинне відстоювання, а також осадження надлишкової біоплівки у вторинному відстійнику.
Продуктивність систем ротаційної біологічної очистки стоків залежить від конструкції установки, температури стічних вод, концентрації забруднюючих речовин, швидкості обертання та гідравлічного часу утримання. Мікроорганізми можуть досягти зниження біологічної потреби в кисні (БПК) на 80-90 %. Видалення азоту (який переважно присутній у вигляді аміаку) шляхом нітрифікації та подальшої денітрифікації також є високим, оскільки як аеробні нітрифікуючі бактерії, так і анаеробні денітрифікуючі бактерії можуть одночасно жити в прикріпленій біоплівці! Залежно від виду мікроорганізмів, вони розташовані на нижній частині плівки, близько до опори диска (і, таким чином, в анаеробних або безкисневих умовах) або у верхній частині плівки, що піддається впливу повітря.
В установках ротаційної біологічної очистки аеробні та анаеробні мікроорганізми можуть жити одночасно в біоплівці на дискових біоносіях, що покращує ступінь видалення забруднюючих речовин з стічних вод.
Деякі інші мікроорганізми, які можуть перетворювати аміак (NH3) за один крок у газоподібний N2 в анаеробних умовах, також були виявлені в біоплівках, що ростуть на біодисках. Ці бактерії були названі annamox і привели до розробки інноваційних аеробних процесів видалення аміаку та очищення стічних вод.
Про видалення фосфору на біоплівках відомо небагато, але можна припустити, що велика частина присутнього фосфору накопичується в біоплівці або в осілому та зібраному надлишковому мулі.
Установки ротаційної біологічної очистки стічних вод можна розташовувати різними способами залежно від конкретних характеристик стоків і конструкції вторинного відстійника (наприклад, спеціально для видалення або нітрифікації БПК).
Надлишок біомаси відривається від дисків завдяки зсувним зусиллям, які діють під час обертання дисків, у поєднанні із силою тяжіння. Обертальний рух допомагає утримувати лускаті тверді речовини у зваженому стані, щоб їх можна було перенести до відстійника (гравітаційного відстійника) для вторинного відстоювання. Зібраний мул у відстійнику потребує подальшої обробки для стабілізації, наприклад, анаеробне зброджування, компостування, спорудженні водно-болотяного угіддя, ставка чи сушки.
Дуже часто в установках невеликої продуктивності накопичений надлишковий мул направляється назад у первинний відстійник для зберігання та часткової денітрифікації стічних вод.
Стоки з установок ротаційної біологічної очистки мають досить низькі концентрації забруднюючих речовин, тому вони можуть бути джерелом технічної води. Однак очищені стічні води потребують подальшої обробки, наприклад, фільтрації в піску, забудованих водно-болотних угідь або іншої форми дезінфекції (наприклад, хімічна дезінфекція або УФ-дезінфекція).
Установки ротаційної біологічної очистки зазвичай проектуються на основі розрахунків гідравлічних та органічних навантажень. Гідравлічні години перебування стічних вод в установці зазвичай становлять від кількох годин до доби.
Незважаючи на те, що біоплівка стійка до пікового навантаження, тривале високе органічне навантаження може викликати анаеробні процеси, що призведе до неприємного запаху та низької ефективності очистки.
Установки ротаційної біологічної очистки можуть бути встановлені на землі або під землею залежно від топографії ділянки та інших прилеглих процесів обробки. Потрібен доступ до всіх рухомих частин і елементів керування, а правильна вентиляція блоків має першорядне значення, особливо якщо для подачі кисню використовується природна вентиляція.
Для захисту біодисків від сонячних променів, вітру, дощу та низьких температур установки ротаційної біологічної очистки стоків виконані у склопластиковому корпусі, оскільки їх продуктивність значно падає при температурі повітря нижче 12°C.
Експлуатація та технічне обслуговування
Під час роботи установок ротаційної біологічної очистки система повинна перебувати під наглядом професійних операторів. Технічне обслуговування включає змащування рухомих частин, двигунів і підшипників; заміна сальників, двигунів, обслуговування підшипників; і очищення живильних середовищ (промивання дисків розпиленням та обробку відстояного осаду). Блоки біодисків також повинні перевірятись на предмет накопичення сміття, застою та надмірного або недостатнього накопичення біомаси.
Хоча стаціонарні плівкові блоки, такі як установки ротаційної біологічної очистки та крапельні фільтри, є інтенсивними в експлуатації та технічному обслуговуванні, вони не вимагають засіву бактеріальними культурами (як і анаеробні процеси, такі як анаеробні реактори з перегородкою, септики, анаеробні шламові реактори з висхідним потоком), тому фаза запуску установок та виведення їх в робочий режим значно коротша. Однак, щоб біоплівка наросла в достатній кількості, потрібно від 6 до 12 тижнів.
Установка ротаційної біологічної очистки на міських очисних спорудах. Корпус захищає біодиски від прямих сонячних променів, вітру та низьких температур.
Аспекти здоров'я
Для правильної та безпечної роботи установки ротаційної біологічної очистки виконані в стійкому герметичному корпусі зі скловолокна. Таким чином захищені від контакту з людьми або тваринами. Однак надлишковий мул, а також стічні води потребують додаткової обробки для видалення патогенних мікроорганізмів.
У будь-якому випадку (тобто для експлуатації та технічного обслуговування) слід уникати прямого контакту з біомасою, що росте на дисках, стоками чи надлишковим мулом.
Для безпечного скиду очищених господарсько-побутових стоків в навколишнє середовище, в технології передбачені блоки знезараження очищених стічних вод та знезараження надлишкової біоплівки.
Придатність
Установки ротаційної біологічної очистки можуть досягти високої якості видалення біологічно розкладних органічних забруднювачів з господарсько-побутової стічної води, а також з висококонцентрованих промислових стічних вод (наприклад, з молокозаводів, пекарень, харчових комбайнів, целюлозних, паперових фабрик).
Відомо велике різноманіття застосувань установок ротаційної біологічної очистки, як для очищення господарсько-побутових стоків на звичайних міських очисних спорудах, так і для децентралізованого застосування на рівні малих та середніх громад, галузей промисловості чи установ.
Здебільшого дані установки ротаційної біологічної очистки адаптовані для міських територій: вимоги до вилучення землі під очисні досить низькі; маленькі санітарно-захисні зони; значно нижче, в порівнянні з класичними схемами очистки, споживання електроенергії; мала кількість утворюваної надлишкової біоплівки; швидкий монтаж, завдяки вдалій конструкції установок; швидкий вихід на робочий режим; системи є більш стійкими в порівнянні з класичними схемами біологічної очистки стоків, до різких перепадів кількості та якості стічних вод.
У розділі «Контакти» напишіть на нашу електронну пошту, зателефонуйте за номером телефону або залиште заявку на зворотній дзвінок.
Менеджери компанії «ЗІКО» зв'яжуться з вами і нададуть вичерпну консультацію і допоможуть вибрати найбільш ефективне обладнання.
