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