Очистные сооружения на основе биореакторов

Исходные сточные воды по напорному трубопроводу поступают в блок механической очистки. После процеживания через сетку специального профиля с прозорами 2 мм, механически очищенные сточные воды сливаются в резервуар-усреднитель и далее насосами подаются на биологическую очистку.

Блок биологической очистки состоит из четырёх параллельных линий. Каждая линия включает деаэратор, денитрификатор, аэротенк-нитрификатор и мембранный блок. Сточные воды из усреднителя подаются в денитрификатор, в котором органические загрязнения окисляются активным илом в аноксидных условиях с выделением свободного азота. Для предотвращения осаждения иловой смеси в денитрификаторе установлена мешалка. Иловая смесь из денитрификатора через разделительную перегородку поступает в аэротенк-нитрификатор.

В аэротенке расположена мелкопузырчатая система аэрации, которая поддерживает концентрацию растворенного кислорода в пределах 2 - 3 мг/л, что необходимо для окисления органических веществ и нитрификации. Заданная концентрация растворенного кислорода обеспечивается оксиметром, регулирующим работу воздуходувки биореактора с помощью частотного преобразователя.

В мембранном резервуаре установлены погружные мембранные кассеты для фазового разделения очищенной воды и активного ила. Кассеты состоят из мембранных модулей. Половолоконные мембраны выполнены из поливинилиденфторида (PVDF). Размер пор мембран 0,02 мкм. Отделение пермеата (фильтрата) происходит под действием слабого вакуума, создаваемого во всасывающем трубопроводе центробежного насоса. Заданная производительность пермеатного насоса регулируется частотным преобразователем. Доза активного ила в МБР поддерживается в пределах 4 - 10 г/л в зависимости от состава сточных вод. Пермеат подаётся в резервуар чистой воды, откуда самотеком поступает на установку УФ-обеззараживания. Обеззараженные сточные воды отводятся в водный объект.

Для промывки мембран используются  насос обратной промывки. Обычно обратная промывка чередуется с режимом “релаксации” – прекращением отбора пермеата без включения насоса обратной промывки. Режим релаксации позволяет увеличивать периоды между обратными промывками и снижает энергозатраты.

Циркулирующий ил поступает сначала в деаэратор для снижения концентрации растворенного кислорода до нуля и потом направляется в денитрификатор. За счет рециркуляции обеспечивается денитрификация и однородность иловой смеси внутри установки. В поток циркулирующего активного ила насосом-дозатором подается раствор хлорного железа для реагентного удаления фосфора.

В состав очистных сооружений входит мембранное здание, где располагаются насосы, реагентное хозяйство, установка обезвоживания осадка и воздуходувная станция с двумя группами агрегатов. Первая группа воздуходувок подает воздух в аэротенки-нитрификаторы, вторая группа – под мембранные кассеты.

В состав  установки входит оборудование для химических промывок мембран. Различают профилактические и восстановительные промывки. Профилактическая промывка проводится без удаления активного ила, имеет более короткую продолжительность, требует меньшей концентрации химикатов и выполняется не чаще одного - двух раз в месяц. Целью профилактической очистки является поддержание проницаемости мембран и увеличение периодов между восстановительными очистками. Восстановительная очистка проводится один – два раза в год в течение 8-12 часов. Целью восстановительной очистки является восстановление проницаемости мембран при достижении предельного трансмембранного давления. Реальная периодичность очисток зависит от качества сточных вод, фактической удельной проницаемости мембран и других условий эксплуатации. Описанные выше системы обеспечивают расчетную проницаемость и срок службы мембран от 5 до 10 лет.

Автоматизированная система управления технологическим процессом с помощью частотно регулируемых приводов обеспечивает оптимальную концентрацию растворенного кислорода в аэробной зоне и установленную производительность пермеатных насосов. Также в автоматическом режиме чередуются режимы релаксации и обратной промывки мембран, удаляется воздух из пермеатного тракта, поддерживаются заданные уровни иловой смеси в реакторе. Ввод граничных параметров этих процессов осуществляется с сенсорного дисплея. Опционально возможен удаленный доступ к управлению через интернет.