CCI20130725160

161

9.3. Bioreaktory membranowe

Złoża biologiczne z wtórnym procesem kontaktowym

Podstawowymi urządzeniami tego procesu są złoża biologiczne, napowietrzane komory kontaktowe, osadniki wtórne z komorami flokulacji oraz komory regeneracji osadu stosowane w wariantowych rozwiązaniach tego procesu.

W procesie TF/SC złoże biologiczne usuwa główną część zanieczyszczeń, zaś komora kontaktowa służy do usunięcia zanieczyszczeń trudniej ulegających biodegradacji. Komory flokulacji z wolnym mieszaniem, umieszczone w centralnej komorze osadników pozwalają na skupienia się drobnej zawiesiny w większe kłaczki, łatwiej ulegające sedymentacji. Recyrkulacja osadu z osadników wtórnych do komory kontaktowej, pozwala utrzymywać odpowiednie stężenia osadu czynnego w komorze napowietrzania. Proces TF/SC występuje w trzech wariantach technologicznych w zależności od charakterystyki oczyszczanych ścieków (rys. 9.10):

-    Wariant I - powinien być stosowany, gdy odpływ ze złoża zawiera stosunkowo dużą ilość rozpuszczonych substancji organicznych; stopień redukcji substancji organicznych w złożu jest zależny od czasu napowietrzania w komorze kontaktowej; rozwiązanie to jest tożsame z układem złoże buforowe-osad czynny (RF/AS).

-    Wariant II - jest najbardziej odpowiedni w przypadku, gdy odpływ zawiera stosunkowo niskie stężenie rozpuszczonych substancji organicznych i wysokie stężenie zawiesiny; komora napowietrzania osadu ma w tym przypadku zapewnić utrzymanie osadu w warunkach tlenowych, jak i w stanie zdolnym do flokulacji.

-    Wariant III - może być stosowany, gdy w odpływie ze złoża konieczne jest dalsze usuwanie zarówno rozpuszczonych substancji organicznych, jaki zawiesiny, czyli reprezentuje rozwiązanie pośrednie między poprzednimi schematami.

9.3. Bioreaktory membranowe

Techniki membranowe są coraz chętniej wykorzystywane w inżynierii środowiska do rozdzielania składników mieszanin ciekłych i gazowych na poziomie jonowym, cząsteczkowym lub koloidalnym. Techniki te różnią się rodzajem membrany i siły napędowej, zakresem stosowania oraz parametrami technologicznymi i ekonomicznymi (tabela 9.5).

Użycie technik membranowych związane jest z szeregiem korzyści, do których należą:

-    wysoki stopień separacji;

-    brak konieczności dodawania chemikaliów;

-    możliwość prowadzenia separacji w sposób ciągły;

-    łatwe powiększanie skali ze względu na system modułowy;

-    możliwość łatwego łączenia procesów membranowych z innymi procesami jednostkowymi.

Techniki membranowe to także niedogodności, do których zalicza się przede wszystkim:

-    spadek wydajności, który może być spowodowany polaryzacją stężeniową (zjawisko polegające na powstaniu w pobliżu powierzchni membrany warstwy roztworu o większym stężeniu substancji zatrzymywanej przez membranę) oraz „foulingiem” membrany