Membranski bioreaktor MBR
Kategorije
Općenito
- Kategorija / Tip: suspendirana biomasa, mulj, sustav filtracije membrane;
- Primjena: privremeno korištenje, kontejnerska postrojenja, izolirana naselja kao što su mali otoci;
- Ekvivalentni broj korisnika (ES): od 2 do 50 (tvornički i/ili na objektu sastavljen) i više od 50 po zahtijevu.
- Normativi i jamstva: EN 12566-3, d.o.p. prema uredbi (EU) n.305 / 2011.
- Materijal: beton, polietilen, polipropilen, stakloplastika (GRP).
Membranski biološki reaktor (MBR) je tretman otpadnih voda koji kombinira procese aktivnog mulja i sustav membranske filtracije.
To je reaktor suspendirane biomase s poroznom membranom; krajnja kvaliteta tretmana ovisi o poroznosti membrane.
Membrane se često koriste za srednja i velika gradska naselja i u industrijskim postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda.
MBR sustavi kombiniraju tradicionalnu biološku obradu aktiviranog mulja s postupkom membranske filtracije i pružaju visoku razinu suspendiranih krutina te uklanjanje bakterija bez sekundarne sedimentacijske komore.
Membrane mogu biti uronjene u aerobnom biološkom reaktoru ili dislocirane u strojarnici. Poroznost membrana proteže se od 0.035 do 0,4 mikrona (ovisno o proizvođaču), što je tipičnan mikro ili raspon vrijednosti ultrafiltracije.
MBR zahtijeva mali ugradbeni prostor, zbog toga često je rješenje kod rekonstrukcije postrojenja gdje povećanje prostora za ugradnju nije moguće.
Membrane su konceptualno dvodimenzionalni materijal koji se koristi za odvajanje tekućih komponenti pomoću razlike u veličinama i električnom naboju. Tijekom procesa filtracije dijelovi ostaju kemijski nepromijenjeni jer je proces samo fizički. Tekućina koja je prošla kroz pore na membrani zove se permeat, a miješana tekućina koja ostane u reaktoru zove sekoncentrat.
Postoje različite vrste membrana koje su dostupne na tržištu. Najčešći su: Hollow fibre (HF), spiral-wound, plate-and-frame (i.e. flat sheet FS), pleated filter cartridge and tubular.
U biološkoj reakciji za opskrbu kisikom koriste se puhala,koja dodatno vrše mješanje vode i čišćenje membrana.
Membrane se održavaju čistima indirektnim tokom zraka koji spriječava začepljenje (neispravnost). Faza ispiranja je povremeno potrebna, a često se provodi pomoću permeata kako bi se sačuvala čista voda.
Opis rada
Kao i kod svih uređaja nabazi aktivnog mulja, glavni parametar za projektiranje je organsko opterećenje izmjereno u kg BPK5.
Kod civilnih postrojenja za obradu otpadnih voda (ili ekvivalent) je broj ekvivalent stanovnika (ES); obično se odnosi na 60 g BPK5 dnevno i na protok od 150 do 250 litara po danu.
Projektiranje zahtijeva izračunavanje nominalnog dnevnog organskog opterećenja u smislu BPK 5 i nominalnog hidrauličkog protoka (QN) u kubičnim metrima, u skladu s EN 12566-3 i tehničkim postupcima.
Ekvivalent stanovnika (ES, ponekad se koristi i p.e.) je vrijednost pretvorbe koji ima za cilj vrednovanje necivilnog onečišćenja u odnosu na civilno onečišćenje koje određuje EEC direktiva (Direktiva vijeća 91/271/EEC o civilnoj obradi otpadnih voda) sa 60 g/dan povezano s BPK5.
Europsko zakonodavstvo definira ukupan broj stanovnika (PT) kao zbroj stanovništva i ekvivalent stanovnika (ES).
Ispravna karakterizacijaulaznog organskog opterećenja i bolja procjena hranjivih tvari poboljšavaju kvalitetu mogućeg doziranja aditiva za biološke reakcije.
Dimenzioniranje oksidacijske komore slijedi kriterije konstrukcije uređaja s aktiviranim muljem, ali s obzirom na učinkovitost membrane, koncentracija suspendiranih krutina može se povećati otprilike između 12 i 15 kg/m3, što smanjuje volumen reakcije.
Odjeljak za denitrifikaciju može se dodati ovisno o zahtjevu kvalitete efluenta (kontrola dušika) i dolaznoj koncentraciji otpadnih voda.
Dimenzioniranje membrana ovisi o specifikacijama modula dostupnih na tržištu, navedenim u podacima o proizvodu od strane proizvođača.
Zbog visokih koncentracija bakterija u reaktoru, stopa prijenosa kisika je znatno niža (0,3 do 0,5) nego kod postrojenja s produženom aeracijom, stoga je vrlo važno definirati potrebu za količinom unosa zraka.
Prethodno su potrebni sustavi predtretmana kao što su fini sito(2 mm) ili prikladan sedimentacijski bazen (npr. jednokomorna ili dvokomorna septička jama).
Proces predtretmana povećava rok trajanja i učinkovitost sustava: budući da prisutnost grubih ili drugih abrazivnih materijala može oštetiti membranu. Primarni tretman smanjuje troškove održavanja i višak mulja.
Tercijarni tretman, kao što su dezinfekcija i filtracija, mogu se dodati naknadno za specifičnu ponovnu uporabu vode.
Više pažnje treba posvetiti dimenzioniranju nego kod od primarnog tretmana; biološki proces zahtijeva stalnu opskrbu vodom (dakle organske opterećenja).
Za biološku liniju moguća je mala varijabilnost protoka, bolja je solucija izvedba u nekoliko linija, što je tipično za velika postrojenja.
Spremink za ujednačavanje je rješenje kako bi se osigurao stalan protok i kontinuirano opterećenja onećišćujućim tvarima.
Rukovanje i održavanje
Za održavanje i upravljanje potrebno je kvalificirano osoblje: posebno postupak pražnjenja i čišćenja mora biti proveden od strane nadležnog i ovlaštenog osoblja obučenog o mogućim biološkim opasnostima, o pravilnom rukovanju membranama .
Kako bi se ocijenila uspješnost tretmana i nadziralo povećano unošenje onećišćujućih tvari, koje bi mogle potpuno zaustaviti biološki proces ili omogućiti razvoj nepotrebnih bakterijskih populacija (primjerice, nitastih bakterija), ulazna otpadna voda se mora kontrolirati.
Za kontrolu bakterijskog procesa te za poboljšanje učinkovitosti i čišćenja membrane, dodaju se hranjive tvari i kemikalije.
Višak mulja veći je nego kod uobičajenih sustava zbog bolje redukcije BPK-a, i mora se periodično uklanjati i tretirati.
Održavanje je slično kao kod normalnog postrojenja s aktiviranim muljem osim membrana. One se moraju povremeno servisirati zbog fizikalno-kemijskih čišćenja.
MBR uređaj zahtjeva kontinuirani dotok i isključuje dugo vrijeme neaktivnosti. Kod dužih izostanaka bioloških reakcija potrebno je ponovno pokretanje..
Tretman otpadnih voda se vrši kontinuiranim protokom, ali membrane obično zahtijevaju cikličke faze (filtriranje, čišćenje i ispiranje), tako da su im potrebne višestruke linije ili odjeljak za ujednačavanje.
Norme i propisi
HRN EN 12566-3: – Mali uređaji za obradu otpadnih voda, za opterećenje do 50 ES — 3. dio: Tvornički izrađen i/ili na objektu sastavljen uređaj za obradu sanitarnih otpadnih voda. Proizvođač mora navesti nominalno organsko dnevno opterećenje, izraženo u kg BPK5 po danu i nominalni hidraulični dnevni protok, izražen u kubičnim metrima po danu. Nazivna oznaka postrojenja je sukladna vrijednosti dnevnog organskog opterećenja (QN) (3,7). Mali uređaj za obradu otpadnih voda moraju dokazati usklađenost operativnih podataka koje je deklarirao proizvođač sa svojstvima učinkovitosti: u izjavi vrijednost mora biti izražena u postocima.Također treba uzeti u obzir da se strukturna čvrstoća i stupanj učinkovitosti moraju ispitati samo na reprezentativnom modelu linije proizvoda. Rezultat ispitivanje strukturne čvrstoće na reprezentativnom modelu mora biti veći, od modela u seriji sa najlošijim karakteristikama, hidrauličko testiranje provedeno je na najmanjem, pretpostavljajući njegove najlošije karakteristike.Standard opisuje metode statike i hidraulike za određivanje čvrstoće i hidrauličke učinkovitosti.Informacije koje sadži izvješće o ispitivanju i CE oznaci su detaljno opisane u ZA.3 prilogu.Za male uređaje za pročišćavanje otpadnih voda kućanstava do 50 ES potrebna je izjava o svojstvima (DoP), propisano uredbom EU 305/2011.
Značajke i prednosti
MBR sustavi imaju široku primjenu u industrijskoj, civilnoj ili obradi otpadnih voda kućanstava, a također su pogodni za odlagališta kod obrade procjednih voda.
To je jedan od najboljih sustava za recikliranje vode (navodnjavanje), zahvaljujući dobroj kvaliteti efluenta.
To je high-tech sustav koji zahtijeva pravilno planiranje te obučeno i osposobljeno osoblje.
Mehanički pred-tretman je apsolutno neophodan kako bi se spriječio kvar na membranama i onemogućio proces pročišćavanja.
Prednosti
- bez sekundarnog odjeljka – pojednostavljenje;
- nema potrebe za trećim stupnjem pročišćavanja;
- smanjenje ugradbenog prostora;
- dobra koncentracija mulja i vrijeme zadržavanja;
- dobra kvaliteta efluenta;
- nema problema s dimenzijama;
- dobar BOD i smanjenje suspendiranih tvari;
- moguće smanjenje hranjivih tvari;
- dostupni automatsko i daljinsko upravljanje.
Nedostaci
- visoka početna investicija (membrane);
- složena operacija održavanja (kemijsko čišćenje);
- veći operativni troškovi i potrošnja energije;
- potrebno obučeno i stručno osoblje;
- zamjena membrane nakon roka upotrebe (planirano održavanje);
- potreban predtretman i ujednačavanje.
Proizvod iz kategorije Membranski bioreaktor MBR
Rješenje prema zahtijevu
