BIOTAL — энергосберегающая технология

BIOTAL^® — энергосберегающая технология глубокой биологической очистки малых количеств сточных вод

Для очистки сточных вод не должны использоваться методы, нарушающие структуру воды и изменяющие ее биологическую активность. Очищенные сточные воды по своим свойствам должны приближаться к природным.

В основу технологии BIOTAL была заложена концепция, отличная от классической, а именно: очистить сточные воды и утилизировать продукты очистки до состояния продуктов потребления — технической воды и органоминерального удобрения. Хорошо очищенные сточные воды частично решают проблему водоснабжения, так как их можно использовать в технических целях, плохо очищенные сточные воды требуют решения вопроса водоотведения и, в конечном итоге, загрязняют окружающую среду. Удаленный из системы стабилизированный и обезвоженный избыточный активный ил является хорошим органоминеральным удобрением. Это особенно важно для малых объектов. Использовать на полив питьевую воду, стоимость которой постоянно растет, опять-таки, из-за загрязнения источников водоснабжения неочищенными сточными водами, становится дорого. Учитывая особую специфику очистки малых количеств сточных вод в условиях высокой неравномерности гидравлических и органических нагрузок, изменений состава и свойств поступающих сточных вод, инженерные решения при разработке установки BIOTAL были направлены, прежде всего, на обеспечение высокого качества очищенной воды, устойчивой работы при небольших капиталовложениях и энергозатратах. В установке BIOTAL реализован ряд новых, охраняемых патентами технических решений, позволивших комплексно решить традиционные проблемы малых очистных установок.

Лабораторные исследования технологии BIOTAL

Чем сложнее технология, тем, как правило, выше степень очистки сточных вод. Установка BIOTAL работает в режиме продленной аэрации с использованием процессов нитрификации и денитрификации для глубокого удаления азотсодержащих загрязнений.

Различают, как известно, два способа обработки сточных вод — континуальный, когда сточные воды обрабатываются, передвигаясь из одной зоны очистных сооружений в другую, и дисконтинуальный (реактор SBR), когда сточные воды проходят все циклы очистки в одном пространстве сооружения путем чередования условий в нем — аэрация, перемешивание, отстаивание, откачка очищенных сточных вод и избыточного активного ила. Эти два способа имеют свои достоинства и недостатки.

Континуальный способ необеспечивает нормативного качества очищенных сточных вод небольших объемов (1-1000 куб.м/сут.). Этот способ требует строгого контроля над концентрацией активного ила, так как накопление ила в системе приводит к его выносу из установки при залповом поступлении сточных вод. Одним из главных недостатков континуального способа является залегание и последующее загнивание активного ила во вторичных отстойниках. Отсутствует ритмичность чередования восстановительных и окислительных процессов. При континуальном способе, в период минимальных и максимальных притоков, нарушается расчетное время обработки сточных вод в сооружениях. Серьезной проблемой этой системы является также необходимость удаления плавающих загрязнений с поверхности отстойников — жиров, частиц активного ила и т.п.

Дисконтинуальный способ, не имеющий указанных проблем, имеет свои недостатки. Активный ил в системе, адаптированный к сточным водам определенного состава, для очистки следующей порции поступающих сточных вод требует определенного времени на адаптацию, в течение которого процесс очистки значительно ухудшается. Как только пройдет его адаптация, в очередном цикле поступают новые сточные воды и проблемы повторяются. В такой системе также не соблюдается один из основных законов инженерной химии — процесс должен продолжатся настолько долго, насколько это возможно. Поскольку реакторы SBR рассчитываются на 4-х часовой цикл очистки, в течение которого окисляются только легкоокисляемые органические загрязнения, степень очистки сточных вод недостаточна. Процесс нитрификации происходит после окисления основной части органики, поэтому провести денитрификацию, условиями протекания которой является глубокая нитрификация и наличие легкоокисляемой органики, в дисконтинуальной системе не представляется возможным, так как система замкнута, и легкоокисляемая органика уже отсутствует. К положительным качествам дисконтинуальной системы можно отнести возможность удерживать высокую концентрацию активного ила в системе без опасения его выноса из установки, так как отстаивание сточных вод в таких системах происходит в состоянии покоя, без движения очищаемых сточных вод. Следующим важным преимуществом является отсутствие необходимости решать проблему удаления плавающих загрязнений с поверхности отстойников, так как очищенные сточные воды откачиваются после фазы отстаивания из осветленного слоя под уровнем воды.

При разработке технологии BIOTAL были учтены вышеназванные достоинства и недостатки. Эта технология обладает достоинствами указанных систем, но не имеет их недостатков.

Производительность установок BIOTAL — от 1,5 до 200 м³/сут. Установки большей производительности состоят из типовых модулей на 100 или 200 м³/сут или разрабатывается индивидуальный проект.

Установка полностью автоматизирована, управляется контроллером MITSUBISHI (Япония), не требует постоянного обслуживающего персонала. Устанавливается под землей (с расположением уровня воды в ней ниже глубины промерзания грунта), полузаглубленное (устройством легкой утепленной конструкции над ней) или в отдельно стоящем здании.

Установка BIOTAL-1,5 расположенная под землей частный коттедж в Ровенской обл.)	Установка BIOTAL-20 полузаглубленная в землю (школа-гимназия в с.Слобода Романовская Житомирской обл.)	Установка BIOTAL-30 в отдельном здании (АРК Крым, Коктебель)

Установка BIOTAL представляет собой три последовательно соединенных SBR-реактора. Технология установки устроена таким образом, что обрабатываемые сточные воды, перетекая от первого до третьего SBR-реактора, проходят в каждом из них полный цикл биологической очистки.

При этом возвратный активный ил, постоянно циркулирующий между реакторами, разделен на четыре потока: стабилизированный ил удаляется из системы, старый активный ил направляется в первый по ходу движения SBR-реактор обработки сточных вод, более молодой активный ил направляется во второй SBR-реактор, а ил, осевший в третичном отстойнике, — в приемную камеру.

Этим достигается поэтапная адаптация микроорганизмов активного ила с поэтапным разбавлением обрабатываемых сточных вод возвратным активным илом по ходу их движения от первого до третьего SBR-реактора. Благодаря этому установка выдерживает сброс сточных вод с повышенными концентрациями токсичных для активного ила загрязнений (СПАВ, хлор, марганец и т.п.). Это позволяет применять ее для комплексной биологической очистки сточных вод (хозяйственно-бытовых, дождевых и мойки автомобилей) от автозаправочных станций.

При отсутствии поступления сточных вод на установку BIOTAL, она автоматически переходит в первый (через 1 час), второй (через 24 часа) и в третий (через 168 часов) экономичные режимы. Это позволяет значительно сократить расход электроэнергии и продлить срок службы оборудования.

Наряду с экономичными режимами, установка автоматически переходит в форсированный режим работы при залповом поступлении сточных вод в количестве, превышающем проектную величину. Это обеспечивается автоматикой, которая мгновенно переводит работу последнего SBR-реактора в режим отстаивания с последующей откачкой осветленных сточных вод в третичный отстойник. При этом последний SBR-реактор начинает работать в режиме отстойника, а первый и второй SBR-реакторы — в режиме аэротенков с прерывистой аэрацией. В этот период вновь поступающие сточные воды собираются в аккумулирующие объемы, образованные управляемыми эрлифтами (запатентовано) первых двух реакторов SBR. Это препятствует попаданию недостаточно очищенных сточных вод в третичный отстойник. Аккумулирующие объемы позволяют установке справиться с залповым сбросом сточных вод (до 25 % суточного расхода).

Установка BIOTAL укомплектована блоком контроля концентрации ила фирмы «TELCO» (Дания), который в конце цикла отстаивания автоматически проверяет уровень активного ила в системе и при превышении заданного уровня дает автоматике установки команду на коррекцию времени удаления избыточного активного ила. Иловая вода направляется в приемную камеру установки.