Использование мембранного биореактора в очистке сточных вод

Аннотация

Николаева А. М., Демьянова Ю. В., Гладкова Е. В. Использование мембранного биореактора в очистке сточных вод. В статье отражены современные методы очистки сточных вод с применением технологии мембранного биологического реактора. Указаны требования которые необходимо учитывать при проектировании.

Вода — ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания. Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

В настоящее время при очистке хозяйственно-бытовых сточных вод в основном используются традиционные схемы биологических очистных сооружений с теми или иными технологическими вариациями.

Способ отделения очищенной воды от активного ила с помощью отстаивания считался единственно экономически целесообразным методом. Далее следовали фильтры доочистки, без которых достичь надлежащее качество было невозможно. Схемы — аэротенки — вторичные отстойники — доочистка — используются повсеместно, хотя имеют и недостатки:

• активный ил увеличивается в массовом количестве за счет роста бактерий и некоторых видов грибов, что влияет на качество очистки;

• снижается производительность фильтров и пропуск загрязнений из-за обрастания фильтрующей загрузки;

• большая занимаемая площадь;

• обязательное присутствие персонала для контроля технологического процесса.

Процессы очистки сточных вод в воду, свободную от загрязнения и возвращение ее к гидрологическому циклу заложены в одной из самых передовых и динамично развивающихся технологий — технологии мембранного биологического реактора (МБР). Промышленные мембранные установки должны соответствовать следующим требованиям, которые необходимо учитывать на стадии проектирования:

• большая рабочая поверхность мембран на единицу объема установки;

• простота монтажа и обслуживания системы;

• жидкость при движении по мембранным элементам должна распределяться равномерно и обладать достаточно высокой скоростью течения для уменьшения вредного воздействия концентрационной поляризации;

• обеспечивать минимальный перепад давления в установке (потеря напора питающего потока);

• обладать герметичностью, коррозионной стойкостью и достаточным запасом механической прочности для работы аппарата при повышенных давлениях и с агрессивными химическими средами.

Выводы

Альтернативой технологии биологической очистки с многоступенчатой доочисткой и постоянным вводом реагентов является современная мембранно-биологическая технология с использованием мембранного биореактора (MBR).

Мембранные биореакторы — новое поколение биологической очистки сточной воды. Они сочетают в себе процессы микрофильтрации и ультрафильтрации, а также процесс аэробной биологической очистки сточных вод.

В сравнении с классическими биореакторами технология MBR обладает рядом преимуществ.

Внедрение технологии мембранных биореакторов обеспечивает:

• повышение эффективности и надежности очистных сооружений;

• повышение производительности очистных сооружений за счет увеличения концентрации активного ила в аэротенках;

• создание компактных очистных сооружений, благодаря замене вторичного отстаивания и фильтрации на фильтрах различного типа на мембранную доочистку;

• снижения объема избыточного активного ила.