Анализ процессов очистки городских сточных вод (часть 3): Технология мембранного разделения и руководство по выбору процесса 

Технология мембранного разделения

Технология мембранного разделения заменяет традиционные процессы седиментации для разделения ила и воды, привнося несколько инноваций в процессы с использованием активного ила: во-первых, она полностью решает проблему вспучивания ила, устраняя необходимость учитывать эффективность осаждения ила при управлении процессом и упрощая рабочий процесс; во-вторых, она значительно увеличивает концентрацию ила в аэротенках (MLSS может превышать 20 г/л), что позволяет системе работать в условиях сверхбольшого возраста ила и сверхнизкой нагрузки, эффективно удаляя различные загрязнители; в-третьих, при тех же требованиях к очистке она может значительно сократить объем аэротенков, экономя земельные площади на очистных сооружениях сточных вод; в-четвертых, повышенная концентрация ила требует более высоких скоростей аэрации, что приводит к широкому применению технологии аэрации чистым кислородом.

Основная основа для оптимизации процесса

Различные процессы очистки сточных вод имеют свои преимущества и недостатки с точки зрения затрат на инфраструктуру, эксплуатационных расходов и эффективности очистки. Выбор должен основываться на комплексном рассмотрении таких факторов, как масштаб очистки, качество поступающей воды и стоимость земли.

Традиционный процесс с использованием активного ила в сравнении с окислительной канавой и процессом SBR

Традиционный процесс с использованием активного ила подходит для крупных очистных сооружений сточных вод со средней нагрузкой, обеспечивая большую производительность очистки и стабильную работу.

Процессы с окислительным каналом и SBR требуют меньших затрат на инфраструктуру, но относительно более высоких эксплуатационных расходов. При производительности очистки 100 000 т/сутки, рассчитанной с учетом 20-летнего срока амортизации, общие затраты на очистку для всех трех методов примерно одинаковы. Чем меньше масштаб, тем очевиднее экономические преимущества окислительного канала и SBR, что делает их более подходящими для малых и средних очистных сооружений.

Процессы с использованием окислительного канала и SBR, как правило, не требуют первичных отстойников и шламонакопителей, что сокращает количество очистных установок более чем на 50% по сравнению с традиционными процессами с использованием активного ила. Они также проще в эксплуатации и управлении, а оборудование широко производится в стране и имеет доступную цену.

Окислительная канава против процесса SBR

Расходы на инфраструктуру: SBR — это комбинированный метод строительства, который более выгоден в районах с высокими ценами на землю, поскольку затраты на гражданское строительство ниже, но затраты на оборудование выше, чем у окислительных канав;

Пригодность качества поступающей воды: если концентрация БПК5 выше 150 мг/л, стоимость строительства окислительного канала ниже, чем SBR; если концентрация ниже, SBR более экономичен.

Эксплуатационные расходы: В окислительных канавах обычно используется механическая аэрация, тогда как в SBR в основном используется аэрация с помощью воздуходувки, которая более энергоэффективна; кроме того, SBR работают с переменным уровнем воды и имеют больший напор, что приводит к снижению общего потребления энергии и эксплуатационных расходов по сравнению с окислительными канавами.

Автоматизация и качество сточных вод: процесс SBR предъявляет высокие требования к автоматизации, но в нем используется статическая седиментация, которая имеет лучшую эффективность осаждения, чем динамическая седиментация в окислительных канавах, что приводит к лучшему качеству сточных вод.

Научно сравнивая основные характеристики и подходящие сценарии различных процессов, можно выбрать оптимальное решение по очистке в соответствии с фактическими потребностями, достигая баланса между эффективностью очистки сточных вод, контролем затрат и эксплуатационной эффективностью.