Oczyszczalnia hybrydowa ZBB-7C HDPE Z, do 7 RLM, 4500 l, WOBET-HYDRET

Biologiczne oczyszczalnie ścieków można podzielić na dwa zasadnicze rodzaje w zależności od technologii oczyszczania ścieków, mamy oczyszczalnie hybrydowe oraz te oparte na metodzie SBR (Sequencing Batch Reactor). Dzięki zastosowaniu procesów biologicznych, systemy oczyszczania ścieków charakteryzują się wysoką wydajnością oraz elastycznością, umożliwiając dostosowanie do zmieniających się warunków operacyjnych i obciążenia ściekami. Przyjrzymy się zasadom działania biologicznych oczyszczalni hybrydowych oraz systemów SBR.

Oczyszczalnie hybrydowe (osad czynny + złoże fluidalne)

W oczyszczalniach hybrydowych proces oczyszczania jest realizowany przy wykorzystaniu osadu czynnego wspomaganego złożem fluidalnym. Złoże to składa się z materiałów nośnych (np. plastikowych wkładów), które są umieszczane w komorze biologicznej, gdzie tworzą struktury umożliwiające osadzanie mikroorganizmów odpowiedzialnych za biodegradację zanieczyszczeń. Dzięki obecności złoża fluidalnego, możliwe jest osiągnięcie wyższej stabilności pracy całego systemu oczyszczania, co stanowi znaczną poprawę w porównaniu do klasycznego systemu opierającego się wyłącznie na osadzie czynnym. Złoże fluidalne zapewnia większą powierzchnię wymiany gazowej oraz umożliwia lepsze utlenianie zanieczyszczeń, przyczyniając się do zwiększenia efektywności procesu.

Proces oczyszczania w oczyszczalni hybrydowej zaczyna się od napowietrzania ścieków przy użyciu specjalistycznej dmuchawy, która zapewnia dostarczanie odpowiedniej ilości tlenu niezbędnego do działalności mikroorganizmów. Napowietrzone ścieki następnie trafiają do osadnika wtórnego, gdzie odbywa się klarowanie, polegające na sedymentacji części stałych, takich jak zawiesiny i martwe mikroorganizmy. Część ścieków może być recyrkulowana, aby zwiększyć wydajność procesu oczyszczania.

W klasycznych wersjach oczyszczalni hybrydowych występują trzy zasadnicze komory:

1. Osadnik wstępny – w którym zachodzi proces usuwania dużych cząsteczek stałych, tłuszczy i substancji o dużej gęstości. W osadniku wstępnym ścieki są wstępnie oczyszczane, zanim trafią do komory biologicznej.

2. Komora biologiczna – główny element procesu oczyszczania, gdzie mikroorganizmy w osadzie czynnym oraz na złożu fluidalnym rozkładają organiczne zanieczyszczenia, przekształcając je w prostsze substancje. W tym etapie zapewniane jest napowietrzanie, które wspomaga metabolizm bakterii tlenowych, odpowiedzialnych za rozkład materiałów organicznych.

3. Osadnik wtórny – w którym zachodzi proces klarowania, w którym osad wtórny oddziela się od oczyszczonych ścieków. Woda poddana procesowi klarowania jest następnie odprowadzana do środowiska lub kierowana do dalszych etapów obróbki, jeśli wymaga dalszego oczyszczania.

Oczyszczalnie SBR (Sequencing Batch Reactor)

Oczyszczalnie SBR (Sequencing Batch Reactor) opierają się na technologii oczyszczania ścieków przy użyciu porcjowego procesu osadu czynnego. W systemie tym nie zachodzi ciągły przepływ ścieków przez oczyszczalnię, jak w tradycyjnych systemach przepływowych, lecz ścieki są wprowadzane do komory biologicznej w partiach (porcjach). Ta metoda pozwala na precyzyjniejsze zarządzanie cyklami oczyszczania, ponieważ każdy etap może odbywać się w dedykowanej fazie, w której kontrolowane są parametry takie jak czas aeracji, retencja, sedymentacja i wypompowywanie oczyszczonych ścieków.

Proces w oczyszczalniach SBR składa się z kilku podstawowych faz:

1. Napełnianie – w tej fazie do komory biologicznej wprowadzane są ścieki, które przechodzą przez system filtracji wstępnej, aby usunąć większe cząstki stałe.

2. Aeracja (utlenianie) – w tej fazie zachodzi napowietrzanie ścieków, które zapewnia odpowiednią ilość tlenu dla mikroorganizmów, umożliwiając rozkład zanieczyszczeń organicznych. Tlen jest dostarczany za pomocą dmuchawki, a okres aeracji może być precyzyjnie kontrolowany.

3. Sedimentacja (klarowanie) – po zakończeniu procesu aeracji następuje okres sedymentacji, w którym osad wtórny oddziela się od wody. Czas sedymentacji jest optymalizowany w celu maksymalizacji efektywności usuwania cząstek stałych.

4. Wypompowanie – oczyszczona woda jest wypompowywana z komory SBR, a osad wtórny może być częściowo recyrkulowany do systemu lub usuwany w procesie odwadniania.

Brak grawitacyjnego przepływu w systemie SBR daje możliwość precyzyjniejszego dawkowania i kontroli dopływu ścieków, co zwiększa efektywność oczyszczania i pozwala na lepsze zarządzanie zmiennością obciążenia ściekami w skali dobowej. Dodatkowo, proces ten jest bardziej odporny na szoki hydrauliczne oraz nagłe zmiany w składzie dopływających ścieków, co skutkuje poprawioną stabilnością systemu i efektywniejszym buforowaniem zwiększonego dopływu ścieków, szczególnie w przypadku wzrostu obciążenia w godzinach szczytu.

Oprócz sedymentacji i klarowania pozostałe fazy związane są z jednoczesnym działaniem dmuchawy i konkretnego elektrozaworu. Oznacza to, że sterownik musi posiadać co najmniej pięć wyjść, z czego jedno załącza dmuchawę, a pozostałe sterują czterema elektrozaworami:

• pompa mamutowa dawkująca,
• dyfuzor,
• pompa mamutowa recyrkulacji osadu,
• pompa mamutowa odpompowująca pod koniec cyklu.

Odprowadzanie ścieków

Po uzyskaniu odpowiednich pozwoleń ścieki oczyszczone w oczyszczalniach mogą być odprowadzane do gruntu za pomocą drenażu rozsączającego, pakietów rozsączających oraz studni chłonnych. Możliwe jest także ich odprowadzenie do cieku wodnego, stawu lub rowu melioracyjnego.