bbk 000000
УДК 628.16/.31
Кофман В. Я.
Очистка воды и сточных вод от соединений с гормональной активностью (обзор)
Аннотация
В природной среде присутствуют разнообразные натуральные и искусственные вещества, которые оказывают воздействие на нормальную гормональную активность в организме животных и человека. Этот класс веществ объединяется термином «соединения с гормональной активностью». Дана классификация соединений с гормональной активностью. Приведены методы очистки воды и сточных вод от этих соединений: биоаугментация, мембранные технологии, адсорбция, окислительные процессы и др.
Ключевые слова
адсорбция , биоаугментация , мембранный биореактор , окислительный процесс , очистка воды и сточных вод , соединения с гормональной активностью
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.31:661.5
Степанов С. В., Солкина О. С., МОРОЗОВА К. М., Степанов А. С., Жукова М. А.
Влияние химических промывок мембран на процессы биологической очистки
Аннотация
Представлены результаты научных исследований в области биомембранной очистки сточных вод предприятий молочной промышленности. Экспериментальные исследования проводили в течение четырех месяцев. В качестве модельного стока использовали раствор молока с добавлением биогенных элементов в виде минеральных солей – однозамещенного фосфорнокислого калия, хлористого аммония и нитрата натрия в пропорциях, соответствующих концентрациям этих веществ в натурных сточных водах, прошедших физико-химическую обработку. Целью эксперимента являлось получение технологических и кинетических характеристик биологических процессов в мембранном биореакторе. Исследования, проведенные с модельным стоком на пилотном биореакторе, показали, что при поддержании дозы ила 7–9 г/л и при удельном потоке 0,36 м3/(м2·сут), соответствующем обычному режиму эксплуатации плоскорамных мембран, работа установки без химических промывок возможна в течение около двух месяцев. Установлено, что промывка мембран лимонной кислотой с концентрацией раствора 1000 мг/л (концентрация кислоты в мембранном резервуаре 5–20 мг/л) снижает скорость биохимических процессов, причем исключительно за счет подкисления иловой смеси. Токсичность лимонной кислоты не проявляется в диапазоне рН иловой смеси 6,83–7,17. Изучение влияния промывки мембран раствором гипохлорита натрия с концентрацией по NaOCl 2000 мг/л показало наличие конкурентного торможения скорости окисления органических веществ с практически полным подавлением биохимических процессов при концентрации активного хлора в реакторе выше 26,1 мг/л. Продолжительность восстановления первоначальной скорости окисления органических веществ при концентрации активного хлора в реакторе 6,6 мг/л составила 220 минут после включения подачи сточных вод и отвода пермеата.
Ключевые слова
биологическая очистка , кинетическая константа , мембранный биореактор , сточные воды молокозавода , удельная скорость окисления , химическая промывка мембран
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.38:338.001.36
Царенко Д. А., Ромашко А. В., Смирнов Александр Владимирович
Стоимость жизненного цикла как критерий выбора фильтрационного пакета мембранных биореакторов
Аннотация
Представлена методика оценки стоимости жизненного цикла фильтрационного пакета мембранных биореакторов для биологической очистки сточных вод. Приведены ключевые параметры при выборе МБР-технологии, пример расчета стоимости жизненного цикла оборудования. Показано распределение гарантийных обязательств между заказчиком и поставщиком. Представленная методика оценки привлекательности применения мембранных биореакторов на базе анализа стоимости жизненного цикла фильтрационного пакета позволяет с большой точностью рассчитать капитальные и эксплуатационные затраты узла мембранной фильтрации на очистных сооружениях разной производительности для обоснованного выбора поставщика фильтрационного пакета. Сформулированы условия оптимального распределения рисков между производителем мембран и покупателем.
Ключевые слова
аннуитетный вклад , биологическая очистка , мембранный биореактор , стоимость жизненного цикла , сточные воды
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.35
Степанов С. В., Степанов А. С., Габидуллина Л. А., Дубов О. В.
Биологическая очистка сточных вод нефтеперерабатывающего завода в биосорбционно-мембранном реакторе
Аннотация
Представлены основные технологические и кинетические закономерности биомембранной и биосорбционно-мембранной очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов топливно-масляного профиля. Предложена интенсификация процесса денитрификации путем снижения концентрации растворенного кислорода в потоке циркулирующего активного ила за счет его вакуумирования. По итогам работы пилотной установки вакуумирования показана более высокая эффективность применения биосорбционно-мембранной технологии по сравнению с биомембранным методом. Однократное введение порошкового активированного угля в количестве 1 г/л иловой смеси позволило снизить среднемесячную концентрацию загрязнений в пермеате: по ХПК – с 68 до 49 мг/л, по БПКполн – с 6 до 3,5 мг/л, по нефтепродуктам – с 0,65 до 0,21 мг/л. Определены кинетические константы процессов удаления основных загрязнений в мембранном и биосорбционно-мембранном реакторах. Установлено, что удельные скорости окисления в биосорбционно-мембранном реакторе превышают аналогичные показатели мембранного биореактора только для хорошо сорбируемых веществ – нефтепродуктов и органических загрязнений, оцениваемых по БПКполн. Вакуумирование циркулирующего активного ила в течение 5 минут с давлением минус 90 кПа в мембранном биореакторе позволило вдвое снизить концентрацию растворенного кислорода, улучшить седиментационные свойства активного ила (по сравнению со схемой без вакуумной обработки) и обеспечить концентрацию растворенного кислорода в аноксидной зоне мембранного биореактора не выше 0,5 мг/л.
Ключевые слова
активированный уголь , активный ил , биосорбционно-мембранный реактор , денитрификация , кинетическая константа , мембранный биореактор , нефтеперерабатывающий завод , нитрификация , сточные воды
Подробнее...
bbk 000000
UDC 628.3:665.5
Степанов С. В., Стрелков А. К., Сташок Ю. Е., Дубман И. С., Беляков А. В.
Опыт проектирования очистных сооружений нефтеперерабатывающих заводов
Аннотация
Приведен опыт разработки проектной и рабочей документации нового строительства и реконструкции канализационных очистных сооружений для четырех нефтеперерабатывающих заводов. Предложена принципиальная схема биологической очистки сточных вод с нитри-денитрификацией на основании технологии мембранного биореактора. Рассмотрены проектные решения по регулированию подачи воздуха в аэротенки, позволяющие повысить энергетическую эффективность.
Ключевые слова
биологическая очистка , денитрификация , мембранный биореактор , нефтеперерабатывающий завод , нитрификация , сточные воды
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.35:66.081.63
Степанов С. В.
Расчет площади мембран в мембранных биореакторах
Аннотация
На основании анализа зарубежных публикаций рассмотрены мембранные биореакторы и применяемые в них мембраны. В напорных установках с вынесенным мембранным блоком значения удельного потока через мембрану (при 20°C) составляют 80–200 л/(ч∙м2) при трансмембранном давлении 20–500 кПа, а в установках с погружными мембранами – 8–30 л/(ч∙м2) при вакууме 10–60 кПа. Специфическое энергопотребление в биореакторах с напорными мембранами находится в пределах 1,5–4 кВт∙ч/м3, с погружными мембранами – 0,5–0,7 кВт∙ч/м3. Результаты анализа рынка оборудования показали, что в 97–99% биомембранных установок используются погружные мембранные элементы и модули. Сравнение погружных мембран свидетельствует, что модули из половолоконных мембран имеют большую удельную поверхность (300–600 м2/м3) по сравнению с плоскими (50–150 м2/м3). Половолоконные мембраны характеризуются более низкой стоимостью, меньшей склонностью к загрязнению и устойчивостью к обратным промывкам. Плоские мембраны обладают большей механической прочностью, их проще заменить. Сообщается о работе мембранных биореакторов периодического действия, использовании осмотического мембранного биореактора и процессов нанофильтрации в биомембранной технологии. Приведена методика расчета площади половолоконных погружных мембран, учитывающая различный допустимый удельный поток в зависимости от длительности расчетных расходов, потерь времени на проведение обратных промывок и «релаксаций», объема возвратного потока от обратных промывок мембран. При определении количества параллельно работающих технологических линий следует учитывать возможное отключение одного мембранного резервуара на химическую промывку или ремонт.
Ключевые слова
биологическая очистка , мембранный биореактор , сточные воды , трансмембранное давление , удельный поток , энергопотребление
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.35:648.1
Ферштерлинг Х., Фэнрих А., Кравфорд Д., Кюне Л. , Барйенбрух М.
МБР-технологии для повторного использования сточных вод небольших прачечных
Аннотация
Работа прачечных в Германии характеризуется высоким потреблением воды и электроэнергии. Бизнес-конкуренция, увеличение стоимости электроэнергии и требования современного законодательства обусловили повышение спроса на системы повторного использования сточных вод (для очистки технологической воды, рекуперации тепла и химикатов). С точки зрения технологии стирки уровень водосбережения весьма высок. Однако снижения потребления свежей воды можно добиться только в том случае, если технологии очистки и повторного использования воды будут интегрированы в существующую систему. Для небольших прачечных производительностью менее 500 кг/сут примеров применения технологии повторного использования сточных вод почти нет, а доступные системы рециркуляции воды для них были недостаточно эффективны. В одной из таких прачечных был смонтирован мембранный биореактор с плоскими погружными ультрафильтрационными мембранами. Во время работы биореактора удаление ХПК достигало 93%, возврат воды превышал 90%. Качество пермеата было очень высоким (он не содержал взвешенных веществ и микробов) и соответствовало требованиям для его повторного применения в процессе стирки. Анализ затрат показал, что использование имеющегося тепла пермеата взамен электрической энергии повышает экономическую эффективность работы прачечной.
Ключевые слова
мембранный биореактор , очистка промышленных сточных вод , рециркуляция воды , сточные воды прачечных , ультрафильтрация , утилизация тепла
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.35:62-278
Губанов Л. Н., Катраева И. В., Розенвинкель Карл-Хайнц, Борхман Аксель, Колпаков М. В., Кузина Ю. С.
Керамические мембраны в качестве погружных модулей в мембранных биореакторах
Аннотация
Приводятся результаты лабораторных испытаний плоских и трубчатых керамических мембран с целью использования их в качестве погружных модулей в мембранных биореакторах. Исследования проводились с применением плоских керамических мембран немецкой фирмы «ItN Nanovation» и трубчатых мембран РХТУ им. Д. И. Менделеева. Установлено, что для работы в среде с активным илом можно рекомендовать мембраны с размером пор 200 нм, при этом рабочее трансмембранное давление должно быть не менее –0,3 бар.
Ключевые слова
керамическая мембрана , мембранный биореактор , очистка сточных вод , погружной модуль
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.35:661.5
Степанов С. В.
Особенности расчета сооружений биологической очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов
Аннотация
Сточные воды нефтеперерабатывающих заводов характеризуются наличием трудноокисляемых органических веществ и практически полным отсутствием фосфора. Методика расчета сооружений биологической очистки нефтесодержащих сточных вод c нитри-денитрификацией применяется как для аэротенков, так и для мембранных биореакторов. Расчет проводится с использованием кинетических зависимостей по всем нормируемым загрязнениям. Экспериментально получены кинетические константы и коэффициенты процессов нитри- и денитрификации, окисления органических веществ (по БПК и ХПК), нефтепродуктов, фенолов и СПАВ для сточных вод ряда нефтеперерабатывающих заводов. Алгоритм расчета включает следующие этапы: определение исходных данных – концентраций загрязнений и расходов сточных вод; выбор технологической схемы очистных сооружений; расчет удельных скоростей процессов биологической очистки на основании кинетических констант и коэффициентов; расчет прироста активного ила, убыли азота и фосфора за счет процессов ассимиляции; вычисление времени пребывания для окисления отдельных ингредиентов загрязнений и денитрификации; определение максимальной по лимитирующему компоненту продолжительности аэробного процесса и степени очистки по другим ингредиентам; расчет необходимого расхода воздуха; проверка необходимости дозирования соединений фосфора для биогенной подпитки. Для повышения эффективности денитрификации состав сооружений дополнен деаэратором иловой смеси. Технологический расчет мембранного биореактора отличается от расчета аэротенков с нитри-денитрификацией корректировкой удельной скорости окисления с учетом найденных кинетических констант и коэффициента ингибирования продуктами метаболизма при более высоких концентрациях активного ила в биореакторе. Результаты экспериментальных исследований позволили дополнить разработанную НИИ ВОДГЕО методику расчета сооружений биологической очистки сточных вод с нитри-денитрификацией.
Ключевые слова
активный ил , биологическая очистка , денитрификация , кинетическая константа , мембранный биореактор , нефтеперерабатывающий завод , нитрификация , сточные воды
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.35:66.081.63
Мурашев С. В., Соловьева Е. В., Шилова Н. К.
Опыт апробации технологии очистки сточных вод на основе мембранного биореактора
Аннотация
Представлены результаты испытаний двух опытных установок очистки сточных вод малой производительности, в которых применены различные технологические схемы: с мембранным биореактором (МБР) и с вторичным отстойником. В технологии МБР процессы микро- и ультрафильтрации сочетаются с аэробной биологической очисткой сточных вод. На основе полученных экспериментальных данных показано, что в установке с мембранным биореактором достигаются более высокие показатели очистки, глубокое удаление фосфора без использования химических реагентов, стабильное качество сбрасываемых стоков и высокая эффективность очистки по трудноокисляемым веществам. Основным недостатком технологии МБР является необходимость регенерации мембран, что дополнительно усложняет управление технологическим процессом. Приведены данные об изменении пропускной способности мембран в зависимости от продолжительности работы биореактора и эффективности химической регенерации мембран.
Ключевые слова
безреагентная очистка , водоотведение , локальные очистные сооружения , мембранный биореактор , сточные воды
Подробнее...
|
