Применение технологии микро- и ультрафильтрации на стадиях биологической очистки и доочистки сточных вод

Abstract

RU: Цель. На сегодняшний день остро стоит вопрос использования водных ресурсов в различных странах мира, в том числе и в Украине. Это связано с различными факторами - изменением погодных условий, истощением водоносных горизонтов, изменением качества воды в источниках водоснабжения, снижением запасов пресной воды. Целью данной работы является поиск новых более совершенных, эффективных методов очистки сточных вод, позволяющих получить максимально возможный эффект очистки по БПК, ХПК, соединениям азота и фосфора, извлекать и утилизировать полезные компоненты, предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды. Методика. Предложена альтернативная технология доочистки сточных вод от фосфатов на модифицированных ультрафильтрационных напорных мембранах. При этом для модификации поверхности используется оксихлорид алюминия, который дозируется во время работы установки, что позволяет связывать фосфаты и поддерживать образовавшийся модифицированный слой в равновесии. Альтернативой технологии биологической очистки с многоступенчатой доочисткой является мембраннобиологическая технология с использованием мембранного биореактора. Результаты. Снижение диаметра пор позволяет более эффективно удалять биогенные элементы и при постоянном дозировании коагулянта также повышается эффективность удаления фосфатов. Модификация поверхности осуществляется путем гелеобразования на поверхности мембраны по принципу кристаллизации с образованием твердой фазы, выделяющейся из раствора, подаваемого на мембрану. Оптимальный диапазон дозировок коагулянта был экспериментально определен в пределах от 15 до 30 мг/л. Научная новизна. Предложенная технология доочистки сточных вод на основе модифицированных ультрафильтрационных напорных мембранах позволяет эффективно удалять биогенные элементы, а при постоянной подаче раствора коагулянта обеспечить удаление фосфатов. Практическая значимость. Полученный метод доочистки может быть рекомендован для применения на станциях обработки сточных вод с полной биологической очисткой, которые работают на неполное окисление органических веществ.

UK: Мета. На сьогоднішній день гостро стоїть питання використання водних ресурсів у різних країнах світу, в тому числі і в Україні. Це пов’язано з різними чинниками - зміною погодних умов, виснаженням водоносних горизонтів, зміною якості води в джерелах водопостачання, зниженням запасів прісної води. Метою даної роботи є пошук нових більш досконалих, ефективних методів очищення стічних вод, що дозволяють отримати максимально можливий ефект очищення за БПК, ХПК, сполукам азоту і фосфору, витягувати й утилізувати корисні компоненти, запобігти забрудненню водоймищ і звести до мінімуму споживання свіжої води. Методика. Запропонована альтернативна технологія доочищення стічних вод від фосфатів на модифікованих ультрафільтраційних напірних мембранах. При цьому для модифікації поверхні використовується оксихлорід алюмінію, який дозується під час роботи установки, що дозволяє зв’язувати фосфати і підтримувати модифікований шар, що утворився, в рівновазі. Альтернативою технології біологічного очищення з багатоступеневим доочищенням є мембранно-біологічна технологія з використанням мембранного біореактора. Результати. Зниження діаметра пір дозволяє більш ефективно видаляти біогенні елементи і при постійному дозуванні коагулянту також підвищується ефективність видалення фосфатів. Модифікація поверхні здійснюється за рахунок гелеутворення на поверхні мембрани за принципом кристалізації з утворенням твердої фази, яка виділяється з розчину, що подається на мембрану. Оптимальний діапазон дозувань коагулянту було експериментально визначено в межах від 15 до 30 мг / л. Наукова новизна. Запропонована технологія доочищення стічних вод на основі модифікованих ультрафільтраційних напірних мембранах дозволяє ефективно видаляти біогенні елементи, а при постійній подачі розчину коагулянту забезпечити видалення фосфатів. Практична значимість. Отриманий метод доочистки може бути рекомендований для застосування на станціях обробки стічних вод з повною біологічною очисткою, які працюють на неповне окислення органічних речовин.

EN: Purpose. Today is an issue of water resources in various countries around the world, including in Ukraine. This is due to various factors - changes in weather conditions, the depletion of aquifers, water quality changes in the sources of supply, reduction of freshwater. The aim of this work is to find new, more modern, efficient wastewater treatment, allowing to obtain the best possible cleaning effect on the BOD, COD, nitrogen and phosphorus compounds, retrieve and dispose of useful components to prevent water pollution and to minimize the consumption of fresh water. Methodology. An alternative technology tertiary sewage treatment of phosphates on the modified ultrafiltration membranes pressure. When this is used for the surface modification of aluminum oxychloride, which is dispensed during operation of the plant, that allows to bind phosphate and the resulting modified support layer in equilibrium. An alternative technology with multi-stage biological treatment is additional purification membrane biological technology using a membrane bioreactor. Findings. Decrease in pore diameter allows for more efficient removal of nutrients and constant dosing coagulant also increases the efficiency of the removal of phosphates. Surface modification is accomplished by gelling at the membrane surface on the basis of crystallisation to form a solid phase, precipitating from the solution applied to the membrane. Optimal coagulant dosage range was experimentally determined in the range of 15 to 30 mg / l. Originality. The proposed technology tertiary sewage treatment on the basis of modified ultrafiltration pressure membranes can effectively remove nutrients, and a constant supply of coagulant solution to ensure the removal of phosphates. Practical value. The resulting method of post-treatment can be recommended for use in wastewater treatment plants with full biological treatment, which run on the partial oxidation of organic substances.