Технология BIOTAL

Для очистки сточных вод не должны использоваться методы, нарушающие структуру воды и изменяющие ее биологическую активность, а очищенные сточные воды по своим свойствам должны приближаться к природным. Именно такие задачи и ставились при создании технологии BIOTAL, поскольку только после подобной очистки сточную воду можно использовать повторно в качестве технической воды. Это, в свою очередь, позволяет сэкономить питьевую воду ценность которой постоянно растет в связи с загрязнением источников водоснабжения опять же неочищенными или плохо очищенными сточными водами.

При разработке технологии BIOTAL были учтены преимущества и недостатки континуальной и дисконтинуальнои систем, а также для решения вопросов, которые возникали, были созданы новые гидропневматические устройства: сифонный эрлифт, управляемый сифон, реверсный эрлифт. Все вышеперечисленные устройства запатентованы и являются очень надежными, поскольку в их конструкции нет движущихся частей, а значит и ломаться нечему. Управление этими устройствами осуществляется с помощью электромагнитных клапанов, подключенных к блоку управления. Уровни воды в установках BIOTAL отслеживаются датчиками уровня воды, подключенными к блоку управления установкой, позволяющей автоматически регулировать работу установки в зависимости от расхода сточных вод. Электромагнитные клапаны MIVALT (Чехия) имеют большой ресурс, измеряется миллионами циклов включения-выключения, а это десятки лет работы установки BIOTAL. Автоматика установки BIOTAL собирается из заводских модулей ведущих мировых производителей — Mitsubishi, Siemens, Eaton, ABB и другие. Даже на самые установки BIOTAL устанавливается автоматика, собранная из заводских блоков указанных фирм, оборудованных монитором, на который выведены основные параметры работы установки. Блоки управления можно соединить с интернетом через модем и считывать необходимую информацию дистанционно.

Технология BIOTAL — это полностью автоматизированная, 7-ступенчатая, 3-х иловая, самоуправляемая гидро-пневмо-биологическая система с чотириконтурною обратной рециркуляцией активного ила. Необходимость создания такой системы была продиктована тем, что для эффективной биологической очистки соотношение органики, азота и фосфора в сточных водах, поступающих на очистку, должно быть в пропорции 100: 5: 1, что в реальной жизни никогда не бывает. Поэтому бактерии активного ила в таких условиях очищают сточные воды от органических загрязнений не полностью. Многоконтурная рециркуляция и многоступенчатость системы решают эту проблему, поскольку при возвращении ила в первый реактор, куда поступают сточные воды, происходит денитрификация сточных вод, которая способствует уменьшению концентрации органических загрязнений на выходе из установки.

В установке BIOTAL созданы условия для одновременного удаления азота и фосфора биологическим путем. Для этого обеспечено дежурство аноксидных и оксидных условий при возрасте активного ила более 25 суток. При этом развиваются факультативные микроорганизмы, активно участвуют в процессах очистки, как в кислородных, так и в бескислородных условиях. Благодаря этому увеличивается количество аэробного ила в системе и эффективно удаляются биологическим путем азот и фосфор. Избыточный активный ил с аэробной зоны в установке BIOTAL удаляется автоматически. Фосфор, накопленный PP-бактериями в аэробной зоне, попадая в бескислородные условия, переходит в растворенное состояние и удаляется по установке вместе с избыточным илом. Учитывая большой возраст активного ила (более 25 суток) и, соответственно, сильную его минерализацию, а также длительную к стабилизации в иловой ёмкости-стабилизаторе, обезвоживание избыточного ила в установке BIOTAL осуществляется без добавления флокулянтов.

Установка BIOTAL автоматически переключается в один из 5-ти режимов работы: форсажный, нормальный и три экономических режимы (в зависимости от времени отсутствия поступления на установку сточных вод: 1:00, 1 сутки и 7 суток). Такое техническое решение позволяет сэкономить до 70% электроэнергии.

Для того, чтобы лучше понять суть технологии BIOTAL, рассмотрим принципиальную технологическую схему установки BIOTAL (см. схему) производительностью от 10 до 1200 м3 / сут. Установка BIOTAL состоит из приемной камеры, на входе в которую предусмотрена сетка для задержания грубых нечистот, трехступенчатого реактора SBR, аэрированного циркуляционного самопромывного биологического фильтра, контактного резервуара и иловой емкости-аэробного стабилизатора избыточного активного ила. Система работает по принципу «разделяй и властвуй», поскольку, согласно общеизвестных принципов биологической очистки сточных вод, идеальная очистка — это 7 последовательно соединенных аэротенков (данные литературы). В этом случае в каждом аэротенка эффективно работают определенные группы микроорганизмов, между которыми не происходит конкуренции, поскольку разные их группы эффективно работают в узких пределах концентраций загрязнений, снижаются в процессе очистки, по ходу движения сточных вод от ПК-Д до КР, то есть вода обрабатывается ступенчато. Только в установке BIOTAL гидравлическая связь между ПК-Д и 1-м реактором SBR, между 2-м и 3-м реакторами SBR, между 3-м реактором SBR и биофильтром-тонкослойный отстойник, а также между биофильтром-тонкослойный отстойник и контактным резервуаром, периодически прерывается по программе путем отключения устройств, обеспечивающих эту связь. Гидравлическая связь осуществляется между ПК-Д и SBR-1 — насосами подачи, SBR-1 и SBR-2 — гидравлическим перетоком, SBR-2 и SBR-3 — гидравлическим перетоком или реверсными эрлифтами, между SBR-3 и БФ- — управляемым сифоном, сифонным эрлифтом или насосами, и, наконец, между БФ-и КР — гидравлическим перетоком. В процессе ступенчатого перемещения очищаемых сточных вод от зоны к зоне, очистка происходит поэтапно в 6-8 фазах в рамках одной из 5 программ, причем, в экономичных режимах состав фаз меняется — не откачиваются очищенные сточные воды и не удаляется избыточный активный ил. Система BIOTAL имеет три иловые системы: в ПК-Д, в 3-х ступенчатом реакторе SBR и БФ-и осуществляется 4-х контурной рециркуляцией возвратного активного ила — с SBR-2 в SBR-1, из SBR-3 в ПК, из SBR-3 в SBR-1, с БФ-и с КС в ПК. Такое построение технологии позволила удержать в балансе тримулову систему, поскольку перекачки сточных вод в процессе очистки ПК в SBR-1, из SBR-3 в БФ-и с БФ-в КР происходит после циклов отстаивания соответственно — в ПК, SBR- 3 и БФ-ТО, с частичным смешением илов этих сооружений в процессе рециркуляции перед циклами отстаивания.

Очистка сточных вод на установке BIOTAL происходит в следующем порядке:

1 — сточные воды, только поступили на установку, предварительно обрабатываются в приемной камере-ПК-Д;

2 — сточные воды, поступившие в установку в предыдущем цикле обрабатываются в 1-м и 2-м реакторах SBR;

3 — в 3-м реакторе SBR обрабатываются сточные воды, поступившие на установку два цикла назад;

4 — в биологическом фильтре-тонкослойный отстойник обрабатываются сточные воды, поступившие на очистку три цикла назад;

5 — в контактном резервуаре обрабатываются сточные воды, поступившие на установку четыре цикла назад. Сточные воды, очищаются, во время этого процесса ступенчато перемещаются от первого до последнего степени очистки МОС, путем периодического гидравлического сочетание этих степеней с помощью гидро-автоматических устройств или насосов.

Технологическая схема установки BIOTAL от 10 до 2400 м3/сутки

Установка BIOTAL включает восемь зон обработки сточных вод:

 1. нержавеющая сетка, защищающая насос подачи стоков из ПК-Д в SBR-1 от грубых нечистот;

2. приемная камера-денитрификатор;

3. реактор SBR первой ступени;

4. реактор SBR второй ступени;

5. реактор SBR третьей ступени;

6. аэрируемый биологический фильтр;

7. тонкослойный отстойник;

8. контактный резервуар и две зоны обработки избыточного активного ила: аэробный стабилизатор избыточного активного ила и установка обезвоживания.

Сточные воды, избавленные от грубых нечистот на автоматизированной ступенчатой решетке, перетекают в приемную камеру-денитрификатор, работающую в режиме реактора SBR, как накопитель, принимающий неравномерные сбросы поступающих сточных вод, и денитрификатор первой ступени. В ПК-Д находятся: самоочищаемые нержавеющие сетки с двухсторонним барботажем для задержания и разбивания мелких нечистот, системы аэрации и перемешивания, электродные самоочищающиеся датчики уровня и насосы перекачки в 1-й реактор SBR. Поступившие в ПК-Д сточные воды смешиваются с возвратным активным илом из 3-го реактора, содержащим нитриты и нитраты. В условиях режима перемешивания происходит процесс денитрификации с двойным эффектом — денитрификация с отрывом газообразного азота и окисление органических загрязнений поступающих сточных вод кислородом, отщеплённым от нитритов в процессе денитрификации. В ПК-Д автоматически поддерживается необходимая концентрация активного ила путём изменения высоты установки насоса перекачки предварительно очищенных в ПК сточных вод. Этот насос, перекачивая иловую смесь в SBR-1 после отстаивания ПК-Д, одновременно откачивает избыточный активный ил из ПК-Д до уровня всаса насоса. Поднимая или опуская насос перекачки, можно регулировать необходимую концентрацию активного ила в ПК-Д. Предварительно очищенные в ПК-Д сточные воды перекачиваются насосом в 1-й реактор SBR. Реактор SBR-1 гидравлически соединен перетоком с реактором SBR-2. В SBR-1 и SBR-2 циклически осуществляется аэрация и перемешивание, с рециркуляцией активной смеси между ними. В реакторе SBR-1 происходит вторая ступень денитрификации в цикле перемешивания. Так как в SBR-2 происходит процесс нитрификации первой ступени и возвратный рециркуляционный активный ил из SBR-2 в SBR-1 содержит достаточное количество нитритов, а в SBR-1 имеется ещё достаточное количество лёгкоокисляемой органики. Денитрификацию можно провести более глубоко переведя аэраторы SBR-1 в режим перемешивания — прикрыв частично воздух, подаваемый на них. В этом случае вторая ступень денитрификации будет проходить в SBR-1 и в период аэрации SBR-2, т.е. практически в течении всех циклов очистки. После обработки сточных вод в реакторах SBR-1 и SBR-2, они перекачиваются управляемыми эрлифтами в реактор SBR-3, при этом они отдувают назад в SBR-2 пену, что ограждает микроорганизмы активного ила реактора SBR-3 от негативного влияния сапонатов. Во время работы управляемых эрлифтов, перекачивающих иловую смесь из второго в третий реактор SBR, осуществляется возвратная рециркуляция активной смеси из 3-го реактора в реактор SBR-1 и ПК-Д. Реактор SBR-3 работает сначала как аэротенк, где происходят процессы окисления трудноокисляемой органики и вторая ступень нитрификации, а потом, после отключения аэраторов и эрлифтов, начинает работать как вторичный отстойник. В реакторе SBR-3 происходят последовательно аэрация, отстаивание и последующая откачка управляемым сифоном очищенных сточных вод на БФ-ТО, и откачка избыточного ила в аэробный стабилизатор избыточного активного ила. В период аэрации SBR-3 происходит аэрация центральной части загрузки БФ-ТО, этим создаётся эрлифтный эффект в ячеистой загрузке, приводящий к рециркуляции дочищаемых сточных вод по следующему принципу: в тех ячейках, в которые попадает воздух, происходит (за счёт эрлифтного эффекта) движение воды вверх, а в тех ячейках загрузки БФ-ТО, куда воздух не попадает, вода движется сверху-вниз. Пластиковая загрузка БФ-ТО покрыта биоплёнкой, только та её часть, в которую попадает воздух, работает на окисление (трудноокисляемой органики и нитрификация 3-й ступени), а ячейки пластиковой загрузки БФ-ТО, куда воздух не попадает — работают как денитрификатор 3-й ступени. Очищенные сточные воды из 3-го реактора SBR сбрасываются в нижнюю часть БФ-ТО, после остановки аэрации БФ-ТО, отстаивания и откачки избыточного ила с БФ-ТО. Очищенные сточные воды, двигаясь снизу-вверх в БФ-ТО, вытесняют доочищенные сточные воды из БФ-ТО в КР через ячейки пластиковой загрузки, которая в этом случае начинает работать не как пластиковая загрузка БФ, а как тонкослойный отстойник. Этим обеспечивается эффект задержания взвеси в 5 раз более высокий, чем при классическом отстаивании (данные литературы и реальный опыт). В свою очередь, вытесняемые, доочищенные в БФ-ТО, сточные воды, перетекают через гидравлический переток в нижнюю часть КР на обеззараживание, откуда вытесняют на отток из установки доочищенные и обеззараженные сточные воды.

На дисплей блока управления установки BIOTAL производительностью от 10 до 1000 м3/сутки выводятся следующие параметры для  контроля визуального и через внешние сети :

— суммарное время работы насоса подачи с момента первого запуска установки (в часах);

— суммарное время работы насосов подачи (в часах) за последнюю неделю;

— количество откачек чистой воды из третьего реактора за неделю;

— суммарное количество откачек чистой воды из третьего реактора с момента первого запуска установки;

— суммарное время работы установки;

— счетчик откачки избыточного ила и время откачки;

— время включения клапанов сифона откачки чистой воды;

— время откачки осадка с БФ-ТО и КР;

— время работы насоса-дозатора;

— время отстаивания;

— аварийное включение насоса подачи сточных вод и т.д.

Все параметры работы установки BIOTAL можно посмотреть и, при необходимости, поменять, войдя в программу контроллера. Поскольку состав сточных вод и динамика их поступлений на различных МОС сильно отличаются, для оптимизации работы установки сервисная бригада может подстроить ее работу, учитывая специфику данного объекта. Можно также контролировать и менять параметры работы установки при аварийной ситуации из диспетчерской службы через модемную связь. Стандартные программы работы установок BIOTAL рассчитаны для бытовых сточных вод, поэтому необходимости их менять нет, может возникнуть необходимость подстраивать работу установки при очистке смешанных бытовых и промышленных сточных вод, а также при залповых сбросах сточных вод, в количестве, превышающем проектное. Технология установки BIOTAL производительностью от 1,5 до 6 м3/сутки, размещённая в одном цилиндрическом корпусе, решена проще, хотя и решает основные технологические задачи. Это 7-ми ступенчатая, 2-х иловая система, с 3-х контурной рециркуляцией возвратного активного ила, работающая по одной из 6-ти программ, автоматически переключаемых в зависимости от количества поступающих на неё сточных вод.

Технологическая схема установки BIOTAL от 1,5 до 10 м3/сутки

Установка BIOTAL (вид сверху)

Заказать звонок
+
Жду звонка!