Biologické procesy na odstraňovanie CHSK, amónia a dusíka
Nechajte si navrhnúť biologickú čistiareň odpadových vôd
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja
Čo je aeróbne biologické čistenie odpadových vôd?
Pri aeróbnom biologickom čistení odpadových vôd mikroorganizmy využívajú kyslík na zníženie obsahu biologicky rozložiteľných organických zložiek v priemyselných odpadových vodách. V závislosti od spôsobu riadenia procesu je možné biologicky čistiť okrem CHB a BOD aj amónium a dusík.
Za aeróbnych podmienok mikroorganizmy biologicky rozkladajú dostupné organické uhlíkové zlúčeniny. Pri vhodnom riadení procesu sa navyše amónium prostredníctvom nitrifikácie najskôr oxiduje na nitrit a následne na dusičnan.
Na účely ďalšej eliminácie dusíka je možné kombinovať aeróbne stupne procesu s anoxickými fázami alebo reaktorovými zónami. Za anoxických podmienok sa predtým vytvorený dusičnan prostredníctvom denitrifikácie redukuje na elementárny dusík.
Aeróbne biologické čistenie odpadových vôd využíva mikroorganizmy a kyslík na odstránenie biologicky rozložiteľných organických látok z odpadových vôd. Prostredníctvom nitrifikácie a doplňujúcej anoxickej denitrifikácie je možné navyše znížiť obsah amónia a dusíka.
Ktoré látky je možné biologicky odstrániť z priemyselných odpadových vôd?
To, ktoré látky je možné biologicky rozložiť, závisí od ich biologickej rozložiteľnosti, zloženia odpadových vôd a od zvoleného spôsobu prevádzky. Najdôležitejšími úlohami aeróbnych biologických zariadení sú rozklad uhlíka a úprava dusíka.
CSB a BSB
Biologicky dostupné organické uhľovodíkové zlúčeniny sú metabolizované heterotrofnými mikroorganizmami. Týmto spôsobom je možné znížiť obsahy CSB a BSB v odpadovej vode .
amónium
Nitrifikačné mikroorganizmy oxidujú amónium v aeróbnych podmienkach najskôr na dusitan a následne na dusičnan.
Celkový dusík
V anoxických fázach procesu alebo v zónach reaktora sa dusičnan môže prostredníctvom denitrifikácie redukovať na elementárny dusík a tým sa odstrániť z odpadovej vody.
Biologicky rozložiteľné stopové látky
V závislosti od zloženia odpadovej vody môžu biologické systémy znížiť aj ďalšie biologicky rozložiteľné organické zlúčeniny . Skutočná rozložiteľnosť sa posudzuje individuálne pre každý projekt.
Porovnanie aeróbnych biologických procesov z technického hľadiska
SBR, MBBR, MBR, aktívny kal a biofiltrácia sa od seba líšia predovšetkým, čo sa týka zadržania biomasy, spôsobu prevádzky, oddeľovania tuhých látok a koncepcie reaktora. Technické porovnanie poukazuje na základné rozdiely medzi týmito postupmi, nezávisle od neskoršieho výberu konkrétneho riešenia pre daný projekt.
| Postup | Princíp biomasy | Spôsob prevádzky | Oddelenie tuhých látok | Technická charakteristika |
|---|---|---|---|---|
| SBR | Suspendovaný aktívny kal | Diskontinuálne / cyklické | Sedimentácia priamo v reaktore SBR | Biologická reakcia a sedimentácia prebiehajú postupne v rovnakom reaktore |
| MBBR | Biofilm na voľne pohyblivých nosičoch | Neprerušene | Samostatné oddelenie vyťaženej biomasy | Vysoká hustota aktívnej biomasy vďaka biofilmu na pohyblivých nosičoch rastu |
| MBR | Zavesená biomasa | Zvyčajne nepretržite | Membránová filtrácia / externá UF | Biologické čistenie a externá ultrafiltrácia sa kombinujú |
| Aktívny kal | Suspendovaný aktívny kal | Neprerušene | Doplňkové čistenie s recykláciou biomasy | Priestorové oddelenie biologickej reakcie a oddeľovania kalu |
| BAF / Biofiltrácia | Biofilm na pevnom filtračnom alebo nosnom materiáli | Neprerušene | Filtrácia v rámci alebo cez filtračné lože | Biologický proces tvorby biofilmu a filtrácia sa kombinujú v jednej fáze procesu |
Aeróbne procesy sa od seba líšia predovšetkým tým, ako sa biomasa udržiava v systéme a ako sa upravená voda oddeľuje od tuhých látok. Konečný výber procesu závisí okrem toho aj od zaťaženia CHSK/BSB, zaťaženia dusíkom, teploty, profilu zaťaženia, priestorových požiadaviek a požadovanej kvality odtoku.
Naše aeróbne biologické čistiarne odpadových vôd
Spoločnosť ALMAWATECH ponúka rôzne biologické postupy pre priemyselné odpadové vody. Výber a dimenzovanie sa vykonáva špecificky pre každý projekt na základe analýzy odpadových vôd, profilu zaťaženia a požadovanej kvality vypúšťanej vody.
ALMA BIO SBR
ALMA BIO SBR je biologický reaktor s cyklickým prevádzkou určený pre priemyselné odpadové vody s kolísavým zaťažením a prerušovaným prísunom odpadových vôd. Napĺňanie, biologická reakcia, sedimentácia a odvod čistej vody prebiehajú postupne v tom istom reaktore.
- Kolísavé množstvo odpadových vôd z výroby
- Vznik odpadových vôd v dávkach
- Rozklad CSB a BSB
- Nitrifikácia a denitrifikácia
- Kompaktné biologické zariadenia
ALMA BIO MBBR
V systéme ALMA BIO MBBR rastie aktívna biomasa na voľne pohyblivých plastových nosičoch. Veľký biologicky aktívny povrch umožňuje kompaktnú biofilmovú technológiu na rozklad organických látok, nitrifikáciu a elimináciu dusíka.
- Vysoké alebo kolísavé náklady na CSB
- Rozklad amónia
- Eliminácia dusíka
- Rozšírenie existujúcich biologických zariadení
- Kompaktné biofilmové stupne
ALMA BIO MBR
Systém ALMA BIO MBR kombinuje biologické čistenie odpadových vôd s externou ultrafiltráciou. Biomasa zostáva v biologickej fáze, zatiaľ čo externá ultrafiltrácia zabezpečuje oddelenie tuhých látok a tým umožňuje dosiahnuť veľmi nízky obsah tuhých látok vo výtoku.
- Vysoké nároky na kvalitu procesov
- Aplikácie v oblasti opätovného využívania vody
- Externé UF na zachytávanie biomasy
- Kombinácia biológie a membránovej filtrácie
- Opätovné využitie priemyselnej procesnej vody
ALMA BHU BIO
ALMA BHU BIO je individuálne navrhnutá biologická čistiareň s aktívnym kalom určená pre veľké priemyselné prúdy odpadových vôd. V závislosti od cieľa čistenia sa kombinujú aeróbne a anoxické fázy procesu so sedimentáciou a recykláciou biomasy.
- Veľké priemyselné prúdy odpadových vôd
- Neprerušovaná výroba
- Rozklad CSB a BSB
- Nitrifikácia a denitrifikácia
- Individuálne navrhnuté veľké zariadenia
ALMA BIO BBI
ALMA BIO BBI je kompaktná biologická čistiareň odpadových vôd založená na procese s aktívnym kalom. Biologická reakcia a oddeľovanie tuhých látok sú kombinované v kompaktnom koncepte zariadenia pre menšie a stredné množstvá priemyselných odpadových vôd.
- Kompaktné biologické čistenie
- Rozklad CSB a BSB
- Integrovaná sedimentácia
- Menšie a stredné prietoky odpadových vôd
- Priemyselné odpadové vody s biologicky rozložiteľnými látkami
ALMA BHU DEA
Systém ALMA BHU DEA je určený na biologickú elimináciu dusíka z odpadových vôd s vysokým obsahom amónia . Proces deammonifikácie kombinuje čiastočnú nitritáciu s premenou dusíka založenou na anammoxe .
- Priemyselné odpadové vody s vysokým obsahom amónia
- Ďalšia eliminácia dusíka
- Čiastočná nitritácia
- Anammoxový proces
- Biologické dimenzovanie špecifické pre daný projekt
Ďalšie aeróbne biofilmové procesy
Okrem systémov SBR, MBBR, MBR a systémov s aktívnym kalom ponúka spoločnosť ALMAWATECH biofiltračné systémy pre rôzne hydraulické výkony, biologické dodatočné čistenie a aplikácie v oblasti opätovného využívania vody.
ALMA BHU BAF
Biologicky aktivovaná filtrácia pre veľké prietoky vodySystém ALMA BHU BAF kombinuje biofilmové procesy s filtráciou a je vhodný na biologický rozklad organických látok, ako aj na nitrifikačné a denitrifikačné úlohy.
ALMA BioFil Compact
Kompaktná biofiltrácia pre priemyselné vodné okruhyZariadenie ALMA BioFil Compact je vhodné pre kompaktné biologické aplikácie, ako aj na úpravu vodných okruhov alebo permeátov, a môže sa používať ako predúprava pre ďalšie membránové procesy.
Nechajte si navrhnúť aeróbnu čistiarňu odpadových vôd:
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja
SBR, MBBR, MBR alebo biofiltrácia – ktorý postup je ten správny?
Výber vhodného biologického postupu závisí od zloženia odpadovej vody, profilu zaťaženia, hydraulických okrajových podmienok a požadovaných výstupných hodnôt. V závislosti od určenia môžu byť z technického aj ekonomického hľadiska vhodné rôzne biologické technológie.
| východisková situácia | Často vhodná technológia |
|---|---|
| Veľmi kolísavý alebo dávkový prítok | SBR |
| Vysoká odolnosť procesu pri kompaktnej konštrukcii | MBBR |
| Veľmi vysoká kvalita odtoku alebo opätovné využitie vody | MBR |
| Neustále veľké množstvá priemyselných odpadových vôd | Metóda aktívneho kalu |
| Biologická dodatočná úprava alebo leštenie | BAF / Biofiltrácia |
| Existujúca biologická stanica by mala byť výkonnejšia | Často sa používa systém MBBR alebo dodatočná fáza biofilmu |
| Amonium sa musí spoľahlivo nitrifikovať | SBR, MBBR, BAF alebo aktivovaný kal – výber podľa konkrétneho projektu |
Neexistuje žiadny biologický proces, ktorý by bol rovnako optimálny pre všetky druhy priemyselných odpadových vôd. Spoločnosť ALMAWATECH vyberá vhodnú technológiu na základe skutočnej analýzy odpadových vôd, profilov hydraulického a organického zaťaženia, ako aj požadovaných hodnôt na výstupe.
Aeróbne alebo anaeróbne čistenie odpadových vôd – v čom spočíva rozdiel?
Aeróbne aj anaeróbne procesy využívajú mikroorganizmy na biologické čistenie odpadových vôd, líšia sa však zásadne pokiaľ ide o spotrebu kyslíka, riadenie procesu a oblasť použitia.
Aeróbne čistenie odpadových vôd
Aeróbne mikroorganizmy potrebujú kyslík na biologické spracovanie organických zlúčenín. Aeróbne systémy sú vhodné najmä na ďalšie čistenie odpadových vôd, odstraňovanie CHSK a BSK, nitrifikáciu amónia a – v kombinácii s anoxickými fázami procesu – elimináciu dusíka.
Anaeróbne čistenie odpadových vôd
Anaeróbne mikroorganizmy fungujú bez prísunu kyslíka. Priemyselné odpadové vody s vysokým obsahom organických látok je tak možné biologicky predčistiť. Pri tom sa časť organického zaťaženia biologicky premieňa na bioplyn s vysokým obsahom energie.
Kombinácia aeróbnych a anaeróbnych procesov
V prípade priemyselných odpadových vôd s vysokým zaťažením je možné kombinovať anaeróbnu predúpravu s aeróbnou následnou úpravou. Anaeróbna fáza najskôr zníži podstatnú časť organického zaťaženia. Následná aeróbna biologická čistička potom preberá ďalšie čistenie CHSK, ako aj – v závislosti od koncepcie zariadenia – nitrifikáciu a elimináciu dusíka.
Anaeróbne čistenie odpadových vôdReferencie v oblasti aeróbneho biologického čistenia odpadových vôd
Cukrovarnický priemysel, Pemuco, Čile
Nitrifikácia a denitrifikácia s integrovaným odplyňovaním a sedimentáciou pre prietok odpadovej vody 120 m³/h.
Abraham Benelux S.A., Belgicko
Kompaktná biologická čistiareň odpadových vôd v kontajnerovom vyhotovení s kapacitou 35 m³/d.
Papierenská továreň, južné Nemecko
Odstraňovanie biologicky ťažko rozložiteľného CSB prostredníctvom biofiltrácie pri prietoku 700 m³/h.
Cukrovarnický priemysel, Nemecko
Anaeróbne čistenie a aeróbne dodatočné čistenie pre 220 m³/h z cukrovarníckeho priemyslu.
Mliekareň, procesná voda, Nemecko
Biofiltrácia na ďalšiu elimináciu CHSK v procese opätovného využitia vody, dimenzovaná na 600 m³/d.
Top Harvest Yanchang Coal, Čína
Biologické čistenie odpadových vôd s kapacitou 1 500 m³/h s predchádzajúcim stupňom DAF na predúpravu odpadových vôd z rafinérie.
Automatizácia biologických čistiarní odpadových vôd
Biologická čistiaca účinnosť závisí vo veľkej miere od prísunu kyslíka, hydraulického zaťaženia, teploty a obsahu organických látok. Spoločnosť ALMAWATECH preto kombinuje aeróbne biologické postupy s meracou a automatizačnou technikou prispôsobenou konkrétnemu projektu.
Typické merané veličiny v biologických čistiarňach odpadových vôd
Typické priemyselné využitie biologického čistenia odpadových vôd
Aeróbne biologické čistenie odpadových vôd sa využíva v mnohých priemyselných odvetviach, ak je potrebné biologicky znížiť obsah organických látok, amónia alebo dusíka.
potravinársky priemysel
Biologické čistenie výrobných odpadových vôd s vysokým a často kolísavým obsahom organických látok (CHB a BSB).
Nápojový priemysel a pivovary
Odstránenie organických znečisťujúcich látok s dobrou biologickou dostupnosťou ako aj nitrifikácia a ďalšia eliminácia dusíka.
mliekarne
Čistenie odpadových vôd s vysokým obsahom organických látok, s vysokým zaťažením CSB/BSB a výraznými výkyvmi vo výrobe.
Papierenský a obalový priemysel
Hlavné alebo následné biologické čistenie organicky znečistených procesných odpadových vôd pochádzajúcich z priemyselných výrobných procesov.
Chemický priemysel
Spracovanie vhodných biologicky rozložiteľných čiastkových tokov po predúprave prispôsobenej zloženiu odpadových vôd a prípadným inhibítorom.
Farmaceutický a kozmetický priemysel
Biologické čistenie výrobných a čistiacich odpadových vôd s obsahom organických látok po overení biologickej rozložiteľnosti.
Aké údaje potrebujeme na návrh biologickej čističky odpadových vôd?
Na výber vhodného postupu a spoľahlivé dimenzovanie potrebujeme údaje o hydraulickom zaťažení, biologicky rozložiteľnej záťaži, zaťažení dusíkom a o požadovaných hodnotách odtoku.
Dôležité údaje pre prvý výber postupu
- Priemerný a maximálny prietok
- Denné a týždenné profily
- CSB
- BSB
- Rozpustený a celkový CSB
- Amóniový dusík
- Celkový dusík
- Fosfor
- hodnota pH
- Teplota odpadovej vody
- obsah tuhých látok
- vodivosť
- Špičky zaťaženia
- Výrobné časy
- Existujúca predúprava
- Požadované hodnoty priebehu
- Známé inhibítory alebo škodlivé látky
- Existujúce vane a dostupná inštalačná plocha
Aké biologické čistenie odpadových vôd je vhodné pre vaše odpadové vody?
Zašlite nám svoju analýzu odpadových vôd, údaje o prietoku a požadované hodnoty odtoku. Naši procesní inžinieri overia, či je SBR, MBBR, MBR, aktívny kal, biofiltrácia alebo kombinácia viacerých procesov technicky a ekonomicky vhodným riešením.
Projektovanie a výstavba aeróbnej čističky odpadových vôd
Technická dokumentácia a technické listy pre aeróbne čistiarne odpadových vôd
Fotografie zariadení na aeróbne čistenie odpadových vôd
Často kladené otázky týkajúce sa aeróbnych čistiarní odpadových vôd
Čo je aeróbne biologické čistenie odpadových vôd?
Pri aeróbnom biologickom čistení odpadových vôd mikroorganizmy využívajú kyslík na rozklad biologicky rozložiteľných organických látok z odpadových vôd. V závislosti od spôsobu riadenia procesu je možné navyše nitrifikovať amónium a odstrániť dusík prostredníctvom anoxickej denitrifikácie.
Ktorý spôsob biologického čistenia odpadových vôd je najvhodnejší pre priemyselné odpadové vody?
Závisí to od zloženia odpadovej vody, zaťaženia, prietoku a požiadaviek na vypúšťanie. Systém SBR sa napríklad dobre hodí pre kolísavé alebo prerušované prúdy odpadovej vody, zatiaľ čo MBBR predstavuje kompaktnú technológiu biofilmu a MBR je zaujímavý najmä pri vysokých požiadavkách na vypúšťanie.
Aký je rozdiel medzi SBR, MBBR a MBR?
V systéme SBR prebieha biologické čistenie a sedimentácia postupne za sebou v jednom reaktore. V systéme MBBR rastie biomasa na pohyblivých nosičoch. Systém MBR kombinuje biologické čistenie s membránovou filtráciou na oddelenie tuhých častíc.
Je možné použiť biologickú čistiarňu aj v prípade výrazne kolísavého zaťaženia odpadových vôd?
Áno. Technológie ako SBR alebo MBBR je možné cielene navrhnúť pre kolísavé hydraulické a organické zaťaženia. Rozhodujúce sú však skutočné profily zaťaženia a možné výrobné špičky.
Kedy je potrebná predúprava pred biologickou fázou?
Predčistenie môže byť potrebné, ak odpadová voda obsahuje vysoké množstvo tuhých látok, tukov, ťažkých kovov alebo iných látok, ktoré bránia biologickému rozkladu. V závislosti od konkrétneho použitia je možné v predchádzajúcej fáze uplatniť sitovanie, flotáciu, neutralizáciu alebo chemicko-fyzikálne čistenie.
Je možné rozšíriť existujúcu biologickú čistiareň odpadových vôd?
Áno. Existujúce biologické zariadenia je možné v závislosti od geometrie nádrže a cieľa čistenia rozšíriť napríklad o dodatočné stupne biofilmu, MBBR-nosiče, biofiltráciu alebo ďalšie reaktorové línie.
Aký význam má teplota odpadovej vody pre biologické čistenie?
Teplota výrazne ovplyvňuje aktivitu a rýchlosť rastu mikroorganizmov. Najmä nitrifikácia je citlivá na nízke teploty, preto je potrebné zohľadniť teplotu pri dimenzovaní.
Je možné využiť aeróbne biologické čistenie odpadových vôd na účely opätovného využitia vody?
Áno. Aeróbne biologické čistenie môže byť kľúčovou súčasťou koncepcií opätovného využívania vody. Najmä systémy MBR a biofiltračné systémy sa dajú využiť ako biologická predúprava pred ďalšími membránovými procesmi, ako je ultrafiltrácia alebo reverzná osmóza.
Naše anaeróbne čistiarne odpadových vôd
ALMA BHU BIO
Systém ALMA BHU BIO kombinuje nitrifikáciu, denitrifikáciu a sedimentáciu s recykláciou biomasy s cieľom zvýšiť rýchlosť premeny.
ALMA BIO BBI
Systém ALMA BIO BBI sa vyznačuje integrovaným sedimentačným zariadením, vďaka čomu je v porovnaní s podobnými systémami mimoriadne priestorovo úsporný.
ALMA BAF
Pri biologicky aktivovanej filtrácii (BAF) sa používajú prichytené mikroorganizmy na odstraňovanie organických zlúčenín (BSB, CSB) a dusíka z odpadových vôd.
ALMA BIO MBBR
Biologické čistenie odpadových vôd pomocou voľne sa pohybujúcich nosičov mikroorganizmov na účinnú redukciu uhlíkových a dusíkatých zlúčenín.
ALMA BIO SBR
Sekvenčne prevádzkovaný bioreaktor s časovo oddelenými fázami biologického čistenia, sedimentácie a odvodu čistej vody.
ALMA BHU BIO DEA
Biologický proces deamonifikácie na energeticky úspornú elimináciu dusíka z odpadových vôd s vysokým obsahom amónia pri nízkej spotrebe kyslíka.
ALMA BIO Compact MBBR
Kontajnerové zariadenie MBBR na biologické čistenie odpadových vôd s vysokou výkonnosťou na jednotku plochy a rýchlou integráciou do prevádzky.
ALMA BioFil Compact
Naša kompaktná biologicky aktivovaná filtrácia v kontajnerovej konštrukcii, vybavená špeciálnymi rastovými telami pre efektívny rast biomasy.
ALMA BIO MBR
Membránový bioreaktor s ponorenými doskovými modulmi alebo externou ultrafiltračnou jednotkou v robustnej konštrukcii z rúrkových modulov.
Nechajte skontrolovať údaje o odpadových vodách
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja