Технологія Biotal | BIOTAL очищення стічних вод

Технологія Biotal

Для очистки стічних вод не повинні використовуватися методи, що порушують структуру води і змінюють її біологічну активність, а очищені стічні води за своїми властивостями повинні наближатися до природних. Саме такі завдання і ставилися при створенні технології BIOTAL, оскільки тільки після подібної очистки стічну воду можна використовувати повторно у якості технічної води. Це, в свою чергу, дозволяє зекономити питну воду цінність якої постійно зростає у зв’язку із забрудненням джерел водопостачання знову ж таки неочищеними або погано очищеними стічними водами.

При розробці технології BIOTAL були враховані переваги та недоліки континуальної і дисконтинуальної систем, а також для вирішення питань, що поставали, було створено нові  гідропневматичні пристрої: сифонний ерліфт, керований сифон, реверсний ерліфт. Всі вищеперераховані пристрої запатентовані та є дуже надійними,  оскільки в їхній конструкції немає рухомих частин, а значить і  ламатися нічому.  Керування цими пристроями відбувається за допомогою електромагнітних клапанів, підключених до блоку управління. Рівні води в установках BIOTAL відслідковуються датчиками рівнів води, підключеними до блоку управління установкою, що дозволяє автоматично регулювати роботу установки в залежності від витрати стічних вод. Електромагнітні клапани MIVALT (Чехія) мають великий ресурс, що вимірюється мільйонами циклів вмикання-вимикання, а це десятки років роботи установки BIOTAL. Автоматика установки BIOTAL збирається із заводських модулів провідних світових виробників – Mitsubishi, Siemens, Eaton, ABB та інших. Навіть на найменші установки BIOTAL встановлюється автоматика, зібрана із заводських блоків вказаних фірм, обладнаних монітором, на який виведені основні параметри роботи установки. Блоки управління можна з’єднати з інтернетом через модем  і  зчитувати необхідну інформацію дистанційно.

Технологія BIOTAL – це повністю автоматизована, 7-ми ступенева, 3-х мулова, самокерована гідро-пневмо-біологічна система з чотириконтурною зворотною рециркуляцією активного мулу. Необхідність створення такої системи була продиктована тим, що для ефективної біологічної очистки співвідношення органіки, азоту і фосфору в стічних водах, що надходять на очистку, повинно бути у пропорції 100:5:1, що в реальному житті ніколи не буває. Тому бактерії активного мулу у таких умовах очищують стічні води від органічних забруднень не повністю. Багатоконтурна рециркуляція і багатоступінчастість системи вирішують цю проблему, оскільки при поверненні мулу у перший реактор, куди надходять стічні води, відбувається денітрифікація стічних вод, яка сприяє зменшенню концентрації органічних забруднень на виході з установки.

В установці BIOTAL створені умови для одночасного видалення азоту і фосфору біологічним шляхом. Для цього забезпечено чергування аноксидних і оксидних умов при віці активного мулу більше ніж 25 діб. При цьому розвиваються факультативні мікроорганізми, що беруть активну участь у процесах очистки, як у кисневих, так і в безкисневих умовах. Завдяки цьому збільшується кількість аеробного мулу в системі і ефективно видаляються біологічним шляхом азот і фосфор. Надлишковий активний мул з аеробної зони в установці BIOTAL видаляється автоматично. Фосфор, накопичений PP‑бактеріями в аеробній зоні, потрапляючи у безкисневі умови, переходить у розчинений стан і видаляється з установки разом з надлишковим мулом. З огляду на великий вік активного мулу (більше ніж 25 діб) і, відповідно, сильну його мінералізацію, а також тривалу достабілізацію у муловій ємності‑стабілізаторі, зневоднення надлишкового мулу в установці BIOTAL здійснюється без додавання флокулянтів.

Установка BIOTAL автоматично перемикається в один з 5-ти режимів роботи: форсажний, нормальний і три економічних режими (в залежності від часу відсутності надходження на установку стічних вод: 1 година, 1 доба і 7 діб). Таке технічне рішення дозволяє зекономити до 70 % електроенергії.

Для того, щоб краще зрозуміти  суть технології BIOTAL, розглянемо принципову технологічну схему установки BIOTAL (див. схему) продуктивністю від 10 до 1200 м3/добу.  Установка BIOTAL складається з приймальної камери, на вході у яку передбачена сітка для затримання грубих нечистот, триступеневого реактора SBR, аерованого циркуляційного самопромивного біологічного фільтра, контактного резервуара і мулової ємності-аеробного стабілізатора надлишкового активного мулу. Система працює по принципу «розділяй і володарюй», оскільки, згідно загальновідомих принципів біологічної очистки стічних вод, ідеальна очистка – це 7 послідовно сполучених аеротенків (дані літератури). У цьому випадку в кожному аеротенку ефективно працюють певні групи мікроорганізмів, між якими не відбувається конкуренції, оскільки різні їх групи ефективно працюють у вузьких межах концентрацій забруднень, які знижуються у процесі очистки, по ходу руху стічних вод від ПК-Д до КР, тобто вода оброблюється ступінчасто. Лише в установці BIOTAL гідравлічний зв’язок між ПК-Д і 1-м реактором SBR, між 2-м і 3-м реакторами SBR, між 3-м реактором SBR і біофільтром-тонкошаровим відстійником, а також між біофільтром-тонкошаровим відстійником і контактним резервуаром, періодично переривається по програмі шляхом відключення пристроїв, що забезпечують цей зв’язок. Гідравлічний зв’язок здійснюється між ПК-Д і SBR-1 – насосами подачі, SBR-1 і SBR-2 – гідравлічним перетоком, SBR-2 і SBR-3 – гідравлічним перетоком або реверсними ерліфтами, між SBR-3 і БФ-ТВ – керованим сифоном, сифонним ерліфтом, або насосами, і, нарешті, між БФ-ТВ і КР – гідравлічним перетоком. У процесі ступінчастого переміщення очищуваних стічних вод від зони до зони, очистка відбувається поетапно у 6-8 фазах в рамках однієї з 5 програм, причому, в економічних режимах склад фаз змінюється – не відкачуються очищені стічні води і не видаляється надлишковий активний мул. Система BIOTAL має три мулові системи: в ПК-Д, в 3-х ступінчастому реакторі SBR і БФ-ТВ та здійснюється 4-х контурною рециркуляцією зворотного активного мулу – з SBR-2 в SBR-1, з SBR-3 в ПК, з SBR-3 в SBR-1, з БФ-ТВ і з КР в ПК. Така побудова технології дозволила утримати в балансі тримулову систему, оскільки перекачування стічних вод у процесі очистки з ПК в SBR-1, з SBR-3 в БФ-ТВ і з БФ-ТВ в КР відбувається після циклів відстоювання відповідно – в ПК, SBR-3 і БФ-ТО, з частковим змішуванням мулів цих споруд в процесі рециркуляції перед циклами відстоювання.

Очистка стічних вод на установці BIOTAL відбувається у такому порядку:

1 – стічні води, що щойно надійшли на установку, попередньо оброблюються у приймальній камері-денітрифікаторі;

2 – стічні води, що надійшли в установку у попередньому циклі  оброблюються у 1-му і 2-му реакторах SBR;

3 – у 3-му реакторі SBR оброблюються стічні води, що надійшли на установку два цикли назад;

4 – в біологічному фільтрі-тонкошаровому відстійнику оброблюються стічні води, що надійшли на очистку три цикли назад;

5 – в контактному резервуарі оброблюються стічні води, що надійшли на установку чотири цикли назад. Стічні води, що очищуються, під час цього процесу ступінчасто переміщуються від першого до останнього ступеня очистки МОС, шляхом періодичного гідравлічного сполучення цих ступенів з допомогою гідро-автоматичних пристроїв чи насосів.

Технологічна схема установки BIOTAL від 10 до 2400 м3/добу

Установка BIOTAL включає вісім зон обробки стічних вод:

1. нержавіюча сітка, яка захищає насос подачі стоків з ПК-Д в SBR-1 від грубих нечистот;

2. приймальна камера-денітрифікатор;

3. реактор SBR першого ступеня;

4. реактор SBR другого ступеня;

5. реактор SBR третього ступеня;

6. самопромивний аерований біологічний фільтр;

7. тонкошаровий відстійник;

8. контактний резервуар і дві зони обробки надлишкового активного мулу: аеробний стабілізатор надлишкового активного мулу та установка зневоднення.

Стічні води, позбавлені від грубих нечистот на автоматизованій ступінчатій решітці, перетікають в приймальну камеру-денітрифікатор (ПК-Д), що працює в режимі реактора SBR, як накопичувач, що приймає нерівномірний скид стічних вод, що надходять, і денітрифікатор першого ступеня. В приймальній камері-денітрифікаторі знаходяться: самоочищувані нержавіючі сітки з двостороннім барботажем для затримання і розбивання дрібних нечистот, системи аерації і перемішування, електродні датчики рівня, що самоочищуються, і насоси перекачки в 1-й реактор SBR. Стічні води, що надійшли в приймальну камеру денітрифікатор, змішуються з зворотним активним мулом з третього реактора, що містить нітрити і нітрати. В умовах режиму перемішування відбувається процес денітрифікації з подвійним ефектом – денітрифікація з відривом газоподібного азоту і окислення органічних забруднень стічних вод, що надходять, киснем, відщепленим від нітритів в процесі денітрифікації. В ПК-Д автоматично підтримується необхідна концентрація активного мулу шляхом зміни висоти встановлення насоса перекачування попередньо очищених в ПК стічних вод. Цей насос, перекачуючи мулову суміш в SBR-1 після відстоювання ПК-Д, одночасно відкачує надлишковий активний мул з ПК-Д до рівня всмоктування насоса. Піднімаючи чи опускаючи насос перекачки, можна регулювати необхідну концентрацію активного мулу в ПК-Д. Попередньо очищені в ПК-Д стічні води перекачуються насосом в 1-й реактор SBR. Реактор SBR-1 гідравлічно сполучений перетоком П-1 з реактором SBR-2. В SBR-1 і SBR-2 циклічно здійснюються аерація і перемішування з рециркуляцією активної суміші між ними. В реакторі SBR-1 відбувається другий ступінь денітрифікації в циклі перемішування. Оскільки в SBR-2 відбувається процес нітрифікації першого ступеня і зворотний рециркуляційний мул з SBR-2 в SBR-1 містить достатню кількість нітритів, а в SBR-1 є ще достатня кількість органіки, що легко окислюється. Денітрифікацію можна провести більш глибоко перевівши аератори SBR-1 в режим перемішування – прикривши частково повітря, що на них подається. В цьому випадку другий ступінь денітрифікації буде проходити в SBR-1 і в період аерації SBR-2, тобто практично протягом усіх циклів очистки. Після обробки стічних вод в реакторах SBR-1 і SBR-2, вони перекачуються керованими ерліфтами в реактор SBR-3, при цьому вони віддувають назад в SBR-2 піну, що захищає мікроорганізмів активного мулу реактора SBR-3 від негативного впливу сапонатів. Під час роботи керованих ерліфтів, що перекачують мулову суміш з другого в третій реактор SBR, здійснюється зворотна рециркуляція активної суміші з 3-го реактора в реактор SBR-1 і ПК-Д. Реактор SBR-3 працює спочатку як аеротенк, де відбуваються процеси окислення органіки, що важко окислюється, і другий ступінь нітрифікації, а потім, після відключення аераторів і ерліфтів, починає працювати як вторинний відстійник. В реакторі SBR-3 відбуваються послідовно аерація, відстоювання і наступна відкачка керованим сифоном очищених стічних вод на БФ-ТВ, і відкачка надлишкового мулу в аеробний стабілізатор надлишкового активного мулу з подальшою його подачею (після стабілізації) на зневоднення. В період аерації SBR-3 відбувається аерація центральної частини завантаження БФ-ТВ, цим створюється ерліфтний ефект в комірчастому завантаженні, що призводить до рециркуляцій доочищуваних стічних вод за наступним принципом: в тих комірках, в які потрапляє повітря, відбувається (за рахунок ерліфтного ефекту) рух води вгору, а в тих комірках завантаження БВ-ТВ, куди повітря не потрапляє, вода рухається згори-донизу. Пластикове завантаження БФ-ТВ вкрите біоплівкою, тільки та її частина, в яку потрапляє повітря, працює на окислення (доокислення важкоокислюваної органіки і нітрифікація 3-го ступеня), а комірки пластикового завантаження БФ-ТВ, куди повітря не потрапляє – працюють як денітрифікатор 3 – го ступеня. Очищені стічні води з третього реактора SBR скидаються в нижню частину БФ-ТВ, після зупинки аерації БФ-ТВ, відстоювання і відкачки надлишкового мулу з БФ-ТВ. Очищені стічні води, рухаючись знизу-доверху в БФ-ТВ, витісняють доочищені стічні води з БФ-ТВ в КР через комірки пластикового завантаження, яка в цьому випадку починає працювати не як пластикове завантаження БФ, а як тонкошаровий відстійник. Цим забезпечується ефект затримання зважених речовин в 5 разів вищий, ніж при класичному відстоюванні (дані літератури і реальний досвід). В свою чергу, доочищені в БФ-ТВ стічні води, що витісняються, перетікають через гідравлічний перетік в нижню частину КР на знезаражування, звідки витісняють на відтік з установки доочищені і знезаражені стічні води.

На дисплей блоку управління установки BIOTAL продуктивністю від 10 до 1000 м3 / добу виводяться наступні параметри для контролю візуального і через зовнішні мережі:

– сумарний час роботи насоса подачі з моменту першого запуску установки (в годинах);

– сумарний час роботи насосів подачі (в годинах) за останній тиждень;

– кількість відкачок чистої води з третього реактора за тиждень;

– сумарна кількість відкачок чистої води з третього реактора з моменту першого запуску установки;

– сумарний час роботи установки;

– лічильник відкачки надлишкового мулу і час відкачки; – час включення клапанів сифона відкачки чистої води;

– час відкачування осаду з БФ-ТВ і КР;

– час роботи насоса-дозатора;

– час відстоювання;

– аварійне включення насоса подачі стічних вод і т.д.

Всі параметри роботи установки BIOTAL можна подивитися і, при необхідності, змінити, увійшовши в програму контролера. Оскільки склад стічних вод і динаміка їх надходжень на різних МОС сильно відрізняються, для оптимізації роботи установки сервісна бригада може підлаштувати її роботу, враховуючи специфіку даного об’єкта. Можна також контролювати і змінювати параметри роботи установки при аварійній ситуації з диспетчерської служби через модемний зв’язок. Стандартні програми роботи установок BIOTAL розраховані для побутових стічних вод, тому необхідності їх змінювати немає, може виникнути необхідність підлаштовувати роботу установки при очистці змішаних побутових і промислових стічних вод, а також при залпових скидах стічних вод, в кількості, що перевищує проектне. Технологія установки BIOTAL продуктивністю від 1,5 до 6,0 м3 / добу, розміщена в одному циліндричному корпусі, вирішена простіше, хоча і вирішує основні технологічні завдання. Це 7-ми ступінчаста, 2 двомулова система, з 3-х контурної рециркуляцією зворотного активного мулу, що працює по одній з 6-ти програм, які автоматично переключаються залежно від кількості вступників на неї стічних вод.

Технологічна схема установки BIOTAL від 1,5 до 10 м3/добу

Установка BIOTAL (вид зверху)

Замовити дзвінок
+
Чекаю дзвінка!