kapajućifiltri, rotirajućibiološki ... · pdf filekapajućifiltri,...
TRANSCRIPT
Univerzitet u Novom SaduPrirodnomatematički fakultet
Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredineUd ž j đ j š i ži di N i S d“Udruženje za unapređenje zaštite životne sredine „Novi Sad“
Kapajući filtri, rotirajući biološkikontaktori i kombinovani procesikontaktori i kombinovani procesi
MSc Jelena Spasojević
Novi Sad 25. septembar, 2014.
Kapajući filtri, rotirajući biološki kontaktori i kombinovani procesi
Sistemi obrade otpadnih vodaNema jedinstvenog sistema obrade otpadnih voda (OV) jer svaka OV imaNema jedinstvenog sistema obrade otpadnih voda (OV) jer svaka OV imaposebne karakteristike, što se posebno odnosi na industrijske OV.
Koriste se sledeći osnovni postupci:- mehanička prethodna obrada,- fizičko-hemijska obrada i- biološka obrada.
Kapajući filtri, biotornjevi i rotirajući biološki kontaktori - procesi sa imobilisanom mikroflorom (fixed-film process)
Osnovne postavke procesa
BiofilmSloj otpadne
vode
osac
vode
Organske materijeIn
ertn
ino kiseonik
vazduh
Produkti metabolizma
I
Tokvode
Anaerobnazona
Aerobnazona
Varijacije opterećenja
reaktori sa imobilisanom mikroflorom (kapajući filtri ili rotirajući biološki kontaktori ) variraju u njihovoj sposobnosti da absorbuju sezonska i iznenadna opterećenja otpa-d ddnom vodom.
Za oba procesa, krajnosti mogu izazvati probleme (spiranje mulja sa ispune, itd). Reciklirani filtrirani efluent se često koristi za razblaživanje influenta, kao dodatak
kiseonika na kapajućim filterima, biotornjevima ili prvim fazama RBC-a. seo a a apajuć e a, b o o je a p a a a C a
pH i alkalitetToksičnostNutrijentiT tTemperaturaRastvoreni kiseonikMikroorganizmi
Kapajući filtri i biotornjevi
Kapajućim filtrima se imitira prirodno prečišćavanje otpadnih voda koje se javljakada otpadna voda uđe u prijemni tok i teče preko čvrstih stena ili kamenitihp p j prečnih površina. U prirodnom procesu prečišćavanja, bakterije u stenama ikamenju uklanjaju rastvorene organske polutante i prečišćavaju vodu.
Klasični kapajući filter Moderni kapajući filter s l tič iplastičnom ispunom
Kategorije kapajućih filtera
Operativnekarakteristike
Kategorije kapajućih filteraSporo- protočni Srednje-
protočni Brzo-protočni Grubi filtri
Organsko opterećenje, 0 08 0 32 0 24 0 48 0 32 1 0 0 8 6 0g p jkgBPK5/m3·d 0,08-0,32 0,24-0,48 0,32-1,0 0,8-6,0
Dubina (m) 1,5-3,0 1,25-2,5 1,0-2,0 4,5-12Potrebna snaga (kW/103 m3) 2-4 2-8 6-10 10-20Tok vode Intermitentan Intermitentan Kontinualan KontinualanIntervali doziranja Manji od 5 min 15-60 sekundi Manje od 15
sekundi Kontinualno
Filter mediaa Kamena ispunaili brzo protočni
Kamena ispunaili brzo protočni
Kamena ispunaili brzo protočni Brzo protočnip p p
Nitrifikacijab Da Parcijalna Malo verovatno NePotreba za kombinovanimprocesimac
Za sekundarni tretman- Za sekundarni tretman Ne Malo verovatno Verovatno Da- Za terciijarni tretman Da Da Da DaObično korišćenod TF/SC TF/SC TF/SC TF/AS
ABF ABF TF/RBC BF/AS2-stepeni filtri RF/AS
2-stepeni filtri
Kapajući filtri
D l i k j ć filtDelovi kapajućeg filtra
Izgled distribucionog sistema
(1) distributivni sistem; (2) ispuna filtra;(3) sistem za odvod; (4) zid za zadržavanje;(4) zid za zadržavanje; (5) pumpa ili dozirni sifon; (6) sekundarni prečistač
(za bistrenje)
Kontrola procesa
• Režim protokaRežim protoka• Stepen distribucije• Rad taložnika
Načini recirkulacije kod kapajućih filtera/biotornjeva
Problemi i rešenja
Operativni problemi Problemi održavanjać j d ih t ij fl t ti j ći di t ib t ili t j
Operativni i problemi održavanja kapajućih filtera/biotornjeva
povećanje suspendovanih materija u efluentusekundarnog taložnika
rotirajući distributer usporava ili staje
povećanje BPK u efluentu sekundarnog taložnika prljavština u mazivu glavnog ležajaneprijatni mirisi sa filtra curenje vode iz baze distributerastvaranje vode (barica) na ispunama filtra začepljene mlaznice ili otvorij ( ) p p jpojava muva na filterima slomljen vrh medijazaleđivanje (eng. icing) začepljen kolektor mulja sekundarnog taložnika
recirkulaciona pumpa ne isporučuje dovoljan protok
Planirano održavanje. Planiranje održavanja varira od postrojenja do postrojenja, zavisiće oddizajna i instalirane opreme Planirana održavanja se odnose na: rotacione distributere fiksiranedizajna i instalirane opreme. Planirana održavanja se odnose na: rotacione distributere, fiksiranedistributere sa mlaznicama, filter ispune, odvodne sisteme, strukture ispune, pumpe, sekundarni
taložnik i druge pripadajuće opreme. Informacije dobijene u pojedinačnim slučajevima, ne mogu se smatrati specifičnim za određenu opremu ili postrojenje. Stoga je svakako potrebno konsultovati i
uputstva proizvođača, kao i operativne instrukcije inženjera
Rotirajući biološki kontaktori Biodiskovi
Rotirajući biološki kontaktori se jsastoje od plastičnih diskova
montiranih na dugoj, horizontalnoj, rotirajućoj osovini.
Biološki mulj, sličan onom na jkapajućim filtrima/biotornjevima se razvija na ispuni kontaktora.
Razlika je u tome što je kod kapljućih filtera/biotornjeva ovaj
mulj bio fiksiran, a u slučaju bioloških kontaktora, ovaj mulj prodire kroz istaložene čestice
otpadnih voda, izlazi iz tog mulja, Izgled rotirajućeg biološkog kontaktoraa zatim mikroorganizmi u kon-
taktu sa kiseonikom razlažu organsku materiju iz otpadne
vode
Rotirajući biološki kontakori
Osnovna šema
Rotirajući biološki kontaktor na mehanički pogon
Rotirajući biološki kontaktori na vazdušni pogon
Alternative
Alternative vezane za proces rotirajućih p j
bioloških kontaktora sastoje se
prvenstveno od različitog broja irazličitog broja i
rasporeda osovina
Kontrola procesa
svakodnevna provera osovina (stanje biomase svake faze i nivo rastvorenog kiseonika u svakoj od faza)
U zavisnosti od zapažanja vezanih za biomasu i rastvoreni kiseonik, operateri bi trebalo da menjaju neki od sledećih parametara: (1) predtretman - rad rotirajućih bioloških kontaktora u velikom meri zavisi od
predtretmana kojim se i infl enta klanjaj čestice i BPK (npr peskolo ipredtretmana kojim se iz influenta uklanjaju čestice i BPK (npr. peskolov i rešetke);
(2) etape (faze) procesa, sa povećanjem broja faza (etapa) procesa, povećava se efikasnost RBC procesa; p
(3) dodatna aeracija; (4) stepenasto dodavanje otpadne vode, ili stepenasta aeracija, ili povećana
prva faza da se izbegne preopterećenje; (5) recirkulacija efluenta (ne povećava efikasnost značajno ali može da smanji(5) recirkulacija efluenta (ne povećava efikasnost značajno ali može da smanji
preopterećenje); (6) brzina rotiranja; i (7) sekundarni taložnik.
Problemi i rešenja. Plansko održavanje.
Praćenje parametara i odgovarajućih podataka vezanih za RBC proces je veoma važno za identifikaciju i primenu odgovarajućih korektivnih mera zaveoma važno za identifikaciju i primenu odgovarajućih korektivnih mera zarešavanje problema.
Praćenje ukupnog i rastvorljivog BPK5, suspendovanih materija, organskogazota, amonijačnog azota, pH, alkaliteta, rastvorenog kiseonika i drugihparametara neophodnih za prepoznavanje problema u radu RBC jedinica.
Lanci na diskovima, kaiševi, lančanici, rotirajuće osovine idrugi pokretni delovi zahtevajustalnu proveru i održavanje ustalnu proveru i održavanje u skladu sa uputstvimaproizvođača.
Kombinovani procesi
Upotreba novog medijuma omogućila je kapajućim filtrima da podnesu opterećenje i 10 do 15 puta veće od kamenih ispuna, i to bez pojave neprijatnih mirisa ili pojave začepljenja. Uskoro je postalo jasno da se biološki tretman može postići kombinacijom visoko optereUskoro je postalo jasno da se biološki tretman može postići kombinacijom visoko optere-ćenih kapajućih filtera i aktivnog mulja.
Prednosti NedostaciSistem kapajućih filteraj
JednostavnostGušći sekundarni muljNiska operaciona cenaRezistentnost na ekscesna (šok) opterećenjaLako održavanje
Visoki inicijalni troškoviPotrebna veća površina zemljeProblem mirisaSenzitivnost na promene temperatureSlabi odgovori na operativne promeneLako održavanje
Potrebna mala količina energijeSlabi odgovori na operativne promene
Sistem aktivnog muljaPovećana operativna fleksibilnostNiži inicijalni troškovi
KompleksnostVeća zapremina mulja
Manja površina zemlje potrebnaSmanjena pojava mirisaKontrola nitrifikacije
Senzitivnost na preopterećenja (šok)Potrebna veća količina energijeVeći operativni troškovi
Kombinovani procesi
Naziv AkronimAktivirani biofiltri ABFKapajući filtri-čvrsti kontakt TF/SCFiltri za grubu obradu-aktivni mulj RF/ASBiofiltri-aktivni mulj BF/ASKapajući filtri-aktivni mulj TF/AS
Nazivi i akronimi za kombinovane procese
Poređenje kvaliteta efluenta korišćenjem kapajućih filtera sakamenom ispunom, sa aktivnim muljem i sa kombinovanimp j
procesom
Kombinovani procesi
Šematski prikazkombinovanih procesa:kombinovanih procesa:
(a) Aktivirani biofiltri (ABF),(b) Kapajući filtri-čvrsti( )
kontakt (TF/SC) i filtri zagrubu obradu-aktivni mulj,
(c) Biofiltri-aktivni mulj(BF/AS) i(BF/AS), i
(d) kapajući filtri-aktivni mulj(TF/AS)
Kontrola procesa Problemi i rešenja Plansko održavanje
Kontrola procesaMenjanjem broja bioloških reaktora, kombinovani sistemi često mogu dafunkcionišu ili kao proces sa aktivnim muljem ili kao kapajući filtrifunkcionišu ili kao proces sa aktivnim muljem ili kao kapajući filtri.
Problemi i rešenjaKombinovani sistemi su u prošlosti imali nekoliko operativnih problema ili saaktivnim muljem ili sa kapajućim filtrima. Za rad bez operativnih problema, potreban je dobra kontrola rada i dobro projektovano postrojenje.
Plansko održavanjePlansko održavanjeGeneralno, kombinovani procesi nude veću fleksibilnost za održavanje u odnosu na pojedinačne jedinice. Ovi kuplovani procesi mogu da funkcionišu i u slučaju da se jedna jedinica ukloni iz procesa, naročito u toplom periodu go-
Odine, kada je povećana biološka aktivnost. Održavanje kombinovanih sistema je slično kao i za kapajuće filtre i biotornjeve.
HvalaNNa
PPaznji