Во многих зарубежных системах частного проживания активно используется очистка черных и серых канализационных стоков методом установки локальных систем по технологии SBR. Системы компактны и построены по принципу миниатюрных промышленных очистных сооружений активного типа. Реактор системы активно участвует в процессе очистки стоков. Установка возможна в любую емкость. Однако лучше построить грамотную систему очистки из нескольких емкостей или из емкости с разделением на неколько секций. Система SBR имеет много аналогов зарубежом. Принцип технология SBR — одинаковы. Он различается по принципу комплектации. В ряде случаев используется только блок реактора SBR, а емкость используют существующую или наиболее подходящую. При массовом производстве делают Модульную систему SBR собранную на основе специально разработанной двухсекционной емкости, что имеет свои преимущества.
ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ТЕХНОЛОГИИ SBR
В отличие от традиционного метода аэробной биологической очистки, при котором вода протекает через несколько последовательных ёмкостей разного назначения, в реакторе SBR все этапы очистки проходят в одной ёмкости (биореакторе) последовательно, с разделением по времени. Последовательные периодические реакторы или SBR используют отдельную секцию предварительной обработки для механического удержания твердых частиц и биологического аэрационного и отстойного резервуара. Небольшие системы очистки сточных вод SBR очищают поступающие сточные воды в течение нескольких циклов. Работа биореактора осуществляется в циклах, каждый из которых включает следующие фазы: наполнение, реакция (аэрация, периодическая или непрерывная), седиментация, удаление очищенной воды, удаление избыточного ила. Продолжительность каждого цикла определяется с учётом свойств по- ступающей на сооружения сточной воды, требуемых показателей для очищенной воды и других условий. Ис- ходя из удобства эксплуатации обычно выбирают 6-, 8-, 12-часовые циклы. При наличии двух реакторов начало циклов смещено относительно друг друга так, чтобы фазы наполнения и слива не пересекались во времени. Продолжительность фаз при изменении характеристик сточных вод с учётом сезонных колебаний, расширения и т.п. можно настраивать в определённых диапазонах с помощью интерфейса системы управления. Такая особенность является одним из главных технологических преимуществ SBR, поскольку обеспечивает максимальную гибкость в управлении процессом очистки.
Принцип действия SBR системы
Процесс системы SBR — Как работает технология SBR? Работа реактора циклична и состоит из 4-х фаз
Остановка откачивающего насоса в червертой фазе происходит автоматически по датчику уровня. Если насосу при откачке воды минимальный уровень достичь неудаётся, то подается аварийный сигнал высокого уровня воды. Полный цикл очистки составляет около восьми часов. За одни сутки SBR система осуществляет три цикла. Регулировка всей системы осуществляется электронным блоком автоматического управления. Это позволяет адаптироваться к конкретным условиям. Когда в течение долгого времени в SBR систему не поступают сточные воды система автоматически переключается на экономный энерго режим. Время фазы аэрации сокращается, однако микроорганизмы продолжают получать минимально необходимое количество кислорода для своей жизнедеятельности. При появлении сточных вод в нормальном объеме SBR станция автоматически переходит в обычный режим работы. Индикация рабочего времени всех агрегатов системы показывается на дисплее, а также фиксируется в памяти блока управления.
Преимущества технологии и Основные достоинства SBR технологий
Теоретически процесс очистки стоков в SBR-реакторе принципиально отличается от традиционных аэрационных сооружений, используемых в централизованных системах канализации, только тем, что процесс биологической очистки происходит последовательно в одной единственной емкости. В традиционных установках очистка происходит в нескольких последовательно установленных емкостях. То есть реактор собственно и состоит из одной емкости, в которой можно организовывать разные процессы – аэробный или аноксидный. Можно даже запустить режим отстойника.
Совмещение различных процессов в одном объеме создает известные сложности, поскольку и аэробные, и анаэробные микроорганизмы вынуждены сосуществовать в одном и том же объеме реактора. Наличие кислорода подавляет жизнедеятельность анаэробов, его отсутствие – аэробов.
Периодическая циклическая аэрация приводит к тому, что в реакторе начинают развиваться гетеротрофные аэробные микроорганизмы, способные потреблять органические загрязнения как в присутствии кислорода, так и в его отсутствии.
Технологические особенности биологической очистки в периодическом режиме.
Основная особенность технологии периодической биологической очистки состоит в том, что все биохимические процессы (полного окисления органики, нитрификации аммоний-ионов, денитрификации нитрит- и нитрат-анионов, биологического и химического удаления фосфора), а также вспомогательные процессы загрузки, отстаивания, выгрузки (декантации) очищенной воды осуществляются в одном резервуаре – по международной терминологии SBR (sequencing batch reactor). Эта технология позволяет принимать стоки с высоким коэффициентом неравномерности поступления и практически не зависит от качества поступающей воды.
Применение технологии SBR
Позволяет легко регулировать и при необходимости быстро изменять время пребывания очищаемой воды в биореакторе, концентрацию активного ила, нагрузку на ил, его возраст, концентрацию растворенного кислорода, время отстаивания, загрузки и выгрузки. Все технологические операции в биореакторе осуществляются по заданной временной программе и контролируется по показаниям датчика концентрации кислорода, т.е. по потреблению кислорода.
Вторая особенность технологии SBR
— сохранение осевшего активного ила в биореакторе после завершения периода очистки сточных вод. Объем осевшего ила составляет от 35 до 45% полного объема биореатора, его концентрация по беззольному веществу биомассы (БВБ) от 12 до 15 кг/м3. Путем отбора или удержания в биореакторе избыточного ила осуществляется коррекция концентрации активного ила при каждой новой порции очищаемого стока. Таким образом, регулируется рабочая концентрация активного ила, его возраст и нагрузка на ил в необходимых пределах, соответствующих изменению состава или концентрации загрязняющих веществ в сточной воде.
Третья особенность технологии SBR
Благодаря выше названным особенностям периодический процесс биологической очистки практически независим от существенных колебаний объемов сточных вод, поступающих на очистку, состава и концентраций загрязняющих веществ. Это главное преимущество канализационных очистных сооружений, в условиях сезонного колебания режима работы.
SBR система биологической очистки бытовые очистные сооружения — канализация загородного дома
Наиболее высокие показатели очистки SBR системе достигаются в комплексе с UV — УФ облулателем выходящего стока. Это позволяет провести максимально качественную очистку канализационных стоков с дома или коттеджа. В России распространение системы только начинается. Стоит SBR система больше других аналогов очистных сооружений для частных домов, но во время эксплуатации все затраты быстро окупаются высоким качеством очистки и компактностью ситемы.
Во многих зарубежных системах частного проживания активно используется очистка черных и серых канализационных стоков методом установки локальных SBR систем. Системы компактны и построены по принципу миниатюрных промышленных очистных сооружений активного типа. Реактор системы активно участвует в процессе очистки стоков. Установка возможна в любую емкость. Однако лучше построить грамотную систему очистки из нескольких емкостей или из емкости с разделением на неколько секций.
Система SBR имеет много аналогов зарубежом. Принцип всех SBR систем одинаков. Он различается по принципу комплектации. В ряде случаев используется только блок реактора SBR, а емкость используют существующую или наиболее подходящую. При массовом производстве делают Модульную систему SBR собранную на сонове специально разработанной двухсекционной емкости
В России распространение системы только начинается.
Стоит SBR система больше других аналогов очистных сооружений для частных домов, но во время эксплуатации все затраты быстро окупаются высоким качеством очистки и компактностью ситемы.
1. Рекомендована к использованию при «плавающем»количестве жителей (от 4-х до 18 / от 18 до 36 жителей)
2.Высокая степень очистки канализационных стоков без применения химикатов и бактерий
3. SBR система ечувствительна к любым колебаниям расхода воды, составу и концентрации загрязняющих веществ
4. Монтируется SBR системав любую емкость. Обслуживание ситемы не требуется
Структура очистной SBR-системы
Принцип действия SBR системы
Работа реактора циклична и состоит из 4-х фаз:
ВТОРАЯфаза — непосредственно аэрация, в ходе которой SBR система производит активацию второго насоса со специальной насадкой. Этот насос выполняет задачу погружного аэратора. Активная аэрация даёт активное удаление углерода. На этом этапе активность бактерий достигает максимума. Сточные воды в этой фазе не подаются и происходит чистый процесс нитрификации.
Продолжительность этой фазы составляет приблизительно 50% всего цикла.
Остановка откачивающего насоса в червертой фазе происходит автоматически по датчику уровня. Если насосу при откачке воды минимальный уровень достичь неудаётся, то подается аварийный сигнал высокого уровня воды.
Процессы реализованные «MY SBR» идентичны классической биологической очистки сточных вод с четко выраженными периодами технологических процессов:
После окончания всех операций, указанные циклы работы повторяются с новым объемом сточных вод.
Технологии очистки сточных вод MY SBR
«MY SBR» идеально походит для сооружений с непостоянным притоком сточных вод и залповыми сбросами загрязняющих веществ: очистные сооружения до 1000 м3/сут., производственные предприятия с разными программами производства, станции очистки фекальных стоков и т.д. По функциональному направлению очистки в «MY SBR» разработано несколько технологических направлений:
Средние значения эффективности очистки сточных вод с применением SBR:
Преимущества технологии:
Цикл зоны перемешивания выделяется в « MY SBR » с целью проведения денитрификации и биологического удаления фосфора, а цикл пролонгированной аэрации – при особых требованиях концентрации кислорода на сбросе. Реакторы со специальными условиями аэрации разработаны для процессов деаммонификации и аэробного гранулированного ила.
Особо интересной разработкой «МАЙ ПРОЕКТ» является «MY SBR» смарт, циклы которого являются самопрограммирумыми: с помощью созданной системы управления, которая определяет текущее качество очистки и сравнивает состояние очистки с установленными нормативами, каждый из циклов очистки (перемешивание, аэрация и т.д.) в зависимости от загрязнений и нагрузки может изменяться. При этом на сбросе из смарт СБР качество очистки стабильно высокое и постоянное.
Во многих зарубежных системах частного проживания активно используется очистка черных и серых канализационных стоков методом установки локальных систем по технологии SBR. Системы компактны и построены по принципу миниатюрных промышленных очистных сооружений активного типа. Реактор системы активно участвует в процессе очистки стоков. Установка возможна в любую емкость. Однако лучше построить грамотную систему очистки из нескольких емкостей или из емкости с разделением на неколько секций. Система SBR имеет много аналогов зарубежом. Принцип технология SBR — одинаковы. Он различается по принципу комплектации. В ряде случаев используется только блок реактора SBR, а емкость используют существующую или наиболее подходящую. При массовом производстве делают Модульную систему SBR собранную на основе специально разработанной двухсекционной емкости, что имеет свои преимущества.
ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ТЕХНОЛОГИИ SBR
В отличие от традиционного метода аэробной биологической очистки, при котором вода протекает через несколько последовательных ёмкостей разного назначения, в реакторе SBR все этапы очистки проходят в одной ёмкости (биореакторе) последовательно, с разделением по времени.Последовательные периодические реакторы или SBR используют отдельную секцию предварительной обработки для механического удержания твердых частиц и биологического аэрационного и отстойного резервуара. Небольшие системы очистки сточных вод SBR очищают поступающие сточные воды в течение нескольких циклов. Работа биореактора осуществляется в циклах, каждый из которых включает следующие фазы: наполнение, реакция (аэрация, периодическая или непрерывная), седиментация, удаление очищенной воды, удаление избыточного ила. Продолжительность каждого цикла определяется с учётом свойств по- ступающей на сооружения сточной воды, требуемых показателей для очищенной воды и других условий. Ис- ходя из удобства эксплуатации обычно выбирают 6-, 8-, 12-часовые циклы. При наличии двух реакторов начало циклов смещено относительно друг друга так, чтобы фазы наполнения и слива не пересекались во времени. Продолжительность фаз при изменении характеристик сточных вод с учётом сезонных колебаний, расширения и т.п. можно настраивать в определённых диапазонах с помощью интерфейса системы управления. Такая особенность является одним из главных технологических преимуществ SBR, поскольку обеспечивает максимальную гибкость в управлении процессом очистки.
Принцип действия SBR системы
Процесс системы SBR — Как работает технология SBR? Работа реактора циклична и состоит из 4-х фаз
Остановка откачивающего насоса в червертой фазе происходит автоматически по датчику уровня. Если насосу при откачке воды минимальный уровень достичь неудаётся, то подается аварийный сигнал высокого уровня воды. Полный цикл очистки составляет около восьми часов. За одни сутки SBR система осуществляет три цикла. Регулировка всей системы осуществляется электронным блоком автоматического управления. Это позволяет адаптироваться к конкретным условиям. Когда в течение долгого времени в SBR систему не поступают сточные воды система автоматически переключается на экономный энерго режим. Время фазы аэрации сокращается, однако микроорганизмы продолжают получать минимально необходимое количество кислорода для своей жизнедеятельности. При появлении сточных вод в нормальном объеме SBR станция автоматически переходит в обычный режим работы. Индикация рабочего времени всех агрегатов системы показывается на дисплее, а также фиксируется в памяти блока управления.
Преимущества технологии и Основные достоинства SBR технологий
Теоретически процесс очистки стоков в SBR-реакторе принципиально отличается от традиционных аэрационных сооружений, используемых в централизованных системах канализации, только тем, что процесс биологической очистки происходит последовательно в одной единственной емкости. В традиционных установках очистка происходит в нескольких последовательно установленных емкостях. То есть реактор собственно и состоит из одной емкости, в которой можно организовывать разные процессы – аэробный или аноксидный. Можно даже запустить режим отстойника.
Совмещение различных процессов в одном объеме создает известные сложности, поскольку и аэробные, и анаэробные микроорганизмы вынуждены сосуществовать в одном и том же объеме реактора. Наличие кислорода подавляет жизнедеятельность анаэробов, его отсутствие – аэробов.
Периодическая циклическая аэрация приводит к тому, что в реакторе начинают развиваться гетеротрофные аэробные микроорганизмы, способные потреблять органические загрязнения как в присутствии кислорода, так и в его отсутствии. При поступлении на установку стока с низким содержанием органических загрязнений (только бытовые воды), органики не хватает на полное удаление азота нитратной группы, происходит накопление нитратов в реакторе и их вынос с потоком очищенных вод, норматив на сброс нитратов не соблюдается.:
Технологические особенности биологической очистки в периодическом режиме.
Основная особенность технологии периодической биологической очистки состоит в том, что все биохимические процессы (полного окисления органики, нитрификации аммоний-ионов, денитрификации нитрит- и нитрат-анионов, биологического и химического удаления фосфора), а также вспомогательные процессы загрузки, отстаивания, выгрузки (декантации) очищенной воды осуществляются в одном резервуаре – по международной терминологии SBR (sequencing batch reactor). Эта технология позволяет принимать стоки с высоким коэффициентом неравномерности поступления и практически не зависит от качества поступающей воды.
Применение технологии SBR
Позволяет легко регулировать и при необходимости быстро изменять время пребывания очищаемой воды в биореакторе, концентрацию активного ила, нагрузку на ил, его возраст, концентрацию растворенного кислорода, время отстаивания, загрузки и выгрузки. Все технологические операции в биореакторе осуществляются по заданной временной программе и контролируется по показаниям датчика концентрации кислорода, т.е. по потреблению кислорода.
Вторая особенность технологии SBR
— сохранение осевшего активного ила в биореакторе после завершения периода очистки сточных вод. Объем осевшего ила составляет от 35 до 45% полного объема биореатора, его концентрация по беззольному веществу биомассы (БВБ) от 12 до 15 кг/м3. Путем отбора или удержания в биореакторе избыточного ила осуществляется коррекция концентрации активного ила при каждой новой порции очищаемого стока. Таким образом, регулируется рабочая концентрация активного ила, его возраст и нагрузка на ил в необходимых пределах, соответствующих изменению состава или концентрации загрязняющих веществ в сточной воде.
Третья особенность технологии SBR
– автономная система аэрации иловой смеси в биореакторе. Аэрация осуществляется механическими турбоаэраторами на плавающей платформе. Благодаря приводу с частотными преобразователями частота вращения мешалок может изменяться в широких пределах.
Благодаря выше названным особенностям периодический процесс биологической очистки практически независим от существенных колебаний объемов сточных вод, поступающих на очистку, состава и концентраций загрязняющих веществ. Это главное преимущество канализационных очистных сооружений, в условиях сезонного колебания режима работы гостиничного комплекса.
Расчет и эффективность очистки SBR
Расчёт биореактора производится с учётом выполнения двух требований: удаления заданного количества загрязнений и приёма определенного объёма сточных вод. Необходимый реакционный объём зависит так- же от возраста ила, принимаемого исходя из целей очистки. Для удаления органических загрязнений достаточно 4–5 сут., для реализации процесса нитри — денитрификации – 8 – 20 сут. В воде, сливаемой из биореактора, содержится от 10 до 15 мг/л взвешен- ных веществ и в случае полной биоло- гической очистки – около 10 мгО2/л
Современные технологии оборудования. Исполнение с наземными ёмкостями с переоборудованием их в биореактор (4000 м3/сут, четыре реактора по 820 м3). БПК5, что обусловлено как выносом твёрдых частиц, так и остаточной растворенной долей (её объём зависит от специфики производства и наличия трудноокисляемой органики).
SBR система биологической очистки бытовые очистные сооружения — канализация загородного дома
Наиболее высокие показатели очистки SBR системе достигаются в комплексе с UV — УФ облулателем выходящего стока. Это позволяет провести максимально качественную очистку канализационных стоков с дома или коттеджа. В России распространение системы только начинается. Стоит SBR система больше других аналогов очистных сооружений для частных домов, но во время эксплуатации все затраты быстро окупаются высоким качеством очистки и компактностью ситемы.
Средние значения эффективности очистки сточных вод с применением SBR:
Абстрактные технологии SBR
Технология SBR применяется примерно в 1,3% установок очистки сточных вод (СОСВ) в Германии. Это привело к тому, что Германская ассоциация водной среды (ATV) подготовила руководство ATV-M 210, чтобы представить современное состояние для этого типа СОСВ в Германии. Основные параметры конструкции были получены из стандартного ATV-A 131 для установок с активным илом, чтобы подготовить основу для сравнения альтернатив. В Баварии многочисленные небольшие очистные сооружения используют технологию SBR. Опыт эксплуатации показывает, что эти установки требуют специально обученного персонала. Растения производят сточные воды, сопоставимые со сточными водами непрерывного потока во всех отношениях. Следовательно, выбор системы может быть основан на экономических критериях.
Технология SBR, используемая для передовой комбинированной очистки сточных вод муниципальных и кожевенных заводов с высокими стандартами приема воды
Биореактор очистных сооружений большой производительности
Биореактор очистных сооружений большой производительности представляет собой железобетонный резервуар. Для обслуживания и ремонта оборудования в перекрытии SBR – реакторов выполнены монтажные проёмы, через которые извлекается демонтируемое оборудование. Для подъёма используется легкий козловой кран, которые свободно перемещается по кровле всех ёмкостных сооружений.
Предусмотрена стационарная, погружная установка насосов. Насосы крепятся к напорным трубопроводам при помощи автоматических муфт, к которым опускаются по направляющим. На напорном трубопроводе, после каждого насоса устанавливается электрифицированная задвижка. Работа каждого биореактора состоит из последовательных фаз: наполнение, аэрация, отстаивание и декантация.
В данной фазе биореактор готов к работе. (Рис 3). Приблизительно половина объёма биореактора занята активный ил.
Наполнение и перемешивание. (Рис 4). Насосами насосной станции сточная вода по трубопроводам подаётся в SBR-реактор и перемешиваются с активным илом в анаэробных условиях. Эта фаза очень существенна для систем с большим содержанием органических загрязнений. Поступление сточных вод продолжается в условиях перемешивания и периодической аэрации, до наполнения биореактора до расчётного (заданного) объёма. Чередование аэробных или анаэробных условий ведет к созданию процессов нитрификации и денитрификации. Изменение скорости производиться автоматически в зависимости от сигнала датчика кислорода.
Вторая фаза. Аэрация. (Рис 5)
Третья фаза. Отстаивание. (Рис. 6)
В этой фазе перемешивание и аэрация прекращаются. Отстаивание ила происходит в идеальных условиях.
Четвёртая фаза. Декантация. (Рис. 6)
Рис 6. Третья фаза. Отстаивание; Четвёртая фаза декантация очищенной воды
Пятая фаза. Отбор избыточного ила. (Рис. 7)
Избыточный активный ил откачивается насосами и подаётся в илоуплотнители, после удаления из системы избыточного количества ила SBR-биореактор возвращается в начальную фазу и готов к приёму следующей порции сточной воды. Общее время протекания всех фаз составляет 12 часов.
Рис 7. Пятая фаза. Отбор избыточного ила
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ SBR
Для очистки средних и больших объемов (более 1000 куб.м./сут.) хозяйственно-бытовых, а также близких к ним по составу промышленных сточных вод, предлагается использовать SBR- технологию. Применение этой технологии является идеальным решением при создании эффективных и компактных очистных сооружений, принципиально отличающихся от традиционных сооружений проточного действия тем, что процесс биологической очистки ( наполнение сточной водой, перемешивание с активным илом, аэрация, седиментация активного ила, отвод очищенной воды, отвод избыточного ила) происходит последовательно во времени в одной емкости — реакторе SBR (англ. Sequencing Batch Reactor). Полный временной период от наполнения до опустошения реактора SBR ( цикл работы), как и длительность отдельных стадий процесса, можно регулировать в зависимости от желаемой степени очистки и состава сточной воды поступающей на очистку. Принцип SBR- технологии позволяет очищать сточные воды до нормативных показателей для сброса в водоемы рыбно-хозяйственного водопользования, при относительно небольших затратах и небольшой занимаемой площади. Полностью автоматизированная система управления позволяет изменять любые параметры и, таким образом, регулировать качество очищенной воды при минимальном количестве обслуживающего персонала. Собственные разработки фирмы Hydromatic Gmbh, например, устройство для отсоса плавучего шлама, центральный смеситель, механические решётки с системой утилизации мусора, гравитационный и погружной декантаторы и др., как и разносторонний опыт, накопленный в самых различных отраслях, позволили довести этот способ очистки до совершенства. SBR технология Установка SBR технологии на 60 000 жителей. Германия Преимущества очистных сооружений компании Hydromatic Gmbh: Гибкость производственного процесса путём изменения длительности отдельных стадий переработки во времени (условное регулирование объёма реактора); Повышенная скорость обработки стоков согласно MONOD-кинетики при установленном времени протекания реакции; Аэрация без подачи необработанных стоков и,как следствие, превосходный эффект очистки; Отсутствие рециркуляции активного ила; Идеальные предпосылки для отделения активного ила от воды: на стадии седиментации активного ила не происходит подача новых необработанных стоков и откачивания чистой воды; Низкие производственные затраты вследствие применения мелкодисперсной аэрации в геометрически оптимизированных резервуарах с большой глубиной воды; Полный автоматический контроль всех стадий очистки. Представленные технологии с использованием систем автоматического контроля за процессом очистки сточных вод идеально подходят для реконструкции существующих очистных сооружений и позволяют снизить эксплуатационные затраты до 3
«MY SBR» идеально походит для сооружений с непостоянным притоком сточных вод и залповыми сбросами загрязняющих веществ: очистные сооружения до 1000 м3/сут., производственные предприятия с разными программами производства, станции очистки фекальных стоков и т.д. По функциональному направлению очистки в «MY SBR» разработано несколько технологических направлений: