ПСОВ за отдалечени обекти

Независимо от това колко отдалечен е Вашият проект от канализация и централна пречиствателна станция, той безпрепятствено може да отговори на изискванията за опазване на околната среда и здравето на хората, като обработва отпадъчните си води чрез мобилна пречиствателна станция за отпадъчни води (ПСОВ). Конфигурациите, обема, производителността, използваните процеси и други параметри варират в зависимост от особеностите на обекта, за който ще се използва станцията и се избират чрез експертен технико-икономически и екологичен анализ.

Мобилните пречиствателни станции не отстъпват на градските по степен на автоматизация на процесите и надеждност в контрола на качеството. Дизайнът на модулните, мобилни пречиствателни станции показва голямо разнообразие при различните производители, марки и продукти. Предвиждат се различни степени и секции на пречистване – приемни резервоари, утаители, филтри и мембранни биофилтри с различна конфигурация, помпи, аерираща система, автоматични дозиращи инсталации за дезинфектанти, в случаи на епидемии, или когато последващата употреба на водата изисква това. Могат да бъдат включвани и решения с анаеробни блокове за метано-генеза, както и секции за стабилизиране и съхраняване на утайките.

MBR технология
Когато става въпрос за мобилност, компактността е ключов момент. Мембранните биореактори (MBR) освен че могат да преработват комунални и близки до състава им промишлени отпадни води до достатъчно качество, за да бъдат заустени или регенерирани за други приложения, те правят всичко това при много малки размери на оборудването. Компактността се дължи на факта, че тук се изключват утаителите (избистрителите), пясъчните филтри и дезинфекцията, използвани след аератора в конвенционалните системи за третиране с активни утайки, които постигат сепариране на твърдите частици единствено чрез гравитация.

Заедно с биологичното действие на активната утайка, MBR технологията осъществява мембранна микро-, нано- и ултрафилтрация на неразтворените вещества. Съчетаването на физично и биологично стъпало по този начин намалява обема на реактора и прави възможно да се работи с отпадни води с по-високи концентрации на неразтворени вещества в сравнение с конвенционалните системи. Съществуват две MBR конфигурации: вътрешна/потопена, когато мембраните се потапят в реактора и са неразделна част от него; и външна/аерирана, където мембраните са изнесени в отделна единица.

Аеробни мембранни биореактори
Третирането с активна утайка е биохимичен процес за пречистване на отпадъчни води, който използва въздух (или кислород) и микроорганизми за биологично окисляване на органични замърсители, произвеждащи отпадъчни утайки, съдържащи окислен материал. Като цяло пречистването с активна утайка включва: аериращ резервоар, където въздух (кислород) се впръсква и се смесва напълно с отпадъчните води; утаечен резервоар (избистрител) за гравитационно отделяне на утайките и дезинфекцираща система. Част от отпадъчната утайка се връща към резервоара за аерация, а останалата се отстранява за по-нататъшно третиране.

Мембранните биореактори предлагат друг тип съоръжения за аеробно третиране. Те използват биофилтри – филтърни структури, покрити с ципа от колонии аеробни микроорганизми, през които се филтрират отпадъчните води. Органичните замърсители се адсорбират и минерализират върху покритието от активна утайка, с което тя постепенно нараства. Когато тя вече не е достатъчно ефективна, се изнася от процеса. Като недостатък тук може да се посочи задръстването на биофилтрите при органично замърсяване по-голямо от предвиденото. Този недостатък е отстранен при новите конструктивни решения.

Модерните мембранни биореактори за преносимите пречиствателни станции съчетават една от най-старите, усъвършенствани и изпитани технологии за третиране на отпадъчни води с най-новите. Пример за това е станция, комбинираща модул за действие на активната утайка с подобрени в ефективността си утаители. Основната работа на мембраните е конвенционална биологична обработка, окомплектована с полупропусклива бариера, която не допуска суспендираните вещества да се освободят от биологичния реактор. Полупропускливата бариера обикновено е конструирана от пластмаса като PVDF (поливинилиден флуорид), PES (полиетерсулфон) или PVC (поливинилхлорид), перфорирани с безброй отвори, по-малки от размерите на суспендираните твърди частици. Тези материали правят мембраните по-устойчиви на водно налягане и замърсяване от традиционните биофилтри.

За разлика от конвенционалните станции с активна утайка, съвременните биореактори за преносими ПСОВ успяват чрез по-малко етапи в технологичния процес да осигурят нужното качество на преработените отпадни води. Пречистените, третирани води се изтеглят през отворите или под действие на гравитацията или с помощта на помпа. Както споменахме, полупропускливите мембрани се задръстват бързо след поставяне в биореактора, но подходящият дизайн би предотвратил натрупването на твърди вещества по мембраната повърхност и блокиране на порите. Има две основни конфигурации на мембрани, които са показали особена ефективност в това отношение. При едната мембраните са във вид на влакна, подобни на спагети, с куха сърцевина, а при другата са плоски ленти, покрити с мембранни листове от двете страни. И двете конструктивни решения позволяват оптимално отмиване на повърхността на мембраните чрез въздушен поток.

Потопени, частично потопени и проточни биофилтри
Фиксирани и потопени в биореактора биофилтри, изработени от керамика, пластмаса или метал, освен за филтриране, служат за среда, за което се закрепва филма от биомаса, разграждаща органичните замърсители в отпадъчните води. Проектите за потопени филмови системи варират в широки граници, но се разделят в две основни категории (макар че някои системи могат да комбинират и двата метода). Първият е система, при която носителят се премества по отношение на отпадъчните води с последователно потапяне на филма и излагане на въздух, а вторият е стационарен и варира дебита на водите, така че филмът е последователно потопен и изложени на въздух. Във водната среда става адсорбцията на замърсителите върху активната утайка, а във въздушна – аеробната асимилация.

В двата случая, биомасата трябва да бъде изложена на действието и на отпадъчните води и на въздуха, за да настъпи аеробното асимилиране. По-просто устроените системи са със стационарни медии и разчитат на непостоянно изпомпване на водата, за да има редуване вода/ кислород. При системите с движеща се среда обикновено се използват въртящи се на хоризонтална ос дискове, като 40% от тях във всеки един момент са потопени в водата на реактора. Валът на дисковете се върти със един или два оборота на минута.

При поточните модификации на биофилтри отпадните води постоянно текат през биреактора с активни микроорганизми. Тук се разчита не на филм от активна утайка, а на суспендирани в отпадъчната вода бактерии. Аеробните условия се осигуряват чрез аерираща система, която вкарва въздух/кислород в реактора и заедно с това осъществява разбъркване. Тези системи могат да работят с по-високи нива на биомаса в отпадъчните води, защото тук не се образува плътен филм от активна утайка, в който след преминаване на определена дебелина, започват да протичат анаеробни процеси.

Анаеробни мембранни биореактори
Друга комбинация – от анаеробно (безкислородно) биологично разграждане и мембранно разделяне, също дава добри резултати в пречистването на отпадни води, като същевременно позволява възстановяване на енергия чрез биогаз. Основна разлика с аеробните системи е липсата на аериране и по-бавното протичане на процесите. Тук ключови процеса са: хидролизата, която превръща комплекса органични замърсители в по-прости производни и метаногенезата (производство на метан). Използват се ферментни и ацетогенни бактерии, произвеждащи ацетат, който е най-важно междинно съединение за производство на метан. Специфични субстрати за тези процеси са глюкоза, фруктоза, пируват, ксилоза, галактоза и други.

Една основна характеристика на анаеробно разлагане е производството на биогаз и метан, които могат да бъдат използвани в генератори за производство на електроенергия или в котли за отопление. Това, както и фактът, че аеробно пречистване на отпадъчни води изисква метод за въвеждане на кислород в процеса, прави анаеробно пречистване на отпадъчните води по-енергийно-ефективно. Тук обаче съществуват технически и икономически предизвикателства, например определянето на подходящи анаеробни процеси за всеки отделен случай. Освен това анаеробно пречистените отпадъчни води имат по-високи концентрации на органични съединения и трябва да се третират по-нататък.