Қазіргі заманғы инженерлік инфрақұрылымды таңдау елді мекен қалдық суын тазалау операциялық тұрақтылықты, ұзақ мерзімді шығындарды және шығарылатын сулардың сапасына қойылатын талаптарды бағалауды қажет етеді. Жарты ғасырдан астам уақыт бойы дәстүрлі белсенді шелекті өңдеу процесі қалалық биологиялық тазарту үшін саладағы негізгі эталон болып келді. Алайда, жетілдірілген биореактор мембрана шешімдер қазір дәстүрлі тазарту әдістеріне өте тиімді альтернатива ретінде пайда болды. Толыққанды өндірістік суларды тазарту технологияларының салыстырмалы талдауы қалалық құрылыс мамандары мен экологиялық инженерлерге 30 жылдық құрылыс өмір сүруі кезінде MBR мен белсендірілген шамалар тәсілінің ең жоғары операциялық тиімділікті қамтамасыз ететінін анықтауға мүмкіндік береді.

Дәстүрлі елді мекен қалдық суын тазалау құрылыстар гравитациялық шөгу резервуарларына сүйенеді, ал заманауи құрылыстар біртіндеп сүзгілеуге негізделген бөлу әдістерін қабылдайды. Терең өндірістік суларды тазарту технологияларының салыстырмалы талдауы қатты-сұйық бөлу, аумақтың талаптары мен гидравликалық тасуларға төзімділікте айқын айырмашылықтарды көрсетеді. Салыстыру MBR мен белсендірілген шамалар әрбір биореактор мембрана конфигурацияның биомассаны ұстауын, энергия тұтынуын және өсетін қалалық қоғамдардағы қатаң шығарылатын суға қойылатын талаптарды қанағаттандыруын қарастыруды талап етеді.
Негізгі инженерлік механикасы және бөлу өнімділігі
Бөлу өнімділігі және шығарылатын судың сапасы
Кlassикалық белсенді шелекті өңдеу процесі шығарылатын судың биологиялық қоқысын бөлу үшін екіншілік тұндырғыштарға көп сүйенеді. Гравитациялық шөгу өнімділігі температура мен биомассаның денсаулығына байланысты өзгереді, ол 5–15 мг/л аралығындағы тұнба заттар деңгейін береді. Алайда, жетілдірілген биореактор мембрана физикалық кедергі сүзгілеуін қолданады және тұнба заттары 1 мг/л-ден төмен болатын сүзілген суды тұрақты түрде өндіреді. Кез келген маңызды өндірістік суларды тазарту технологияларының салыстырмалы талдауы , бұл жоғары сүзгілеу қабілеті биореактор мембрана қосымша құм сүзгілерсіз тікелей пайдаланылмайтын қайта қолдануға немесе сезімтал беттік суға шығаруға идеалды.
Биомассаның концентрациясы мен реактордың аумағы
Обычный елді мекен қалдық суын тазалау стандартты қолданатын кәсіпорындар белсенді шелекті өңдеу процесі қоспалы сұйықтықта ерітілген қатты заттар (MLSS) деңгейінде 3 000–5 000 мг/л аралығында жұмыс істейді. Жоғары биомасса концентрациясы қатты шамалы қалдықтың ісінуі мен тазартқыштан асу қаупін туғызады. Талдау кезінде MBR мен белсендірілген шамалар жобалау нұсқаларын биореактор мембрана гидравликалық ұстау уақытын қатты заттарды ұстау уақытынан бөледі және MLSS деңгейін 8 000–12 000 мг/л аралығында сақтайды. Бұл жоғары микробтық тығыздық биологиялық деградацияны әлдеқайда жылдамдатады, ол көлемі кішірек резервуарларға және аумақтың әлдеқайда аз болуына әкеледі.
Жұмыс істеу тұрақтылығы, қоректік заттарды алып тастау және тұрақтылық
Қоректік заттарды алып тастау және процестің икемділігі
Қазіргі заманғы елді мекен қалдық суын тазалау шығару рұқсаттары қабылдаушы сулардағы эвтрофикацияны болдырмау үшін қатаң азот пен фосфорды алып тастауды талап етеді. Дәстүрлі белсенді шелекті өңдеу процесі қолданып, жалпы қоректік заттарды алып тастау үшін маусымдық ағыс өзгерістеріне бағынатын күрделі көпсатылы аноксиялық және аэробтық резервуарлар қажет. Толық өндірістік суларды тазарту технологияларының салыстырмалы талдауы біріктірілген жүйенің қабілеттілігін көрсетеді биореактор мембрана шамалы тұнба ұстау уақытын ұзартуға мүмкіндік береді, нитрификациялық бактериялардың өсуін қолдайды. Сондықтан, MBR мен белсендірілген шамалар бағалау әдетте шағын биологиялық көлемде жоғары деңгейдегі, тұрақты қоректік заттарды алуын атап өтеді.
Шыңдық құбылыстары мен өнеркәсіптік қатты жүктемелердің өңделуі
Жаңбыр суының келуі, дауылдар мен өнеркәсіптік сулардың қатты тасуы көбінесе стандартты белсенді шелекті өңдеу процесі биологиялық теңестіруді бұзады, сондықтан тұнба қабаты тазартқыштағы қабырғалар арқылы жоғалады. Ал биореактор мембрана қатты бөлшектерді олардың шөгу қасиеттеріне қарамастан физикалық түрде ұстайды, сондықтан гидравликалық қатты құбылыстар кезінде ешқандай аналогы жоқ жұмыс тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Қала коммуналдық кәсіпорындары өндірістік суларды тазарту технологияларының салыстырмалы талдауы жүргізген кезде, биореактор мембрана физикалық ұстау механизмі қатты бөлшектердің шайылу қаупін жояды, сонымен қатар экстремалды ауа-райы жағдайлары кезінде шығарылатын сулар бойынша рұқсат берілген нормалардың сақталуын қамтамасыз етеді.
Өмірлік цикл бойынша құнын талдау және кеңейту жоспары
Капиталдық шығындар мен аумақтық талаптар
Жер сатып алу шығындары тығыз метрополиялық аймақтарда технологиялық таңдауды қатты әсер етеді. Бір елді мекен қалдық суын тазалау дәстүрлі қолданатын зауыт белсенді шелекті өңдеу процесі аэрациялық резервуарлар мен екіншілік тұндырғыштар үшін кең жер учаскесін талап етеді. Керісінше, компактты биореактор мембрана зауыты жалпы аумақтық талаптарды 35%–50% азайтады. Қарастырған кезде MBR мен белсендірілген шамалар капиталдық шығындар, механикалық мембраналық жабдықтардың бастапқы бағасы жоғары болғанымен, цивильдік инженерлік және жер сатып алу шығындарының төмендеуі биореактор мембрана жиі осы артық шығындарды теңестіреді.
Ұзақ мерзімді жұмыс істеу шығындары мен болашақта масштабтау мүмкіндігі
Ұзақ мерзімді қаржылық тиімділік кез келген өндірістік суларды тазарту технологияларының салыстырмалы талдауы ортақ негізін құрайды. Дәстүрлі белсенді шелекті өңдеу процесі инфрақұрылымның энергия шығыны төмен болады, себебі ірі көпіршікті аэрация және гравитациялық тұндыру қолданылады. Алайда, биореактор мембрана мембраналық ластануды болдырмау үшін үздіксіз ауа шайылуын талап етеді, сондықтан электр энергиясының тұтынуы жоғары болады. Қалалар елді мекен қалдық суын тазалау жаңартуларды жоспарлаған кезде бұл энергия шығындарын химиялық реагенттердің үнемделуімен, шамалы шалшықты жою шығындарымен және биореактор мембрана жүйелерде уақыт өте келе.
Жиі қойылатын сұрақтар
MBR мен активті шам шамын салыстырғандағы негізгі айырмашылық қандай?
Негізгі айырмашылық — қатты және сұйық фазаларды бөлу. Дәстүрлі белсенді шелекті өңдеу процесі гравитациялық тұндыру қондырғыларын қолданады, ал биореактор мембрана микрофильрация немесе ультрафильтрация мембраналарын қолданады, олар әлдеқайда жоғары сапалы шығыс суын береді және елді мекен қалдық суын тазалау .
Мембраналық биореактор қалалық өндірістік суларды тазартуда кеңістікті қалай үнемдейді?
Aбиореактор мембрана қалыпты белсенді шелекті өңдеу процесі қарағанда әлдеқайда жоғары биомасса концентрациясында (MLSS) жұмыс істейді. Бұл жоғары микробтық қор мөлшері кішірек биологиялық аэрация резервуарларын қамтамасыз етеді және ірі екіншілік тұндырғыштарды жоюға мүмкіндік береді, сондықтан құрылыс аумағы 50%-ға дейін азаяды.
Қай нұсқа әртүрлі өндірістік су тазарту технологияларын салыстырғанда ұзақ мерзімді құндылық ұсынады?
«EI» трансформатор мен MBR мен белсендірілген шамалар жүйе орналасу шектеулері мен шығарылатын су шектеулеріне байланысты. Алайда белсенді шелекті өңдеу процесі бастапқы энергия шығындары төмен болса да, биореактор мембрана қазіргі заманғы өндірістік су тазарту жүйелері үшін жоғары сапалы шығатын су, модульді кеңейту мүмкіндіктері және жұмыс істеу тұрақтылығын қамтамасыз етеді елді мекен қалдық суын тазалау қосымшалар.