Ротационная биологическая очистка

Дата: 27 Май 2022

Категория:

Биологические очистные сооружения ротационной очистки

Биологические очистные сооружения ротационной очистки, также называемые вращающимися биологическими фильтрами, представляют собой реакторы с неподвижным биологическим слоем, состоящие из блоков вращающихся дисков, установленных на горизонтальном валу. Они частично погружаются и вращаются по мере протекания сточных вод. Ротационная биологическая очистка используется на обычных очистных сооружениях как вторичная очистка после первичного отстаивания хозяйственно-бытовых сточных вод или других биологически разлагаемых стоков.

Бактерии, находящиеся на дисках-бионосителях, поочередно подвергаются воздействию атмосферы и сточных вод, что позволяет провести и аэрацию и ассимиляцию растворенных органических загрязнителей и питательных веществ для их расщепления.

Преимущества метода биологической очистки ротации

Высокое время контакта со сточными водами и высокое качество очищенных стоков (снижается как БПК, так и количество минеральных загрязнителей);

Высокая технологическая стабильность, устойчивость к пиковым гидравлическим или органическим нагрузкам;

Благодаря большой активной поверхности уменьшается время, необходимое для полной очистки хозяйственно-бытовых сточных вод;

Небольшие территории, отведенные под реализацию данного типа очистных сооружений;

Малое количество избыточного ила;

Процесс относительно тихий по сравнению с классической технологией очистки хозяйственно-бытовых стоков с использованием воздуходувок нагнетания для аэрации;

Недостатки

Необходимо непрерывное электроснабжение (но потребляет меньше электроэнергии, чем капельные фильтры или биологические очистные классические технологии);

Высокие инвестиции внедрения, но очень малы затраты на эксплуатацию и последующее обслуживание;

Установка должна быть защищена прямого солнечного света, ветра и дождя (особенно от замерзания в холодном климате).

Установка ротационной биологической очистки стоков - это обычная установка аэробной биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод. Это означает, что для корректной работы как систем активного ила, так и системы фиксированной пленки, необходим воздух. Однако преимущество систем ротационной очистки заключается в том, что для них не требуется воздуходувка нагнетания, а насыщение бактерий кислородом происходит за счет частичного погружения дисков в сточную воду и их постоянного медленного вращения. Установки ротационной биологической очистки стоков компактны и бесшумны (т.е. идеально подходят для густонаселенных городов), эффективно снижают содержание органических веществ в сточных водах. Однако они высокотехнологичны и, как правило, требуют квалифицированного персонала как для строительства, так и для пусконаладочных работ.

Установка ротационной биологической очистки может очищать хозяйственно-бытовые сточные воды и другие биологически раскладные сточные воды низкой или высокой концентрации загрязняющих веществ (например, промышленные сточные воды из пищевых комбинатов или бумажных фабрик). 

Установки ротационной биологической очистки особенно эффективны для установки на объектах, расположенных вдали от централизованного водоотвода или для таких, где она полностью отсутствует (на уровне малой и средней общины или промышленного объекта/учреждения), поскольку они компактны, легки в монтаже и не нуждаются в постоянном обслуживании.

Процесс очистки и основные принципы проектирования

Диск изготовлен из легкого материала обычно ребристого, гофрированного или решетчатого, чтобы обеспечить максимально большую площадь для роста биопленки.

Блок круглых легких вращающихся дисков установлен на валу в камере, через которую протекает сточная вода. Частично погруженные диски медленно вращаются через сточные воды. Диски чаще всего изготавливаются из пластиковых листов высокой плотности (например полиэтилена, полистирола или поливинилхлорида) и обычно имеют ребристый, гофрированный или решетчатый вид для увеличения удельной поверхности контакта. Поверхность дисков является местом прикрепления для микробов, и по мере вращения дисков на их поверхности растет пленка биомассы.

Эта биопленка поочередно подвергается воздействию воздуха и сточной воды, пока вращаются биодиски. Кислород, необходимый для роста этих микроорганизмов, получают путем адсорбции из воздуха, когда биопленка на диске вращается из жидкости.

Весь кислород, питательные вещества и органические загрязнители, необходимые для роста микроорганизма и превращения органического вещества в CO2. Азот удаляется путем нитрификации и последующей денитрификации, превращая его в газообразный N2, выделяющийся в воздух. Процесс оптимизируется путем регулировки скорости вращения и глубины погружения. В некоторых конструкциях установок ротационной биологической очистки воздух добавляется на дно резервуара, чтобы обеспечить дополнительный кислород при высоких концентрациях загрязняющих веществ в сточных водах.

Уровень погружения биодисков в установках биологической ротационной очистки варьируется от 40 до 80 %, а обычная скорость вращения составляет от 1 до 2 об/мин. Обычный диаметр диска составляет от 0,6 до 3 м (в зависимости от производительности установки).

Процесс очистки сточных вод в установках биологической ротационной очистки подобен процессу капельного фильтра с высокой скоростью рециркуляции. Большее время контакта с микроорганизмами через вращение позволяет в 8-10 раз повысить уровень очистки стоков, чем в классической биологической очистке. Кроме того, поскольку вращение обеспечивает как оптимальное смачивание, так и подачу кислорода, микроорганизмы биопленки, как правило, надежнее и здоровее микрофлоры в других технологиях биологической очистки хозяйственно-бытовых стоков. 

Кроме того, конструкция диска в установках биологической ротационной очистки выполнена таким образом, что прикрепилось максимально большое количество биопленки, а это означает, что существует большая концентрация биологической массы для разложения загрязняющих веществ. Большая концентрация биомассы и стабильность контакта также приводит к улучшению стабильности и снижению восприимчивости к изменениям гидравлической или органической нагрузки по сравнению с обычными процессами биологической очистки стоков с использованием активного ила.

Как и для всех процессов с фиксированной пленкой, первоначальное отстаивание и/или механическая фильтрация необходимы для удаления песка, мусора и избытка жиров. Такими первичными очистными средствами обычно являются первичные отстойники или анаэробные реакторы. Для удаления осадка и избыточной осыпающейся биопленки также необходима камера для отстаивания (то есть вторичный отстойник).

 Для корректной работы установок ротационной биологической очистки необходимо первичное отстаивание, а также осаждение избыточной биопленки во вторичном отстойнике.

Производительность систем биологической ротации стоков зависит от конструкции установки, температуры сточных вод, концентрации загрязняющих веществ, скорости вращения и гидравлического времени удержания. Микроорганизмы могут добиться снижения биологической потребности в кислороде (БПК) на 80-90%. Удаление азота (преимущественно присутствующее в виде аммиака) путем нитрификации и последующей денитрификации также высоко, поскольку как аэробные нитрифицирующие бактерии, так и анаэробные денитрифицирующие бактерии могут одновременно жить в прикрепленной биопленке! В зависимости от вида микроорганизмов они расположены на нижней части пленки, близко к опоре диска (и, таким образом, в анаэробных или бескислородных условиях) или в верхней части пленки, подверженной воздействию воздуха. 

В установках ротационной биологической очистки аэробные и анаэробные микроорганизмы могут жить одновременно в биопленке на дисковых бионосителях, что улучшает степень удаления загрязняющих веществ из сточных вод.

Некоторые другие микроорганизмы, которые могут превращать аммиак (NH3) в один шаг в газообразный N2 в анаэробных условиях, также были обнаружены в биопленках, растущих на биодисках. Эти бактерии были названы annamox и привели к разработке инновационных аэробных процессов удаления аммиака и очистки сточных вод.

Об удалении фосфора на биопленках известно немного, но можно предположить, что большая часть присутствующего фосфора накапливается в биопленке или в оседлом и собранном избыточном иле.

Установки ротационной биологической очистки сточных вод можно размещать различными способами в зависимости от конкретных характеристик стоков и конструкции вторичного отстойника (например, специально для удаления или нитрификации БПК).

Избыток биомассы отрывается от дисков благодаря сдвиговым усилиям, действующим при вращении дисков, в сочетании с силой тяжести. Вращающееся движение помогает удерживать чешуйчатые твердые вещества во взвешенном состоянии, чтобы их можно было перенести в отстойник (гравитационный отстойник) для вторичного отстаивания. Собранный ил в отстойнике требует дальнейшей обработки для стабилизации, например, анаэробное сбраживание, компостирование, сооружение водно-болотного угодья, пруда или сушки. 

Очень часто в установках небольшой производительности накопленный избыточный ил направляется обратно в первичный отстойник для хранения и частичной денитификации сточных вод.

 

Стоки из установок биологической ротационной очистки имеют довольно низкие концентрации загрязняющих веществ, поэтому они могут быть источником технической воды. Однако очищенные сточные воды требуют дальнейшей обработки, например фильтрации в песке, застроенных водно-болотных угодий или другой формы дезинфекции (например, химическая дезинфекция или УФ-дезинфекция).

Установки ротационной биологической очистки обычно проецируются на основе расчетов гидравлических и органических нагрузок. Гидравлические часы нахождения сточных вод в установке обычно составляют от нескольких часов до суток.

Несмотря на то, что биопленка устойчива к пиковой нагрузке, длительная высокая органическая нагрузка может вызвать анаэробные процессы, что приведет к неприятному запаху и низкой эффективности очистки.

Установки ротационной биологической очистки могут быть установлены на земле или под землей, в зависимости от топографии участка и других близлежащих процессов обработки. Требуется доступ ко всем движущимся частям и элементам управления, а правильная вентиляция блоков имеет первостепенное значение, особенно если для подачи кислорода используется естественная вентиляция.

Для защиты биодисков от солнечных лучей, ветра, дождя и низких температур установки ротационной биологической очистки стоков выполнены в стеклопластиковом корпусе, поскольку их производительность значительно падает при температуре воздуха ниже 12°C.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Во время работы установок биологической ротационной очистки система должна находиться под наблюдением профессиональных операторов. Техническое обслуживание включает смазку подвижных частей, двигателей и подшипников; замена сальников, двигателей, обслуживание подшипников; и очистка питательных сред (промывание дисков распылением и обработку отстоявшегося осадка). Блоки биодисков также должны проверяться на предмет накопления мусора, застоя и избыточного или недостаточного накопления биомассы.

Хотя стационарные пленочные блоки, такие как установки ротационной биологической очистки и капельные фильтры, являются интенсивными в эксплуатации и техническом обслуживании, они не требуют засева бактериальными культурами (как и анаэробные процессы, такие как анаэробные реакторы с перегородкой, септики, анаэробные шламы. ), поэтому фаза запуска установок и вывод их в рабочий режим значительно короче. Однако чтобы биопленка наросла в достаточном количестве, требуется от 6 до 12 недель.

Установка биологической ротационной очистки на городских очистных сооружениях. Корпус предохраняет биодиски от прямых солнечных лучей, ветра и низких температур.

 Для правильной и безопасной работы установки ротационной биологической очистки выполнены в устойчивом герметичном корпусе из стекловолокна. Таким образом, защищены от контакта с людьми или животными. Однако избыточный ил, а также сточные воды требуют дополнительной обработки для удаления патогенных микроорганизмов.

В любом случае (т.е. для эксплуатации и технического обслуживания) следует избегать прямого контакта с биомассой, растущей на дисках, стоками или избыточным илом.

Для безопасного сброса очищенных хозяйственно-бытовых стоков в окружающую среду в технологии предусмотрены блоки обеззараживания очищенных сточных вод и обеззараживание избыточной биопленки.

Установки ротационной биологической очистки могут достичь высокого качества удаления биологически разлагаемых органических загрязнителей из хозяйственно-бытовой сточной воды, а также из высококонцентрированных промышленных сточных вод (например, из молокозаводов, пекарен, пищевых комбайнов, целлюлозных, бумажных фабрик). 

Известно большое разнообразие применений установок ротационной биологической очистки как для очистки хозяйственно-бытовых стоков на обычных городских очистных сооружениях, так и для децентрализованного применения на уровне малых и средних общин, отраслей промышленности или учреждений. 

В большинстве своем данные установки ротационной биологической очистки адаптированы для городских территорий: требования к изъятию земли под очистные достаточно низкие; маленькие санитарно-защитные зоны; значительно ниже, по сравнению с классическими схемами очистки, потребления электроэнергии; малое количество образующейся избыточной биопленки; быстрый монтаж благодаря удачной конструкции установок; быстрый выход на рабочий режим; системы более устойчивы по сравнению с классическими схемами биологической очистки стоков, к резким перепадам количества и качеству сточных вод.

В разделе «Контакты» напишите на нашу электронную почту, позвоните по телефону или оставьте заявку на обратный звонок.

Менеджеры компании «ЗИКО» свяжутся с вами и предоставят исчерпывающую консультацию и помогут выбрать наиболее эффективное оборудование.


Оставить комментарий


Ваш комментарий будет опубликован в течение 24 часов

Комментарии


Рассылка