Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 127 )

Экологические эффекты от внедрения метода

Снижение БПК/ХПК, концентраций фосфора и азота. Если в процессе производства используются вредные вещества, уровни сточных водах снижаются.

Воздействие на различные экологические среды

Возможно образование запахов.

Эксплуатационные данные

Согласно имеющимся сообщениям из сектора по производству молочной продукции, высоконагружаемые капельные биофильтры предназначены для снижения БПК на 50-60%. Для эффективного функционирования важно, чтобы содержание жиров было сведено до минимума до поступления в высоконагружаемый фильтр. После скорой фильтрации может потребоваться вторичное отстаивание, в зависимости от условий разрешения на отведение сточных вод. В секторе по производству безалкогольных и алкогольных напитков, согласно имеющимся сообщениям, эффективность метода составляет 70%, поэтому требуется дополнительная доочистка.

Эффективность очистки сточных вод в капельных биофильтрах от фосфора составляет 8-12%.

Применимость

Метод применим для сточных вод с относительно низким БПК или в качестве доочистки после очистки активным илом или скоростной фильтрации. В секторе ППНМ его применение снизилось из-за потребности в относительно большой площади и проблем с возникающими засорами.

Примеры предприятий

Пруды широко применимы в секторах по производству рыбы, молочной продукции, безалкогольных и алкогольных напитков, растительного масла и жиров. Высоконагружаемые биофильтры используют на некоторых молочных заводах в Великобритании.

7.5.3.1.6 Биобашни (Т15)

Описание

Сточные воды после очистки в секторе ППНМ часто имеют слишком высокую концентрацию органических веществ для обычных методов аэробной очистки. Поэтому необходима очистка для снижения БПК до приемлемого уровня перед дальнейшей очисткой, например, на локальных очистных сооружениях сточных вод. Биобашни или фильтры предварительной очистки являются специально созданными капельными биофильтрами (см. раздел 7.5.3.1.5), функционирующими с высокими нагрузками по органическим веществам. В результате использования этих фильтров достигается значительное снижение БПК.

В методе используются наземные сборники, содержащие загрузку из пластика с высокой удельной поверхностью. Биологическая пленка прикрепляется к загрузке и потребляет органические вещества из сточных вод. Сточные воды рециркулируют через биобашню и поступают на дальнейшую очистку. Сточные воды из этих установок поступают на обычную биологическую очистку.

Экологические эффекты от внедрения метода

Снижение БПК/ХПК, концентраций фосфора и азота.

Воздействие на различные экологические среды

Возможно образование неприятных запахов. Повышенный уровень шума. Образование ВВ.

Эксплуатационные данные

Пластиковая загрузка в биобашне имеет площадь поверхности 100-240 м2/м3. Согласно имеющимся сведениям, для 90% очистки необходима величина нагрузки 0,5 кг БПК/м3/день; до 60% очистки возможно с нагрузками 2,5 кг БПК/м3/день. Могут образовываться засоры и неосевший ил. Поступающий воздух в биобашню может производить шум.

Применимость

Метод применим на всех установках в секторе ППНМ с высокой концентрацией органических веществ в сточных водах.

Движущая сила внедрения

Биобашни являются эффективным методом снижения БПК. Эффективность данной очистки соответствует эффективности очистки бытовых сточных вод.

Справочная литература

[1, CIAA, 2002 г., 13, Агентство по окружающей среде Англии и Уэльса, 2000 г., 145, Metcalf & Eddy, 1991 г.]

7.5.3.1.7 Вращающиеся биологические смесители (RBC) (Т16)

Описание

RBC состоит из ряда близко расположенных дисков из полистирола или поливинилхлорида. Диски погружаются в сточную воду и медленно вращаются.

В процессе функционирования, увеличивающаяся биомасса микроорганизмов прикрепляется к поверхности дисков и образуется слой по всей влажной площади поверхности дисков. В результате вращения дисков биомасса поочередно контактирует с органическими веществами и с атмосферой для адсорбции воздуха. Также в результате вращения происходит удаление лишних твердых веществ с поверхности дисков и они поступают из установки в отстойник.

Экологические эффекты от внедрения метода

Снижение БПК, концентраций фосфора, азота и ВВ.

Воздействие на различные экологические среды

Возможно образование неприятных запахов.

Эксплуатационные данные

Тщательно спланированные RBC надежны в эксплуатации и справляются с большим количеством биологической биомассы (медленно действующее F/M). Большой объем биомассы также позволяет более эффективно противостоять залповым сбросам сточных вод. Поэтапная система с пульсирующим потоком исключает короткое замыкание и ослабляет ударные нагрузки. Согласно сообщениям, диски могут засоряться.

В результате использования RBC эффективность очистки сточных вод от фосфора составляет 8-12%.

Применимость

Метод широко применим в секторе ППНМ, например, для снижения БПК, концентраций фосфора, азота и ВВ.

Примеры предприятий

Применимы в секторах по производству рыбы, растительного масла и жиров.

Справочная литература

[145, Metcalf & Eddy, 1991 г.]

7.5.3.1.8 Биологические аэрированные затопленные фильтры (BAFF) и затопленные биологические аэрированные фильтры (SBAF) (Т17)

Описание

Биологические аэрированные затопленные фильтры (BAFF) и затопленные биологические аэрированные фильтры (SBAF) представляют собой системы очистки смешанного типа при помощи суспензионной культуры или закрепленных микроорганизмов, которые описаны как станции аэрации с загрузкой с большой пористостью для стимуляции роста бактерий. Также в этих фильтрах происходит фильтрация методом осаждения загрязняющих частиц на пористом фильтрующем слое на территории одного сооружения.

Экологические эффекты от внедрения метода

Снижение БПК/ХПК.

Эксплуатационные данные

Обратная промывка происходит примерно каждые 24 часа для удаления избыточной биомассы. Поэтому вторичное отстаивание не требуется. Для очистки промывочной воды необходима установка для отстаивания или флотация.

Применимость

В основном используются на стадии доочистки бытовых сточных вод. В настоящее время SBAF все чаще используют в секторе ППНМ.

Экономические показатели

Согласно имеющимся сообщениям, реакторы с BAFF эффективны с точки зрения затрат на очистку растворимых органических веществ.

Примеры предприятий

Применимы в секторах по производству мяса, растительного масла и жиров, безалкогольных и алкогольных напитков.

Справочная литература

[13, Агентство по окружающей среде Англии и Уэльса, 2000 г.]

7.5.3.1.9 Высоконагружаемые аэробные фильтры и фильтры со сверхвысокой нагрузкой (Т18)

Описание

Высоконагружаемые аэробные фильтры и фильтры со сверхвысокой нагрузкой способны выдерживать более высокие нагрузки на аэробные системы. В процессе применяется высокая скорость рециркуляции сточных вод, направляемых непосредственно через сопло. Воздух поступает через сопло, обеспечивая сдвигающую силу на микроорганизмы и сильную турбулентность/продувку воздухом. Сдвигающие усилия на микроорганизмы отличает этот метод от других методов аэробной очистки, т. е. микроорганизмы проходят через сопло и в системе остается только незначительное их количество, в отличие от других систем, в которых бактерии не подвергаются такому сдвигу и живут дольше.

Экологические эффекты от внедрения метода

Снижение БПК/ХПК.

Воздействие на различные экологические среды

Применение этих фильтров не позволяет достигать концентраций загрязняющих веществ в очищаемых водах, соответствующее допустимым нормативам при отведении сточных вод в водные объекты.

Эксплуатационные данные

Аэробные системы с фильтрами со сверхвысокой нагрузкой способны выдерживать нагрузки в 50-100 раз больше, чем обычные аэробные системы очистки сточных вод. Но так как они не дают качество воды, соответствующее нормам для сброса в реки, требуется вторая стадия аэробной очистки с традиционной нагрузкой.

Применимость

Фильтры широко применимы в секторе ППНМ.

Экономические показатели

Снижение капиталовложений.

Движущая сила внедрения

Меньшие размеры установок и капиталовложений.

Примеры предприятий

Применимы в секторе по производству рыбы.

7.5.3.2 Процессы анаэробной очистки

В отсутствие кислорода органические вещества разрушаются, выделяя метан (СН4) в качестве побочного продукта, который используется для поддержания температурного режима реакторов. В стандартных анаэробных процессах реакторы обычно не нагревают. В высокоскоростных анаэробных процессах реакторы нагревают. В обоих случаях температура реактора должна поддерживаться на уровне 30-35°С (мезофильное сбраживание) или 45-50°С (термофильное сбраживание). Потребность в тепловой обработке зависит в значительной степени от температуры сточных вод, поступающих на очистку [145, Metcalf & Eddy, 1991 г., 200, CIAA, 2003 г.].

Несмотря на то, что в анаэробных условиях рост бактерий медленнее, по сравнению с ростом в аэробных условиях, в результате применения анаэробного метода для очистки сточных вод с высокой концентрацией загрязняющих веществ (в отношении кг БПК/м3 объема реактора) достигаются более высокие нагрузки по БПК. Анаэробные методы в основном применяют в промышленностях с накоплением в сточных водах более высокого количества растворимых и легко биологически разлагаемых органических веществ, а также с концентрацией загрязняющих веществ в сточных водах, выраженной в ХПК, более 1500-2000 мг/л. В секторе ППНМ применение анаэробной очистки сточных вод в основном связано с относительно сильно загрязненными сточными водами по ХПК 3000-40000 мг/л, т. е. в секторах по производству сахара, крахмала, фруктов и овощей и алкогольных напитков. Недавно этот метод был успешно применен для очистки менее сильнозагрязненных сточных вод с ХПК 1500-3000 мг/л, т. е. в секторах по производству пива, молочной продукции, фруктовых соков, минеральной воды и безалкогольных напитков [65, Германия, 2002 г.]. Этот метод очистки менее эффективен в случаях значительных изменений объема и концентрации загрязняющих веществ, например, для сточных вод из сектора по производству фруктов и овощей.