Gliwice dn 22.12.2010r

WYBRANE ZAGADNIENIA BIOTECHNOLOGII ŚCIEKÓW

ĆWICZENIE 5

Oczyszczanie ścieków przemysłowych w bioreaktorze membranowym

OŚ grupa 1b

Martyna Plewniak

Szymon Staroń

Damian Świderski

Wstęp teoretyczny:

Bioreaktory membranowe są coraz powszechniej stosowane w inżynierii środowiska. Oprócz wysokiej sprawności rozdziału ścieków oczyszczonych od osadu czynnego i zatrzymywania całej biomasy osadu czynnego, łatwej rozbudowy systemu oraz zwartej budowy całej instalacji, bioreaktory membranowe charakteryzują się niższą od klasycznego układu osadu czynnego produkcją osadu nadmiernego, co w świetle problemów z zagospodarowaniem osadów ściekowych jest niewątpliwie wartościową cechą tych systemów.

Metodyka badań:

Oznaczenie	Metoda oznaczenia
ChZT	Standardowa metoda dwuchromianowa
Azot amonowy	Metoda kolorymetryczna, spektrofotometr S106
Azot azotynowy	Metoda kolorymetryczna z kwasem sulfanilowym i alfanaftyloaminą, spektrofotometr S106
Azot azotanowy	Metoda kolorymetryczna w środowisku kwaśnym z brucyną, spektrofotometr S106

Opracowanie wyników:

	Ścieki doprowadzone [mg/l]	MBR1 [mg/l]	Ścieki odprowadzone [mg/l]
ChZT	1000	614,6	394,49
N-NH4^+	971,2	93,69	63,89
N-NO2	4,92048	96,4624	10,08928
N-NO3	1,33054	111,5132	6,786864

czas zatrzymania:

V_r - objętość reaktora, 50dm³,

Q - ilość ścieków dopływających, 1,5dm³/d,

t_z = 33,33d

wiek osadu:

Q_E - ilość osadu usuwanego, 0,5dm³/d,

X - zawartość osadu czynnego 4g_sm/dm³

WO = 100d

obciążenie osadu czynnego ładunkiem zanieczyszczeń organicznych A_X:

S_O - ChZT odcieków surowych, 1g O₂/dm³,

X -zawartość osadu czynnego,4 gsm/dm³,

Ax = 0,0075 gO2/gsm·d

obciążenie osadu czynnego ładunkiem azotu amonowego N_X:

S_N - stężenie azotu amonowego w surowych odciekach,;

Nx = 0,007284 g N-NH₄⁺/dm³

Efektywność biologicznego oczyszczania odcieków oceniano na podstawie wyznaczanych dla wszystkich układów technologicznych wielkości:

1 -> DOP - MBR1

2 ->MBR1 - ODP

3 ->DOP -ODP

usunięcia ChZT U_ChZT

(45)

S_o, S_e - ChZT odpowiednio ścieków surowych i oczyszczonych, mg O₂/dm³,

1U_ChZT = 38,54%

2 U_ChZT = 35,81%

3 U_ChZT = 60,55%

 usunięcia azotu amonowego U_N ^amon

S_N - stężenie azotu amonowego w surowych odciekach, mg N-NH₄⁺/dm³,

S_Ne - stężenie azotu amonowego w oczyszczonych odciekach, mg N-NH₄⁺/dm³,

1 U_N ^amon =90,35%

2 U_N ^amon =31,80%

3 U_N ^amon =93,42%

- szybkości utleniania azotu amonowego υ_v^amon i υ_x^amon

1 υ_v^amon = 1,0968875 gN-NH₄⁺/m³h

2 υ_v^amon = 0,03725 gN-NH₄⁺/m³h

3 υ_v^amon = 1,1341375 gN-NH₄⁺/m³h

1 υ_x^amo = 0,274221875 gN-NH₄⁺/gsm · d

2 υ_x^amon = 0,0093125 gN-NH₄⁺/gsm · d

3 υ_x^amon = 0,283534375 gN-NH₄⁺/gsm · d

szybkości nitryfikacji objętościowej υ_v^nitr

L_{h N-NOx} - godzinowy ładunek utlenionych form azotu (N-NO₂^- i N-NO₃^-), powstający w komorze napowietrzania, g N-NO_x/h;

L_{h N-NOx} = 0,012998475 g N-NO_x/h

υ_v^nitr = 0,2599695 gN/m³·h

 szybkości nitryfikacji υ_x^nitr

L_{h N-NOx} - dobowy ładunek utlenionych form azotu (N-NO₂^- i N-NO₃^-), powstający w komorze napowietrzania, g N-NO_x/d.

L_{h N-NOx} = 0,3119634 g N-NO_x/d

υ_x^nitr= 1,559817 gN/gsm·d

Wnioski:

Zgodnie z "Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 (Dz.U.06.137.984.) w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego" związki organiczne w bioreaktorze membranowym nie zostały usunięte w stopniu wystarczającym do wprowadzenia ich do wód powierzchniowych. Norma dla ChZT jest przekroczona ponad dwukrotnie gdyż wynosi 394,49 [mgO₂/dm³] a norma wynosi 150[mgO₂/dm³] . Azot ogólny również przekracza normy gdyż wynosi 80,77 [mg/dm³] a norma stanowi 30 [mg/dm³].

---