SBR и MBR: устойчивая техническая альтернатива

Секвенирующий реактор периодического действия (SBR) – это система биологической очистки сточных вод с использованием активного ила, основной особенностью которой является то, что все процессы, необходимые для очистки, осуществляются последовательно в одном и том же реакторе.

Этот тип процесса имеет определенные преимущества, поэтому на протяжении десятилетий он применяется на многих промышленных предприятиях. Одним из основных преимуществ этих процессов является то, что они не требуют больших инвестиций и имеют умеренно низкие эксплуатационные затраты. Тем не менее, SBR имеет несколько ограничений, таких как его непостоянство, требующее наличия предыдущего резервуара для хранения, неспособность достичь достаточно высокого качества сточных вод, чтобы соответствовать пределам сброса, а также низкая стабильность работы, которая очень чувствительна к нагрузке и расходу. вариации. Другой существенной характеристикой этого процесса является тот факт, что осадок отделяется от очищенной воды путем осаждения в самом реакторе, поэтому процесс в значительной степени зависит от седиментации биологического ила. Таким образом, существует высокий риск набухания, потери активной биомассы и негативного воздействия на качество сброса.

В этой статье мы сосредоточимся на технологиях MBR с внешними мембранами.

Основными преимуществами МБР являются его компактная конструкция, простота и высокая степень автоматизации работы, небольшая занимаемая площадь и малые необходимые биологические объемы. Установки обеспечивают высокую стабильность процесса даже в случае колебаний нагрузки благодаря узкоспециализированным микроорганизмам и высокому качеству выпускаемой продукции без твердых частиц. Причиной этого является безопасное удержание активной биомассы с помощью модулей ультрафильтрации.

Напротив, процессы MBR обычно требуют более высоких инвестиций, чем другие технологии очистки воды.

При выборе конкретной технологии очистки необходимо учитывать различные факторы, такие как входные характеристики сточных вод, требуемое качество сброса, доступное пространство и инвестиционные затраты, которые может принять клиент.

Исходя из этих соображений, каждая технология имеет соответствующие приложения и рыночные ниши. Основные технические различия между SBR и MBR, позволяющие выбрать подходящую технологию, заключаются в следующем:

Характеристики процесса: Система SBR представляет собой прерывистый процесс (периодический процесс), работающий с концентрацией биомассы ниже 5 г/л MLSS для обеспечения надлежащего осаждения и обычной высоты резервуаров до 6 м. С другой стороны, MBR представляет собой непрерывный процесс (работа 24/7), который работает с концентрациями MLSS до 25 г/л и высотой резервуара до 10 м, поскольку разделение осуществляется мембранами, а не седиментация. Из-за этих различий процессы MBR требуют меньших биологических объемов и занимаемой площади, чем процессы SBR.

Качество сточных вод: Сточные воды MBR полностью свободны от взвешенных твердых частиц, поскольку ультрафильтрация представляет собой физический барьер. Благодаря этому микроорганизмы также более специализированы (более высокий возраст ила), что позволяет достичь высокой химической потребности в кислороде (ХПК) и скорости удаления азота. В целом, процессы MBR обеспечивают значительно более высокое качество сточных вод, чем процессы SBR (ХПК на 50-60% ниже, чем в процессах SBR при тех же условиях и концентрации азота ниже 10 мг/л). Что касается скоростей денитрификации, то хотя концентрация нитратов в стоках сопоставима в обеих технологиях, SBR имеет более высокий риск ингибирования биологического процесса, чем MBR, из-за сочетания высоких концентраций аммония и высоких значений pH при бескислородной денитрификации. фаза.

Производство избыточного ила: из-за более высокой концентрации биомассы и возраста ила количество избыточного ила, образующегося в процессе MBR, значительно ниже, чем в процессе SBR.

Стабильность процесса: процессы SBR гораздо более чувствительны к изменениям в составе сточных вод, которые часто вызывают изменения в биомассе, влияя на осаждение и, следовательно, приводя к потере биомассы и ухудшению качества сбросов. Мембранная система разделения биомассы MBR меньше подвержена влиянию реологических характеристик ила, что обеспечивает высокую степень адаптации к изменениям на входе, не влияя на процесс. С другой стороны, поскольку MBR представляет собой непрерывный процесс, настройка рабочих параметров (pH, растворенный кислород, температура, дозирование химикатов) стабильна и непрерывна во времени, что упрощает управление и эксплуатацию установки, чем в SBR.