Системы глубокой биологической очистки сточных вод (ООО "НЭП-центр")

СИСТЕМЫ ГЛУБОКОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ООО "НЭП-центр"

  
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Практически все предлагаемые локальные очистные системы являются системами биологической очистки, т.е. микроорганизмы разлагают и окисляют органические загрязнения, присутствующие в сточных водах, при этом выделяя энергию и размножаясь. Основные процессы биологической очистки - это ферментативное разложение и биологическое окисление, т.е. разложение при помощи белковых ферментов до более простых органических соединений с выделением углерода (который составляет основу всех органических загрязнений), и окисление его кислородом либо другим окислителем.

Одни микроорганизмы добывают окислители прямо из химических соединений, производя побочные биохимические реакции, затрачивая на это много энергии и выделяя дурно пахнущие газы - это анаэробные гнилостные микроорганизмы, живущие в септиках и болотах. Другие - аэробные, потребляют кислород из воздуха (или растворенный в воде), не прикладывая много усилий и не выделяя запаха. Развиваются эти бактерии в воде с растворенным кислородом: аэротенки, мелкие пруды, реки с каскадами и т.д.

Наиболее эффективной биологической технологией очистки является аэробная, т.е. с использованием бактерий, "дышащих" кислородом из воздуха, принудительно растворенным в сточных водах. Количество колоний бактерий, участвующих в этом процессе, в сотни раз больше, чем при анаэробных технологиях. Существенным преимуществом аэробных процессов является и тот фактор, что вместе с ними не развиваются болезнетворные бактерии, и отсутствует дурной запах.

Анаэробные септические системы сегодня также имеют право на существование, но только полностью в корпусных вариантах. Если вам предлагают использовать для доочистки грунтовый фильтр, то, согласившись на это, вы нанесете экологии огромный вред, и не где-нибудь, а на своем участке. Будут отравлены грунты, неочищенная вода отравит подземные водоисточники продуктами своих реакций с минералами грунтов. В условиях нашей зимы надеяться на возможность развития процессов биологической очистки в промерзающих грунтах просто наивно, что и показал опыт Подмосковья с отравлением подземных вод.

ОТ SBR-СИСТЕМ ДО ARS-ТЕХНОЛОГИЙ

Сегодня наиболее эффективные аэробные технологии в Европе - это SBR-системы (реактор с прерывистой аэрацией). Эти технологии подразумевают глубокую очистку определенного объема сточных вод в реакторах с чередованием аэробных и аноксидных процессов с периодическим нарастанием уровня растворенного кислорода. После очистки и опорожнения части реактора, он вновь заполняется, и все процессы повторяются. Не все SBR-системы одинаково хороши, хотя любая из них, даже самая простая - это всегда шаг вперед от традиционных аэрационных технологий. Лучшие представители этих систем способны были работать даже в оборотных системах водоснабжения. Но эксплуатация этих систем в России выявила целый ряд вопросов, решение которых выходило за рамки классических SBR-систем. Появились системы с непрерывной подачей и обработкой стоков, но надежность этих систем и стабильность выходных характеристик были под большим вопросом. Необходимо было создать вариант SBR-системы, способный преодолеть самые строгие Российские нормативы по очистке сточных вод, и при этом обладающий очень высокой надежностью и возможностью полной автоматизации всего технологического процесса.

Эволюция развития SBR-систем привела к созданию ARS-технологий (ARS-аэроритмовые системы). Отличия этих технологий в непрерывном режиме приема и обработки стоков, в попеременном режиме чередования аэрации в приемном и основном аэротенках, в развитой системе циркуляции и рециркуляции возвратного активного ила между аэротенками и полном отказе от предварительной обработки стоков в первичных анаэробных отстойниках. Практическая реализация ARS-технологий позволила снизить общий объем емкостей, используемых в технологическом процессе и ускорить окисление трудноокислимых загрязнений бытовой химии. Эта технология полностью исключает наличие дурных запахов и позволяет реализовывать очень эффективные автоматизированные алгоритмы глубокой биологической очистки с уникальными характеристиками по качеству очистки сточных вод, с получением на выходе прекрасного удобрения в качестве стабилизированного аэробного активного ила с высоким уровнем минерализации.

Эти технологии и легли в основу разработки очистных систем модельного ряда ЮБАС, которые уже в течение четырех лет активно производятся в России и некоторых европейских странах. Начав свое развитие с самого сложного сегмента биологической очистки, с локальной очистки сточных вод малого объема, и достигнув очень высоких показателей по качеству очистки и надежности функционирования, сейчас ЮБАС вышел и на рынок очистных сооружений большого объема для поселков и городов.

В начале 2006 года произошла серьезная модернизация серийной продукции, наделив установки ЮБАС новыми свойствами. Несмотря на повышение практически всех характеристик качества очистки и надежности работы, произошло серьезное упрощение конструкции установки. Впервые была внедрена СГД (Саморегулирующаяся гидродинамическая система) технология очистки сточных вод на основе ARS-аэротенков. Эта система позволяет своевременно реагировать на изменение в составе стоков, в том числе и в автоматическом режиме, и целиком программными механизмами добиваться оптимальных характеристик по качеству очистки.

СГД-ТЕХНОЛОГИЯ "ЮБАС" ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

     
ЭВОЛЮЦИЯ ЛОКАЛЬНЫХ УСТАНОВОК НА БАЗЕ ARS-ТЕХНОЛОГИЙ

При разработке локальных очистных систем ЮБАС 2002 года остались нерешенными несколько технических и технологических проблем. Эти проблемы периодически проявлялись в аварийных ситуациях на установках ЮБАС и некоторых других технологически схожих системах очистки сточных вод. Одна из самых серьезных проблем в списке аварийных ситуаций моделей ЮБАС 2002 года и более ранних - выход из строя рабочего датчика поплавкового типа. Датчики оказались не приспособленными для частых переключений в контакте с агрессивной сточной жидкостью. Лопалась изоляция кабеля на перегибах и в трещину, как в капилляр, затягивалась агрессивная жидкость, способствуя окислению контактной группы датчика. Для решения этой проблемы был разработан и запатентован пузырьковый уровнемер для агрессивных жидкостей, полностью решивший проблему постоянного контроля уровня в аэротенках с непревзойденной надежностью.

Вторая проблема - выявившаяся некорректность алгоритма формирования длительности фаз по уровневому принципу. Это приводило к значительному увеличению длительности аэрации основного аэротенка при поступлении воды после душа или ванны с малой концентрацией органических загрязнений. Увеличение длительности первой фазы приводило к значительному увеличению уровня растворенного кислорода в основном аэротенке, так как кислород не на что было расходовать, так как нечего было окислять. В паузе аэрации уровень кислорода очень медленно спадал, что надолго блокировало денитрификацию и приводило к резкому увеличению на выходе уровня нитратов и нитритов. В моделях ЮБАС 2006 года эта проблема полностью решена. Был применен программный СГД-метод формирования длительности фаз с технологическими элементами контроля падения уровня в аэротенках при взаимном перекачивании. Длительности фаз теперь можно программно изменять на основе данных по входному и выходному анализу стоков. Уровнемер здесь используется лишь для контроля и своевременной отработки единовременных массовых сбросов сточных вод.

Третья проявившаяся проблема - отказы насосов-эрлифтов из-за жирных стоков, волос животных и мусора. Для решения этой проблемы в моделях ЮБАС 2006 года были применены следующие технические решения:

не изменяя общий объем очистной установки, был выделен специальный резервуар, отсекающий и накапливающий все проблемные нечистоты, подвергая их длительной биологической деградации рециркуляционным активным илом. Это также позволило на четверть увеличить объем единовременного сброса. Например, большие ванны до 300 литров теперь легко принимает на себя новая модель "ЮБАС-8" 2006 года, а также нет необходимости применения жироуловителей при очистке жирных стоков;

дополнительно был добавлен аэрируемый биологический фильтр на искусственных водорослях перед перфорацией фильтра крупных нечистот, служащий для дополнительной фильтрации волос и мелкого мусора. Одновременно этот биофильтр увеличивает окислительную мощность первого приемного активационного резервуара.

Примененные технические решения позволили также решить проблему помутнения воды на выходе при использовании стиральной и посудомоечной машиной. Была более чем в два раза увеличена минимальная траектория прохождения стоков по установке, что привело к значительному увеличению времени контакта загрязнений с активным илом.

Четвертая проблема возникновения аварийных ситуаций - это образование осадка внутри фильтра крупных нечистот во время отключения главного насоса. При осаждении осадка происходит образование биологических сгустков, приводящих со временем к закупорке главного насоса и неминуемой аварийной ситуации. В моделях ЮБАС главный насос работает постоянно и подключен непосредственно к компрессору до распределяющего воздушного клапана, на котором была до этого значительная потеря давления воздуха. Перераспределение воздушного потока позволило выделить резерв воздуха без увеличения мощности компрессора. Этот резерв был использован также и для дополнительной постоянной аэрации внутреннего пространства фильтра крупных нечистот. Все это позволило кардинально изменить надежность работы установок в лучшую сторону. К тому же эти изменения позволили значительно интенсифицировать денитрификацию в основном аэротенке во второй фазе, используя для этого весь объем аэротенка, а не только объем встроенного вторичного отстойника в начале второй фазы, как было ранее.

ПРИЕМУЩЕСТВА ЛОКАЛЬНЫХ УСТАНОВОК "ЮБАС"