Вращающийся биологический контактор
Вращающийся биологический контактор или RBC — это процесс биологической очистки с фиксированной пленкой, используемый при вторичной очистке сточных вод после первичной очистки . [1] [2] [3] [4] [5] Процесс первичной очистки включает удаление песка , песка и крупных взвешенных материалов посредством просеивания с последующим осаждением взвешенных твердых частиц. Процесс RBC позволяет сточным водам вступать в контакт с биологической пленкой для удаления загрязняющих веществ из сточных вод перед сбросом очищенных сточных вод в окружающую среду , обычно в водоем (реку, озеро или океан). Вращающийся биологический контактор — это разновидность процесса вторичной (биологической) очистки. Он состоит из ряда близко расположенных параллельных дисков, установленных на вращающемся валу, который поддерживается чуть выше поверхности сточных вод. На поверхности дисков растут микроорганизмы, где происходит биологическое разложение загрязнителей сточных вод.
Вращающиеся биологические контакторы (РБК) способны выдерживать скачки органической нагрузки. Чтобы добиться успеха, микроорганизмам для жизни необходим как кислород, так и пища для роста. Кислород получается из атмосферы при вращении дисков. По мере роста микроорганизмы накапливаются в среде до тех пор, пока не исчезнут из-за сил сдвига, создаваемых вращающимися дисками в сточных водах. Сточные воды из эритроцитов затем пропускают через осветлитель, где выпавшие биологические твердые вещества во взвешенном состоянии оседают в виде осадка. [6]
Операция
[ редактировать ] |
Вращающиеся пакеты дисков (известные как носители) содержатся в резервуаре или лотке и вращаются со скоростью от 2 до 5 оборотов в минуту. Обычно в качестве материалов используются полиэтилен , ПВХ и пенополистирол . Вал ориентирован по потоку сточных вод так, что диски вращаются под прямым углом к потоку, при этом несколько пакетов обычно объединяются в линию очистки. Около 40% площади диска погружено в сточные воды. [8] : Глава 2
Биологический нарост прикрепляется к поверхности диска и образует слой слизи. Диски контактируют сточные воды с атмосферным воздухом для окисления при вращении. Вращение помогает удалить лишние твердые частицы. Дисковую систему можно устанавливать последовательно, чтобы получить практически любое необходимое время задержания или степень удаления. Поскольку системы являются поэтапными, культура более поздних стадий может быть акклиматизирована к медленно разлагающимся материалам. [8] : Глава 2
Диски состоят из пластиковых листов диаметром от 2 до 4 м и толщиной до 10 мм. Несколько модулей могут быть расположены параллельно и/или последовательно для удовлетворения требований по потоку и очистке. Диски погружаются в сточные воды примерно на 40% своего диаметра. Таким образом, примерно 95% площади поверхности поочередно погружается в сточные воды, а затем подвергается воздействию атмосферы над жидкостью. Углеродистый субстрат удаляется на начальной стадии РБК. Конверсия углерода может быть завершена на первом этапе серии модулей, а нитрификация завершается после пятого этапа. Большинство конструкций систем RBC включают как минимум 4 или 5 модулей последовательно для нитрификации сточных вод. По мере того, как биомасса биопленки меняется от метаболизирующего углерода к нитрифицирующему, можно увидеть визуальное изменение цвета с серого/бежевого на коричневый, что показано на соседней фотографии.
Биопленки , представляющие собой биологические наросты, прикрепляющиеся к дискам, ассимилируют органические материалы (измеренные как БПК5) в сточных водах. Аэрация обеспечивается за счет вращения, при котором среда подвергается воздействию воздуха после контакта со сточными водами, что способствует разложению удаляемых загрязняющих веществ. Степень очистки сточных вод зависит от площади поверхности среды, а также качества и объема поступающих сточных вод.
RBC регулярно достигают следующих параметров сточных вод для очищенных сточных вод: БПК5: 20 мг/л, взвешенные твердые вещества: 30 мг/л и аммиак N: 20 мг/л. Они потребляют очень низкую мощность и малошумят благодаря медленному вращению ротора (2-5 об/мин). Обычно они считаются очень надежными и не требующими особого обслуживания системами. Улучшить параметры сбросных сточных вод можно путем добавления фильтра третичной очистки после RBC для снижения БПК5, SS и аммиачного азота. Дополнительный этап УФ или хлорирования может обеспечить параметры сточных вод, которые сделают воду пригодной для орошения или смыва в туалете.
Вторичное уточнение
[ редактировать ]Вторичные отстойники, следующие за RBC, по конструкции идентичны обычным резервуарам для перегноя, поскольку используются после капельных фильтров . Ил обычно удаляется ежедневно или автоматически перекачивается в основной отстойник для совместного отстаивания. Регулярное удаление осадка снижает риск развития анаэробных условий внутри осадка с последующей его флотацией за счет выделения газов. [ нужна ссылка ]
История
[ редактировать ] | Эту статью может потребовать очистки Википедии , чтобы она соответствовала стандартам качества . Конкретная проблема: требует цитирования, не имеет четкости и, возможно, лучше в другом разделе? ( Май 2016 г. ) |
Первый RBC был установлен в Западной Германии в 1959 году, позже он был представлен в США и Канаде. [8] : Глава 2: История В Соединенных Штатах вращающиеся биологические контакторы используются в отраслях, производящих сточные воды с высоким биохимическим потреблением кислорода (БПК) (например, нефтяная промышленность и молочная промышленность). В Великобритании первые эритроциты из стеклопластика, произведенные компанией KEE Process Ltd., первоначально известной как KLARGESTER, появились в 1955 году.
Правильно спроектированный RBC дает конечный сток очень высокого качества. Однако на этапе проектирования необходимо было учесть как органическую, так и гидравлическую нагрузку.
В 1980-х годах в США возникли проблемы, что побудило Агентство по охране окружающей среды заказать ряд отчетов.
В этих отчетах был выявлен ряд проблем и подвергнута критике процесс РБК. Один автор предположил, что, поскольку производители знают о проблеме, проблемы будут решены, и предложил инженерам-конструкторам указать длительный срок службы. [ нужна ссылка ]
Severn Trent Water Ltd, крупная британская компания по водоснабжению, расположенная в Мидлендсе, использовала RBC в качестве предпочтительного процесса на своих небольших объектах, охватывающих более 700 объектов. Следовательно, длительный срок службы был необходим для соблюдения требований.
Эту проблему успешно решил инженер Эрик Финдли, когда он работал в компании Severn Trent Water Ltd в Великобритании после периода отказа ряда электростанций. В результате проблема короткого срока службы стала полностью осознанной в начале 1990-х годов, когда были определены правильные технологические и гидравлические проблемы для производства высококачественных нитрифицированных сточных вод.
Есть несколько других документов, в которых рассматривается вся проблема эритроцитов. Финдли также разработал систему ремонта дефектных эритроцитов, позволяющую продлить срок службы вала и рамы до 30 лет на основе рамы, разработанной Крэнфилдом. Там, где требовалась дополнительная мощность, используются промежуточные рамы. [9] [10]
См. также
[ редактировать ]- Активный ил
- Газированная лагуна
- Капельный фильтр
- Очистка промышленных сточных вод
- Перечень технологий очистки сточных вод
- Очистка сточных вод
Ссылки
[ редактировать ]- ^ CP Лесли Грейди, Гленн Т. Дэйггер и Генри К. Лим (1998). Биологическая очистка сточных вод (2-е изд.). ЦРК Пресс. ISBN 0-8247-8919-9 .
- ^ СиСи Ли и Шун Дар Лин (2000). Справочник по экологическим инженерным расчетам (1-е изд.). МакГроу Хилл. ISBN 0-07-038183-6 .
- ^ Чобаноглус, Г., Бертон, Флорида, и Стенсел, HD (2003). Техника очистки сточных вод (повторное использование отходов очистки) / Metcalf & Eddy, Inc (4-е изд.). Книжная компания МакГроу-Хилл. ISBN 0-07-041878-0 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Фрэнк Р. Спеллман (2000). Стандартный справочник Спеллмана для операторов сточных вод . ЦРК Пресс. ISBN 1-56676-835-7 .
- ^ Механическая эволюция вращающегося биологического контактора в 21 веке , Д. Мба, Инженерный факультет Крэнфилдского университета.
- ^ Сталь, РЭБ; МакГи, Теренс Дж. (1979). Водоснабжение и канализация (Пятое изд.). Нью-Йорк: Книжная компания McGraw-Hill. ISBN 0-07-060929-2 . : 492–493
- ^ Бейчок, Милтон Р. (1967). Водные отходы нефтяных и нефтехимических заводов (1-е изд.). Джон Уайли и сыновья. п. 262. LCCN 67019834 .
- ^ Jump up to: а б с Рональд Л. Энтони (2018). Неподвижные биологические поверхности – Очистка сточных вод: вращающийся биологический контактор . ЦРК Пресс. ISBN 9781351088947 . Проверено 27 февраля 2018 г.
- ^ Финдли GE (1993)«Выбор и проектирование вращающихся биологических контакторов и тростниковых пластин для небольших очистных сооружений»Proc., Instn Civ Engrs, Wat., Marit., & Energy 193 101, декабрь 237–246.
- ^ Веб-сайт процесса KEE (1993) https://www.keeservices.com/about/
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Критерии проектирования вращающихся биологических контакторов
- Внедрение решений с вращающимся биологическим контактором
- Применение процесса вращающегося биологического контактора
- Департамент природных ресурсов штата Висконсин — сертификация оператора сточных вод. Биологическая обработка — Учебное пособие по процессам прикрепленного роста, издание за февраль 2016 г.
- Экологический учебный центр штата Пенсильвания в Гаррисберге. Сертификационный тренинг для операторов очистных сооружений. Модуль 21: Вращающиеся биологические контакторы.
