Oczyszczanie ścieków komunalnych w bioreaktorach

advertisement
DOI: 10.15199/17.2015.3.7
Oczyszczanie ścieków komunalnych w bioreaktorach
membranowych na przykładzie oczyszczalni ścieków
w Rowach
Example of municipal wastewater treatment in membrane bioreactor in Rowy
Krzysztof Piaskowski*)
Słowa kluczowe: biologiczny reaktor membranowy, oczyszczanie ścieków komunalnych
Keywords: MBR, Membrane Biological Reactor, wastewater
treatment
Streszczenie
W ostatnich latach obserwuje się dynamiczny wzrost zastosowania bioreaktorów membranowych (MBR) do oczyszczania ścieków komunalnych. Technologia ta łączy oczyszczanie ścieków
w procesie osadu czynnego z separacją na membranach mikroi ultrafiltracyjnych. Zastosowanie membran zwiększa stężenie
biomasy i zmniejsza wymaganą objętość reaktorów biologicznych przy likwidacji osadników wtórnych, umożliwiając w ten
sposób projektowanie bardziej kompaktowych systemów. Wykorzystanie ultrafiltracji membranowej pozwala na uzyskanie
wysokiej jakości ścieków oczyszczonych, włącznie z ich dezynfekcją. Przykładem zastosowania technologii MBR w oczyszczaniu ścieków komunalnych jest jeden z pierwszych tego typu
obiekt w Polsce w miejscowości Rowy, w gminie Ustka.
Abstract
The application of membrane bioreactors (MBRs) for municipal
wastewater treatment has increased over the last decade. This
technology is the combination of biodegradation treatment by
activated sludge with liquid/solid separation by porous membranes. Due to effective ultrafiltration, the MBR effectively produces a clarified and substantially disinfected effluent. The use
of membranes concentrates up the biomass and eliminates the
need for large clarifying basins to settle out the biomass, reduces
the necessary reactor size, thus enabling the system to be more
compact. An example of the application of MBR technology in
wastewater treatment is one of the first of its type object in Poland located in Rowy, in the municipality of Ustka.
Wprowadzenie
Rozwój technologii bioreaktorów membranowych (MBR)
w ostatnich latach jest największy pośród innych zaawansowanych
technologii oczyszczania ścieków. Technologia ta staje się coraz
bardziej opłacalna, a koszt oczyszczalni membranowej zbliża się do
poziomu oczyszczalni konwencjonalnych. Równolegle do stałego
spadku cen membran, kosztów ich eksploatacji, obserwuje się rosnące wymagania jakościowe ścieków oczyszczonych. Dlatego też
technologia MBR jest aktualnie uznawana za kluczowe rozwiązanie
nie tylko dla efektywniejszego oczyszczania ścieków, ale również
możliwości ponownego wykorzystania ścieków oczyszczonych
[1–4].
Biologiczne reaktory membranowe to kombinacja oczyszczania
ścieków w procesie osadu czynnego z separacją części stałych na
membranach mikro-lub ultrafiltracjyjnych (fizyczna bariera o wielkość porów w zakresie od 0,05 do 0,4 µm). Wzrost zainteresowania
bioreaktorami membranowymi wynika głównie z zalet tej technologii, których nie uzyskamy w układach konwencjonalnych oczyszczania ścieków. Efektywność procesu pozwala na uzyskanie >95%
usunięcia ChZT, 98% BZT5 oraz 99% zawiesiny ogólnej. Jakość
uzyskiwanego permeatu zwykle plasuje się na poziomie dużo niższym od lokalnych wymagań. Wartości stężenia poniżej 10 mgO2/l
dla BZT5, 0,5 mg/l zawiesin ogólnych, jak również mętność
*) Krzysztof Piaskowski – Politechnika Koszalińska, Zakład Technologii Wody i Ścieków, ul. Śniadeckich 2, 75-452 Koszalin
[email protected]
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA ■ MARZEC 2015
<0,2 NTU są możliwe do uzyskania w tej technologii. Tak wysoka
jakość ścieków oczyszczonych jest aktualnie coraz bardziej istotna
ze względu na rosnącą konieczność zmniejszania zanieczyszczenia
wód oraz możliwości recyklingu lub odzyskiwania i ponownego
wykorzystywania wody [3,5–7].
Technologia bioreaktorów membranowych dostarcza także innych korzyści w stosunku do układów konwencjonalnych. Reaktory MBR mają większą kontrolę nad hydraulicznym czasem retencji
(który jest krótszy, niż w układach konwencjonalnych) oraz wiekiem osadu (który jest dłuższy, niż w układach konwencjonalnych).
Wysokie stężenie osadu, utrzymywane dzięki skutecznej separacji,
nie tylko zwiększa efektywność procesu oczyszczania biologicznego, ale daje możliwość pracy przy większym obciążeniu ładunkiem
zanieczyszczeń, zmniejsza niezbędną wielkość reaktora biologicznego, a brak osadnika wtórnego pozwala na budowę bardziej kompaktowych obiektów, zajmujących dużo mniejszą powierzchnię
terenu. Dłuższy wiek osadu pozwala na zatrzymanie w układzie mikroorganizmów powoli rosnących – np. bakterii nitryfikacyjnych,
których aktywność może być nawet dwukrotnie wyższa niż w układach konwencjonalnych. Utrzymując niską wartość stosunku F/M
(żywność/mikroorganizmy) zmniejsza się produkcja osadu nadmiernego, a tym samym koszty procesów przeróbki i unieszkodliwiania. Dłuższe czasy retencji osadu w MBR umożliwiają również
biodegradację związków trudno rozkładalnych i mikrozanieczyszczeń organicznych [1–6,8].
Metody filtracji membranowej (MF i UF) mogą być elementem
dezynfekcji ścieków oczyszczonych, ponieważ membrana stanowi
barierę dla bakterii i pierwotniaków oraz części wirusów. Ścieki
komunalne zawierają bardzo liczne mikroorganizmy patogenne,
oportunistyczne,a także antybiotykooporne, w tym wielolekoo-
113
Fot. 1. Oczyszczalnia ścieków komunalnych w technologii MBR w Rowach (widoczny reaktor MBR – po lewej oraz pierścieniowy reaktor biologiczny – po prawej)
Photo 1. MBR technology for municipal wastewater treatment plants in
Rowy (visible membrane bioreactor – on the left and the ring-bioreactor
– on the right)
Układ technologiczny oczyszczalni ścieków typu MBR
w Rowach
Oczyszczalnia ścieków ze względu na swoje położenie w nadmorskim regionie turystycznym i braku przemysłu przyjmuje wyłącznie ścieki bytowo-gospodarcze. Wzrost natężenia ruchu w sezonie powodował narastające problemy wynikające z przeciążenia
hydraulicznego oczyszczalni ścieków, co wpływało na obniżenie
efektywność procesów biologicznych oraz okresowe wypływanie
zawiesiny z osadnika wtórnego. Przebudowa oczyszczalni ścieków
w kierunku technologii membranowej, zakończona w 2013 r. przez
firmę EkoWodrol, pozwoliła na blisko 3-krotne zwiększenie przepustowości oczyszczalni ścieków i zapewniła wymaganą elastyczność
pracy oczyszczalni niezbędną dla miejscowości turystycznych,
gdzie występuje duża zmienność napływu ścieków. Oczyszczalnia
ścieków w Rowach poza sezonem (od października do czerwca)
114
2500
2000
przepływ, Q, m3/d
1500
1000
500
10.14
09.14
08.14
07.14
06.14
05.14
04.14
03.14
02.14
01.14
12.13
11.13
10.13
09.13
08.13
0
07.13
porne, głównie pochodzenia jelitowego. Pomimo bardzo wysokiej
>99% redukcji liczby bakterii w ściekach w procesie wysokoefektywnego oczyszczania ścieków, odpływy z oczyszczalni ścieków
nadal zawierają dużą liczbę wskaźnikowych bakterii coli typu
kałowego. Stanowią one potencjalne zagrożenie dla zdrowia człowieka i przyczyniają się do postępującej degradacji wód odbiorników ścieków. Niektóre z krajów europejskich wprowadziły nawet
częściową dezynfekcję ścieków odprowadzanych z oczyszczalni
na tereny rekreacyjne; obszary chronione, jak kąpieliska czy tereny
hodowli mięczaków, do nawodnień rolniczych, drzew owocowych,
pól sportowych i ogrodów [9,10].
Wielkość wirusów waha się w granicach 20÷80 nm, podczas gdy
membrany UF (które są najczęściej stosowane w technologii MBR)
mają wielkość porów około 10÷100 nm, co daje możliwość ich
całkowitego zatrzymania. Bakterie (0,5÷10 μm) oraz pierwotniaki (3÷15 μm) są większe i całkowite ich usunięcie jest praktycznie
możliwe przy użyciu membran UF oraz MF, ponieważ dla membran
dostępnych komercyjnie wielkość porów jest z reguły mniejsza od
0,3 μm [3,6,8].
Literatura w zakresie technologii MBR jest coraz bogatsza
o nowe doświadczenia praktyczne, przedstawiając wiele zalet tego
rozwiązania, słusznie stawiając je na poziomie najlepszych technologii w oczyszczaniu ścieków (BAT, z ang. Best Available Technology). W Polsce reaktory membranowe są również znane od lat,
jednakże zastosowanie w większej skali do oczyszczania ścieków
komunalnych pojawiło się dopiero niedawno, umożliwiając sprawdzenie efektywności tego rozwiązania w specyficznych warunkach
sezonowego obszaru turystycznego. W 2013 r. uruchomiono po
przebudowie jedną z pierwszych oczyszczalni ścieków komunalnych w technologii MBR w nadmorskiej miejscowości Rowy, obsługującej część terenu gminy Ustka (fot. 1).
Rys. 1. Dopływ ścieków surowych w okresie sezonu i poza sezonem po
przebudowie oczyszczalni ścieków w Rowach (2013/2014 r.)
Fig. 1. Amount of the raw sewage inflow after modernization of WWTPRowy (2013–2014)
przyjmowała średnio 606 m3/d ścieków, natomiast w okresie sezonu
letniego największe dopływy obserwowano w lipcu i sierpniu i wartość ta osiągnęła maksymalnie 2 230 m3/d, czyli ponad trzykrotnie
więcej niż poza sezonem (rys. 1).
Aktualnie, po modernizacji zgodnie z pozwoleniem wodnoprawnym, w sezonie letnim maksymalny napływ może już wynosić Qmaxd = 6 369 m3/d (RLM = 45 000 dla I etapu rozwoju turystycznego gminy), natomiast poza sezonem Qmaxd = 1 421 m3/d
(RLM = 8 000).
Oczyszczanie ścieków w przebudowanym układzie (rys. 2)
rozpoczyna wstępne mechaniczne usuwanie skratek, piasku oraz
tłuszczu w sitopiaskowniku (średnica oczek 2 mm), które jest
niezbędnym elementem gwarantującym bezawaryjne działanie
systemu membranowego. Następnie ścieki są poprzez pompownię kierowane do zbiornika retencyjnego (V = 1984 m3), który
przed modernizacją pełnił funkcję osadnika wtórnego. W aktualnym układzie technologicznym nie jest już wymagany, natomiast
jako zbiornik retencyjny zabezpiecza pracę reaktorów biologicznych przed niestabilnym napływem ścieków w sezonie. Reaktor
biologiczny pierścieniowy po wymaganej modernizacji realizuje
wysokoefektywne oczyszczanie ścieków w zakresie procesu nitryfikacji, denitryfikacji i defosfatacji. Centralna komora pełniąca
funkcję komory stabilizacji tlenowej osadu została zaadaptowana
na komorę beztlenową, wewnętrzny pierścień podzielony na 2 części został główną komorą denitryfikacji oraz w przypadku mniejszej – komorą o zmiennym przeznaczeniu (KB, KN lub KDN). Zewnętrzny pierścień reaktora stanowi komora nitryfikacji. W okresie
poza sezonem turystycznym przewidziano możliwość zmniejszenia ku­batury czynnej reaktora poprzez zmia­nę funkcji niektórych
komór, jak również wyłączanie ich z eksploatacji bez uszczerbku
dla procesu oczyszczania ścieków.
Z rektora biologicznego mieszanina osadu czynnego i ścieków
oczyszczonych przepływa do nowo dobudowanego bioreaktora
membranowego MBR (4 komory o objętości sumarycznej 416 m3).
Aktualnie funkcjonują 2 komory, w których zainstalowano po 4 moduły membran o powierzchni filtracyjnej 12 000 m2 (fot. 2–3). Taki
podział zbiornika umożliwia zmianę przepustowości systemu filtracji w sezonie i poza sezonem turystycznym oraz stopniowe zwiększanie przepustowości wraz ze wzrostem napływu ścieków.
Poniżej zbiornika z membranami znajduje się armatura obsługująca reaktor MBR (rys. 3), czyli pompy zasilające moduły, pompy
zasysające permeat, zbiornik permeatu, instalacja napowietrzająca
oraz insta­lacja okresowego chemicznego czyszczenia membran
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA ■ MARZEC 2015
Rys. 2. Schemat technologiczny oczyszczalni ścieków w Rowach. Fig. 2. Schematic diagram of WWTP in Rowy
Fot. 2–3. Sekcja modułów membranowych w reaktorze MBR. Photo 2–3. Section of membrane modules in the MBR
Rys. 3. Schemat technologiczny systemu MBR w Rowach. Fig. 4. Schematic diagram of the membrane bioreactor in Rowy
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA ■ MARZEC 2015
115
(kwaskiem cytrynowym i podchlorynem sodu). Ścieki oczyszczone
(permeat) grawitacyjnie przepływają poprzez zbiornik do rzeki Łupawy, łączącej jezioro Gardno z Morzem Bałtyckim. Zatężona zawiesina osadu czynnego jest zawracana do reaktora biologicznego.
Przewidziana recyrkulacja osadu między reaktorem biologicz­nym
a komorami membran wynosi ok 500%.
Osad nadmierny z bioreaktora membranowego lub z reaktora
biologicznego kierowany jest do mechanicznego zagęszczania i odwadniania (w prasie taśmowej) oraz do magazynu osadu, skąd okresowo jest wywożony do dalszego zagospodarowania.
Moduł membranowy
Zlecone przez eksploatatora analizy ścieków w okresie od
10.2013 do 05.2014 wykazały przede wszystkim brak stabilności
jakościowej ścieków dopływających. Stężenia poszczególnych
parametrów kształtowały się w zakresie: zawiesiny og. – od 160
do 510 mg/L, BZT5 – od 170 do 370 mgO2/l, ChZT – od 286 do
804 mgO2/l. Wpływało to bezpośrednio na wielkość ładunku (rys. 4),
jaki był kierowany do oczyszczalni ścieków i jej obciążenie.
Zaw.og
BZT5
ładunek, kg/d
Zastosowany system ultrafiltracji umożliwia sprawną separację
ścieków oczyszczonych oraz utrzymanie stężenia osadu czynnego
w reaktorze biologicznym nawet powyżej 15 g/l. Praktyka wskazuje
jednak, że stężenia >13 g/l, mogą zmniejszyć tolerancję na wahania obciążenia organicznego i zwiększać zapychanie membran (fouling) i wpływać na sprawność membrany oraz koszty energii, stąd
też najbardziej optymalny w eksploatacji zakres to 7–10 g/l [5,11].
Zastosowane moduły ultrafiltracyjne PURON zostały wykonane
ze specjalnych polimerowych włókien kapilarnych (typu „hollowfiber”) o średnicy porów około 0,03 µm. Pojedyncze włókna tworzą
wiązki które są przytwierdzone w dolnej części do kolektora z dyszą napowietrzającą, natomiast górne – zaślepione na końcówkach,
swobodnie się poruszają. Wiązki włókien są połączone ze sobą
w rzędach, a określona liczba rzędów tworzy moduł (fot. 4–5). Filtracja odbywa się od zewnętrznej strony kapilary włókna do jego
wnętrza przy zastosowaniu lekkiego podciśnienia wytwarzanego
przez pompę filtratu.
procesów nitryfikacji, denitryfikacji oraz defosfatacji i odpowiednio
dobranej membrany oraz parametrów procesowych ultrafiltracji.
Membrana jest barierą dla zanieczyszczeń stałych (zawiesiny, bakterie, niektóre wirusy), natomiast nie zmienia składu chemicznego
ścieków. Niepełne lub mało efektywne usuwanie azotu i fosforu ze
ścieków w części biologicznej powoduje ich przejście do permeatu
i odpływu. Jednakże separacja membranowa przy spełnieniu powyższych warunków umożliwia uzyskiwanie permeatu praktycznie
o stałej wysokiej jakości niezależnie od składu oraz stężenia zanieczyszczeń doprowadzanych w ściekach surowych. Potwierdzają to
uzyskane wyniki w oczyszczalni ścieków w Rowach. Obiekt ten
uzyskał po przebudowie zróżnicowane pozwolenie wodnoprawne
dla okresu sezonu letniego (czerwiec-wrzesień) oraz poza sezonem.
Wartości stężenia parametrów zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych w okresie poza sezonem ustalone zostały na poziomie:
• BZT5 25 mgO2/l
• ChZTCr 125 mgO2/l
• Zawiesiny og. 35 mg/l
ChZT
500,0
400,0
300,0
200,0
100,0
0,0
10.13
11.13
12.13
01.14
02.14
03.14
04.14
05.14
Rys. 4. Średnie wartości ładunków zanieczyszczeń w ściekach surowych
w dopływie do oczyszczalni w okresie od października 2013 do maja
2014 r.
Fig. 4. The average load of pollutants in raw sewage from October 2013
to May 2014
Efektywność oczyszczania ścieków w bioreaktorze
membranowym MBR
Pomimo obserwowanej dużej zmienności stężenia i wielkości
ładunku dopływających zanieczyszczeń, jakość ścieków oczyszczonych w układzie MBR w zakresie analizowanych parametrów
charakteryzowała się praktycznie nie tylko stabilnym poziomem
wartości, ale również kilka- oraz kilkanaście razy niższym od wymagań pozwolenia wodnoprawnego (rys. 5).
W sezonie letnim oczyszczalnia ścieków pracuje przy dużo wyższym napływie ścieków surowych (ponad 3-krotnym, szczególnie
w okresie lipiec-sierpień), tym samym również jej obciążenie ładunkiem zanieczyszczeń jest znacznie wyższe, niż w pozostałym
okresie, co może wpływać na efektywność oczyszczania ścieków.
Pozwolenie wodnoprawne w okresie sezonu letniego zawiera szerszy zakres parametrów zanieczyszczeń, dla których ustalono wymagany minimalny procent redukcji na poziomie:
Technologia MBR umożliwia dużo bardziej zaawansowane
oczyszczanie ścieków w stosunku do „technologii klasycznej”. Uzyskiwana wysoka skuteczność oczyszczania ścieków jest składową
efektywnego oczyszczania wstępnego – mechanicznego, optymalnie prowadzonego procesu oczyszczania biologicznego w zakresie
BZT5
ChZTCr
Zawiesiny ogólne
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Fot. 4–5. Membrany ultrafiltracyjne i pojedynczy rząd włókien kapilarnych
Photo 4–5. Ultrafiltration membranes and single row of hollow fibers
Podczas filtracji zawiesina osadu czynnego zatrzymuje się po
zewnętrznej stronie włókien. Swobodne zanurzenie membran
w komorze filtracji, cykliczne omywanie pęcherzykami powietrza
wprowadzanego od dołu wiązki membran, przepłukiwanie filtratem
w przeciwprądzie oraz okresowe chemiczne płukanie uniemożliwia
zablokowanie membran i wydłuża ich żywotność.
116
min. 90%
min. 75%
min. 90%
min. 80%
min. 85%
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA ■ MARZEC 2015
surowe
700
wymagane
oczyszczone
600
stężenie mg/L
500
400
300
200
125
100
25
36
3
35
2
0
BZT5
ChZT
Zaw.og.
Rys. 5. Średnie wartości parametrów zanieczyszczeń w ściekach surowych, oczyszczonych oraz wymagane pozwoleniem wodnoprawnym
poza okresem sezonu letniego (X–V)
Fig. 5. The mean values of the parameters in raw and treated sewage and
required in low season (X–V)
Aktualnie możliwa jest już analiza dwóch sezonów letnich 2013
i 2014 r. pracy oczyszczalni ścieków w systemie MBR. W stosunku do okresu pozasezonowego, ładunek zanieczyszczeń dopływający w miesiącach letnich do oczyszczalni ścieków był wielokrotnie większy. Największe wartości obserwowano w miesiącu lipcu
i sierpniu, których średni ładunek porównano na rys. 6 z poziomem
notowanym w okresie październik – maj. W zestawieniu tym nie
ujęto azotu i fosforu ogólnego, gdyż są one analizowane tylko w sezonie. Średnia wartość ich ładunku w analizowanym okresie wyniosła 260 kgN/d oraz 28 kgP/d.
Pomimo wzrostu obciążenia oczyszczalni ścieków, efektywność
oczyszczania utrzymywała się na stabilnie wysokim poziomie. Poza
pojedynczymi przypadkami, wartości zanieczyszczeń w ściekach
utrzymywały się na poziomie obserwowanym dla okresu poza sezonem (zawiesiny og., BZT5 i ChZT), dla których uzyskano również wyższy procent redukcji w stosunku do wartości wymaganych
w pozwoleniu wodnoprawnym (tab.1). Stężenie fosforu ogólnego
notowano poniżej 1 mg/l (uzyskując 99% redukcję przy wymaganych 85%), natomiast zawartość azotu ogólnego utrzymywała się
średnio o 5% powyżej wymaganych 80% redukcji w zakresie stężeń
od 23,6 do 6,1 mgN/l, z tendencją malejącą w kolejnych miesiącach
sezonu (rys. 7).
Ze względu na możliwości regulowania stężenia fosforu w ściekach oczyszczonych również poprzez wspomaganie chemiczne,
jedynie wartość stężenia azotu ogólnego wskazuje na wymagania
optymalnego prowadzenia procesu biologicznego zespolonego
z separacją membranową, w celu uzyskania najlepszych efektów.
Brak jest informacji dotyczącego rodzaju azotu (amonowy czy
azotanowy), który mógłby wskazywać, czy proces nitryfikacji jest
za mało efektywny, czy problemy występują podczas denitryfikacji azotanów (V). Długi wiek osadu, wysokie stężenie biomasy
i niskie obciążenie ładunkiem organicznym może wpływać również na zwiększoną autooksydację osadu, w rezultacie pojawia
wartości uzyskane
wartości wymagane
100
ładunek poza sezonem
90
2000
%, redukcji
ładunek zanieczyszczeń, kg/d
ładunek w sezonie
1713
1500
1330
80
70
1000
60
650
500
204
0
Zaw.og.
374
160
50
BZT5
ChZT
Zaw.og.
Rys. 6. Wielkość ładunku zanieczyszczeń w ściekach surowych poza
sezonem oraz w najbardziej obciążonych miesiącach sezonu (lipiec-sierpień 2013 i 2014 r.) – wartości średnie
Fig. 6. The value of the pollutant load in raw wastewater off-season and in
the most loaded months of the season (July-August 2013/2014) – average
values
BZT5
ChZT
Pog
Nog
Rys. 7. Efektywność oczyszczania ścieków w MBR-Rowy w sezonie letnim 2013 i 2014 r. – wartości średnie
Fig. 7. The efficiency of wastewater treatment in the MBR-Rowy
in 2013/2014 summer season – the average values
Tabela. Uzyskane i wymagane procentowe wartości redukcji zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych w sezonie letnim
(czerwiec-wrzesień 2013 i 2014) w oczyszczalni ścieków Rowy
Table. Obtained and the required percentage reduction of pollutants in treated wastewater during the summer season
(June-September 2013 and 2014) in the Rowy WWTP
Parametr
BZT5
ChZTCr
Zawiesiny og.
Azot ogólny
Fosfor ogólny
wymagany min. % redukcji
90
75
90
80
85
uzyskany zakres redukcji, %
97–99
88–99
98–99
80–94*
97–99*
99
94
99
85*
98*
średni % redukcji
* Wartość parametru uzależniona od optymalnej pracy części biologicznej oczyszczalni ścieków
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA ■ MARZEC 2015
117
się wtórne uwalnianie związków azotu z rozkładu biomasy, które
ulegają w końcowym etapie oczyszczania ścieków w warunkach
stałego napowietrzania w reaktorze MBR utlenianiu do azotanów.
Wykorzystywane w reaktorach MBR membrany ultra- lub mikrofiltracyjne nie zmieniają składu chemicznego ścieków oczyszczonych, w związku z tym odpowiednią jakość filtratu uzyskuje się
poprzez właściwe zaprojektowanie reaktora biologicznego oraz
prowadzenie procesów biologicznych [7]. Trzeba również wziąć
pod uwagę, że analizowany sezon letni był pierwszym bezpośrednio po rozruchu oczyszczalni ścieków w nowym układzie technologicznym i pełniejsza analiza, również energetyczna będzie
możliwa dopiero za kilka miesięcy.
Podsumowanie
Przeprowadzone prace przebudowy i modernizacji oczyszczalni ścieków w Rowach do technologii bioreaktora membranowego
MBR umożliwiło znaczne zwiększenie przepustowości obiektu bez
rozbudowy komór biologicznych. Skuteczna separacja ścieków
oczyszczonych (permeatu) od kłaczków osadu czynnego zapewniła nie tylko wysokiej jakości odpływ pozbawiony zawiesiny, ale
również umożliwiła zwiększenie stężenia osadu czynnego w układzie do 8–10 kg s.m./m3. Wysokie stężenie osadu czynnego i duża
aktywność enzymatyczna mikroorganizmów (nie jest ograniczana
czasowym zastojem w osadniku wtórnym) wpływają na większą
efektywność procesów oczyszczania, przy krótszym czasie przetrzymania ścieków w układzie. Zastosowana technologia jest bardzo elastyczna w zakresie zmienności napływu ścieków i ładunku
zanieczyszczeń oraz daje dużą gwarancję stabilnej jakości ścieków
oczyszczonych. Zarówno w okresie poza sezonem, jak i w sezonie
letnim, który zwiększa ilość ścieków i obciążenie oczyszczalni ładunkiem zanieczyszczeń, uzyskana jakość ścieków oczyszczonych
w zakresie wymaganych parametrów jest wielokrotnie wyższa niż
określa to pozwolenie wodnoprawne. Szczególnie w zakresie zawiesin i substancji organicznych, gdyż na usuwanie ze ścieków
związków azotu i fosforu największy wpływ ma optymalna praca
osadu czynnego w reaktorze biologicznym. Membrany będąc fi-
zyczną barierą dla zawiesin, bakterii, pierwotniaków i pasożytów
pełnią również funkcję częściowej dezynfekcji, zapewniając wysoką jakość mikrobiologiczną ścieków oczyszczonych, bez zmiany jakości chemicznej ścieków, co jest istotne na terenie masowej
turystyki nadmorskiej, na której zlokalizowana jest oczyszczalnia
ścieków w Rowach.
piśmiennictwo
[1] Santos W. Ma b, S.J. Judd, Membrane bioreactors: Two decades of research
and implementation Desalination 273 (2011) 148–154.
[2] Fangang Menga, So-Ryong Chaeb, Anja Drewsc, Matthias Kraumec,
Hang-Sik Shind, Fenglin Yanga Recent advances in membrane bioreactors
(MBRs): Membrane fouling and membrane material, Water Research 43
(2009) 1489–1512.
[3] Sutherland K., The rise of membrane bioreactors, Filtration+Separation
September/October 2010.
[4] Judd S., The status of membrane bioreactor technology, Trends in Biotechnology Vol.26 No.2, 2008.
[5] Aileen N.L., Kim A.S., A mini-review of modeling studies on membrane
bioreactor (MBR) treatment for municipal wastewaters, Desalination 212
(2007) 261–281.
[6] Le-Clech P., Membrane bioreactors and their uses in wastewater treatments,
Appl Microbiol Biotechnol (2010) 88:1253–1260.
[7] Witkowska E., Usuwanie azotu w biologicznych reaktorach membranowych (MBR) – doświadczenia zagraniczne i badania własne, GWiTS,
nr 7–8, 2009.
[8] Bodzek M., Przegląd możliwości wykorzystania technik membranowych
w usuwaniu mikroorganizmów i zanieczyszczeń organicznych ze środowiska wodnego Inżynieria i Ochrona Środowiska 2013, t. 16, nr 1, s. 5–37.
[9] Quant B., Bray R., Olańczuk-Neyman K., Jankowska K., Kulbat E., Łuczkiewicz A., Sokołowska A., Fudala S., Badania nad dezynfekcją ścieków
oczyszczonych odprowadzanych do wód powierzchniowych, Monografie
Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, vol. 59, Lublin 2009.
[10] Smyłła A., Zagrożenia bakteryjne wód powierzchniowych. VII Ogólnopolska Sesja Popularnonaukowa „Środowisko a zdrowie” – 2005, Częstochowa,
www.ietu.katowice:pl/wpr/Aktualnosci/Czestochowa/Referaty/Smylla.pdf
[11] Sheng Chang, Application of submerged hollow fiber membrane in membrane bioreactors: Filtration principles, operation, and membrane fouling,
Desalination 283 (2011) 31–39.
Zasady logowania w Portalu
Pod adresem www.sigma-not.pl dostępny jest internetowy Portal Informacji Technicznej.
Będąc naszym prenumeratorem czasopism w wersji PLUS,
otrzymają Państwo dostęp do Portalu Informacji Technicznej
obejmującym archiwum publikacji z lat 2004-2014, prenumerowanych tytułów, z możliwością ich szybkiego przeszukiwania tematycznego. Publikacje z roku 2015, będą dostępne
po trzech miesiącach od ukazania się danego wydania.
W celu uzyskania dostępu należy kliknąć odnośnik „Aktywacja dostępu” na stronie głównej Portalu i – po podaniu
danych identyfikacyjnych – zalogować się jako prenumerator.
Kod aktywacyjny otrzymają Państwo na adres mailowy,
po przeprowadzeniu poprawnej aktywacji dostępu.
Następnie należy przeprowadzić rejestrację nowego
klienta, klikając w „twój profil”.
118
Dla przypomnienia, Państwa Numer Klienta podajemy na
naklejce adresowej lub znajduje się na fakturze VAT, jest to
oznaczone jako „symbol prenumeratora”.
Swój NIP (dla firm) i kod pocztowy (dla osób fizycznych)
musicie Państwo odszukać we własnym zakresie.
Po zalogowaniu się jako prenumerator będą Państwo mogli przeglądać i pobierać na swój komputer wszystkie materiały (zeszyty lub publikacje z prenumerowanych przez siebie
tytułów) nieopatrzone kłódką. Dostęp do pozostałych materiałów (np. z innych tytułów) pozostanie nadal zamknięty.
Wszelkie dodatkowe informacje mogą Państwo uzyskać
w Zakładzie Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT.
Telefon (22) 840-35-89 lub 840-30-86
Faks (22) 891-13-74
Kontakt mailowy: [email protected]
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA ■ MARZEC 2015
Download