CZ37077U1 - Membránová čistírna odpadních vod s jednotkou vysokokapacitního mechanického předčištění - Google Patents

Membránová čistírna odpadních vod s jednotkou vysokokapacitního mechanického předčištění Download PDF

Info

Publication number
CZ37077U1
CZ37077U1 CZ2023-40903U CZ202340903U CZ37077U1 CZ 37077 U1 CZ37077 U1 CZ 37077U1 CZ 202340903 U CZ202340903 U CZ 202340903U CZ 37077 U1 CZ37077 U1 CZ 37077U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
membrane
tank
wastewater treatment
treatment plant
capacity
Prior art date
Application number
CZ2023-40903U
Other languages
English (en)
Inventor
Milan Drda
Daniel VilĂ­m
Daniel Ing. Vilím
Radek Vojtěchovský
Radek Ing. Vojtěchovský
Luboš Mrkva
Luboš Mgr. Mrkva
Jaroslav Nosek
Nosek Jaroslav Ing., Ph.D.
Original Assignee
Envi-Pur, S.R.O.
Technická univerzita v Liberci
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Envi-Pur, S.R.O., Technická univerzita v Liberci filed Critical Envi-Pur, S.R.O.
Priority to CZ2023-40903U priority Critical patent/CZ37077U1/cs
Publication of CZ37077U1 publication Critical patent/CZ37077U1/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

Membránová čistírna odpadních vod s jednotkou vysokokapacitního mechanického v i v · v j v r predčisteni
Oblast techniky
Technické řešení se obecně týká oblasti čištění odpadních vod, konkrétně pak membránové čistírny odpadních vod s jednotkou vysokokapacitního mechanického předčištění.
Dosavadní stav techniky
Stále častěji jsou používány systémy čištění odpadních i jiných vod prostřednictvím membránové filtrace. Tyto systémy umožňují relativně účinné a levné čištění vod v rámci nejrůznějších konkrétních aplikací.
Membránové technologie pro čištění odpadních vod ale vyžadují předčištěnou odpadní vodu minimálně na velikost 2 mm. Jemné předčištění nese riziko snadné blokace a tím spojené časté odstavovaní čerpání, a proto navyšování provozní spolehlivosti mechanického stupně předčištění je zásadní pro zachování kontinuálního čerpání na technologii.
Existuje tedy potřeba pro zefektivnění tohoto procesu, a tuto potřebu naplňuje membránová čistírna odpadních vod s jednotkou vysokokapacitního mechanického předčištění podle předloženého technického řešení.
Podstata technického řešení
Předložené technické řešení se týká membránové čistírny odpadních vod obsahující jednotku vysokokapacitního mechanického předčištění, která je osazena jednou či více nastavitelnými tryskami s nastavitelným tlakem a teplotou ostřiku, propojenou potrubím s egalizační nádrží, která je osazena aeračními elementy umístěnými na dně nádrže, přičemž do potrubí jsou zavedeny dávkovače chemických látek, egalizační nádrž je dále propojena s alespoň jednou aktivační nádrží, přičemž každá aktivační nádrž je osazena aeračními elementy umístěnými na dně nádrže, aktivační nádrž je dále propojena s membránovou komorou, v níž je umístěn jeden nebo více membránových modulů, přičemž membránová komora je dále propojena s nádrží permeátu.
Membránová čistírna odpadních vod podle předloženého technického řešení může mít hydraulický výkon například v rozmezí 3 až 8 m3/d. Objem biologického reaktoru může být přibližně 7 m3.
Jednotka vysokokapacitního mechanického předčištění je v podobě tzv. HRFS (High Rate Filtration System). Pojmem „vysokokapacitní“ znamená, že jednotka mechanického předčištění je schopna zpracovat i vody s vyšší koncentrací hrubých nečistot, než je ve splaškových vodách běžné a jaká by v konvenčních systémech způsobovala jejich zacpávání. Tento systém představuje významný inovativní prvek. Jednotka vysokokapacitního mechanického předčištění je založena na kombinaci mechanického předčištění surových vod a primární sedimentace. Jednotka tak standardně zahrnuje ruční nebo strojní česle, sloužící k odstranění veškerých větších částic a hrubých nečistot ze surové vody. Dále zahrnuje konvenční prostředky pro odstraňování zablokování průlin, jako jsou například čisticí kartáčky či jiné systémy stírání. Kromě toho je jednotka dále osazena jednou či více nastavitelnými tryskami s nastavitelným tlakem a teplotou ostřiku, které zajišťují schopnost zpracovat vody s vyšší koncentrací hrubých nečistot. Nastavením tlaku a teploty vody je možné manuálně či automaticky. Jednotka je pro účely ohřátí vody na požadovanou teplotu vybavena integrovaným ohřevem vody. Počet trysek a jejich nastavení záleží na konkrétních požadavcích pro danou jednotku. Počet se může pohybovat od jednotek po desítky.
- 1 CZ 37077 U1
Pokud se vlivem velkého množství mechanických nečistot, nebo vlivem jejich lepivost, nedaří odstranit zablokování průlin čistě mechanickým způsobem (působením čistících kartáčku, nebo jiného systému stírání), dochází ke stoupání hladiny v prostoru před mechanickým předčištěním. Tím je indikováno spuštění ostřiku, který intenzifikuje čištění průlin. Pro určitě typy odpadních vod, např. s obsahem tuků či olejů, může být výhodné při nízké teplotě odpadní vody i okolního prostředí provádět ostřik teplou vodou.
Jednotka vysokokapacitního mechanického předčištění umožňuje provoz membránového biologického stupně bez nutnosti instalace primárních usazovacích nádrží, které jsou charakteristické záběrem velké plochy a požadavkem na dlouhé doby zdržení vody. Zajistí efektivní separaci mechanických nečistot a zároveň nahrazuje primární sedimentaci i jemné strojení česle, respektive integruje tyto dvě procesní operace do jednoho zařízení.
Shrabky z předčištění jsou odváděny do odpadních nádob. Předčištěná voda je vedena potrubím do egalizační nádrže. Do potrubí jsou zavedeny dávkovače chemických látek (typicky nutrientů, kyselin a zásad). Dávkování těchto chemických látek probíhá dle potřeby.
Egalizační nádrž slouží k homogenizaci předčištěné odpadní vody. Egalizační nádrž má objem typicky 2 až 6 m3 a je osazena pH sondou a sondou pro měřením hladiny. Míchání (a tím i homogenizace) vody v nádrži je zajištěno pomocí aeračních elementů umístěných ve dně nádrže. Dodávku vzduchu pro aerační elementy zajišťuje dmychadlo. Z egalizační nádrže je voda dále vedena do aktivační nádrže.
Aktivační nádrž má objem typicky objem 3 až 7 m3, je osazena čidlem pro měřením výšky hladiny, kyslíkovou sondou a sondou ORP (oxidačně-redukčního potenciálu). Na dně nádrže jsou osazeny aerační elementy, dodávku vzduchu pro aerační elementy zajišťuje dmychadlo. Z aktivační nádrže je voda čerpána pomocí čerpadla do membránové komory.
Membránová komora má typicky objem 1 až 1,5 m3. Do membránové komory je umístěn jeden nebo více membránových modulů. Membránová komora je také osazena měřením koncentrace nerozpuštěných látek a měřením hladiny.
V rámci jednoho výhodného provedení je membránovým modulem polymerní membránový modul. Plocha membrány tohoto modulu může být například 26 m2.
V rámci dalšího výhodného provedení je membránovým modulem keramický membránový modul. Může jít například o čtyři keramické membránové moduly membrány o celkové ploše 13 m2.
Membránová komora může být také rozdělena na dvě samostatné části, kdy jedna část může být použita pro testování inovativních způsobů chemicky podporovaných zpětných proplachů membrán a druhá část může sloužit jako referenční. V referenční části lze testovat konvenční způsoby zpětného proplachu. V tomto uspořádání tak budou obě dvě části membránové komory pracovat za zcela totožných podmínek (stejné složení odpadní vody a biocenózy aktivovaného kalu, látkové zatížení, filtrační výkon), což umožní snadnou komparaci dosahovaných výsledků.
Z membránové komory je přečištěná voda odváděna do nádrže permeátu, která může mít objem například 1 m3. Nádrž permeátu je osazena měřením hladiny.
Chemické zpětné proplachy je možné provádět dvěma způsoby:
a) dávkování chemikálií do potrubí a čerpání do membrán;
b) dávkování chemikálií do potrubí a sprchování membrán roztokem.
- 2 CZ 37077 U1
Používány jsou typicky kyselina citrónová, kyselina sírová a chlornan sodný. Sprchování se provádí pomocí čerpadla s výkonem 6 až 20 m3/hod. Pro chemický zpětný proplach se používá permeátové čerpadlo pro zpětný proplach.
Pro chemické proplachy je možné používat i ozon. Výkon generátoru ozonu je například 55 g/h.
V rámci jednoho výhodného provedení je celá membránová čistírna odpadních vod umístěna do jednoho nebo více kontejnerů. Pro tyto účely se hodí například 40' a 20' lodní kontejnery. Vlastní jednotka s nádržemi může být umístěna ve 40' lodním kontejneru, přičemž zásobníky a dávkovače chemikálií (chemické hospodářství) a případně též generátor ozónu mohou být umístěny v dalším 20' lodním kontejneru.
U běžného mechanického předčištění se nic nezaznamenává (maximálně množství zachycených shrabků). Stává se, že několikrát denně z důvodů naplnění kapacity dochází k odstavení jednotky předčištění, a i čerpání na celou čistírnu odpadních vod.
U čistírny odpadních vod dle předloženého technického řešení k tomuto negativnímu jevu nedochází, jelikož při zvýšení hladiny dojde ke spouštění ostřiku, v závislosti na okolní teplotě je voda pro ostřik ohřívána, současně je využito vyšší kapacity před česlemi, takže k odstavování čerpání odpadní vody nedochází.
Příklady uskutečnění technického řešení
Rozumí se, že níže popsané příklady provedení technického řešení slouží pouze pro ilustraci a nemají za cíl omezit technické řešení na tyto příklady. Odborník v daném oboru bude samozřejmě schopen za pomoci rutinního experimentování připravit ekvivalenty ke specifickým provedením technického řešení popsaným v tomto dokumentu. I tyto ekvivalenty jsou přitom zahrnuty do rozsahu ochrany vymezeného následujícími nároky na ochranu.
Příklad 1
Membránová čistírna odpadních vod s vysokokapacitním mechanickým předčištěním byla pro snazší umístění na lokalitu zabudována ve 40' lodním kontejneru, potřebné chemické hospodářství pro zpětné chemické proplachy bylo umístěno v samostatném 20' lodním kontejneru.
Odpadní voda je na membránovou čistírnu odpadních vod čerpána pomocí ponorného čerpadla o výkonu 2 až 20 m3/hod. Odpadní voda natéká na jednotku vysokokapacitního mechanického předčištění. Tato jednotka zahrnuje strojní česle, čisticí kartáčky a je osazena 30 nastavitelnými tryskami s nastavitelným tlakem a teplotou ostřiku a integrovaným ohřevem vody. Nastavení tlaku a teploty ostřiku je prováděno manuálně.
Shrabky z jednotky vysokokapacitního mechanického předčištění jsou vedeny do přistavené odpadní nádoby. Mechanicky předčištěná voda z jednotky vysokokapacitního mechanického předčištění je čerpána čerpadlem o výkonu 2 až 20 m3/hod do egalizační nádrže.
Egalizační nádrž má objem 4 m3 a je osazena pH sondou a sondou pro měřením hladiny. Míchání je zajištěno pomocí aeračních elementů umístěných ve dně nádrže. Dodávku vzduchu pro aerační elementy zajišťuje dmychadlo s výkonem 3,9 m3/hod. Před nádrží jsou do potrubí zavedeny dávkovače chemických látek (nutrientů, kyseliny a zásady). Dávkování probíhá dle potřeby.
Z egalizační nádrže je mechanicky předčištěná odpadní voda čerpána pomocí čerpadla do aktivační nádrže.
- 3 CZ 37077 U1
Aktivační nádrž má objem 5 m3, je osazena čidlem pro měřením výšky hladiny, kyslíkovou sondou a sondou ORP (oxidačně-redukčního potenciálu). Na dně nádrže jsou osazeny aerační elementy, dodávku vzduchu pro aerační elementy zajišťuje dmychadlo s výkonem 30 m3/hod.
Z aktivační nádrže je voda čerpána do membránové komory, a to pomocí čerpadla s výkonem 10 m3/h. Membránová komora má objem 1,24 m3. Do membránové komory je umístěn polymerní membránový modul o ploše 26 m2. Membránová komora je dále osazena měřením koncentrace nerozpuštěných látek a měřením hladiny.
Membránová komora je osazena a vzdušněna aeračními elementy pomocí dmychadla s výkonem 30 m3/hod.
Vyčištěné voda - permeát - je odtahována pomocí čerpadla s výkonem 0,58 až 3,24 m3/hod do nádrže permeátu o objemu 1 m3. Nádrž permeátu je osazena měřením hladiny.
Zpětný proplach se provádí pomocí permeátového čerpadla s opačným chodem.
Příklad 2
Membránová čistírna odpadních vod dle příkladu 1 je namísto polymerního membránového modulu opatřena 4 keramickými moduly o ploše 6,9 m2.
Příklad 3
Membránová čistírna odpadních vod dle příkladu 1 je namísto jedné aktivační komory opatřena dvěma aktivačními komorami, přičemž každá aktivační komora je dále propojena s membránovou komorou. Jedna membránová komora je opatřena polymerním membránovým modulem o ploše 26 m2, druhá membránová komora je opatřena 4 keramickými moduly o ploše 6,9 m2.
Průmyslová využitelnost
Membránová čistírna odpadních vod s vysokokapacitním mechanickým předčištěním dle předloženého technického řešení je použitelná pro čištění různých druhů biologicky čistitelných odpadních vod - komunální, průmyslové, včetně zachycení nerozpuštěných látek pomocí vysokokapacitního mechanického předčištění.
Použité řešení je vysoce variabilní a flexibilní, snadno transportovatelné a umožňuje rychlou adaptaci na konkrétní podmínky a charakter daných odpadních vod a jejich změny, přičemž zabezpečuje (díky použití membrán) vysokou efektivitu čištění, a tedy minimalizaci negativních vlivů na životní prostředí.
Využití této technologie bude v praxi znamenat absenci primárních usazovací nádrží, tedy menší zábor plochy (velmi kompaktní zařízení), vyšší hydraulický výkon (absence problémů s optimálním hydraulickým prouděním), a stabilnější provoz (menší citlivost vůči hydraulickým a látkovým výkyvům).

Claims (3)

1. Membránová čistírna odpadních vod, vyznačující se tím, že obsahuje jednotku vysokokapacitního mechanického předčištění, která je osazena jednou či více nastavitelnými 5 tryskami s nastavitelným tlakem a teplotou ostřiku, propojenou potrubím s egalizační nádrží, která je osazena aeračními elementy umístěnými na dně nádrže, přičemž do potrubí jsou zavedeny dávkovače chemických látek, a tato egalizační nádrž je dále propojena s alespoň jednou aktivační nádrží, přičemž každá aktivační nádrž je osazena aeračními elementy umístěnými na dně nádrže, a tato aktivační nádrž je dále propojena s membránovou komorou, v níž je umístěn jeden nebo více 10 membránových modulů, přičemž membránová komora je dále propojena s nádrží permeátu.
2. Membránová čistírna odpadních vod podle nároku 1, vyznačující se tím, že membránovým modulem je polymerní membránový modul.
3. Membránová čistírna odpadních vod podle nároku 1, vyznačující se tím, že membránovým modulem je keramický membránový modul.
15 4. Membránová čistírna odpadních vod podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je umístěna v jednom nebo více kontejnerech.
CZ2023-40903U 2023-04-18 2023-04-18 Membránová čistírna odpadních vod s jednotkou vysokokapacitního mechanického předčištění CZ37077U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2023-40903U CZ37077U1 (cs) 2023-04-18 2023-04-18 Membránová čistírna odpadních vod s jednotkou vysokokapacitního mechanického předčištění

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2023-40903U CZ37077U1 (cs) 2023-04-18 2023-04-18 Membránová čistírna odpadních vod s jednotkou vysokokapacitního mechanického předčištění

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ37077U1 true CZ37077U1 (cs) 2023-05-30

Family

ID=86606863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2023-40903U CZ37077U1 (cs) 2023-04-18 2023-04-18 Membránová čistírna odpadních vod s jednotkou vysokokapacitního mechanického předčištění

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ37077U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101233775B1 (ko) 유입 액체를 처리하기 위한 생물반응조 및 분리막 여과 모듈을 포함하는 장치
EP2258663A1 (en) Grey water regeneration system
CN102616954B (zh) 一体化净水供水系统
GB2350357A (en) Water treatment apparatus
BRPI1004491A2 (pt) método e sistema de filtragem de água
KR20090111188A (ko) 일체형 방류수 처리시스템 및 이를 이용한 방류수의처리방법
CZ37077U1 (cs) Membránová čistírna odpadních vod s jednotkou vysokokapacitního mechanického předčištění
JP2015217336A (ja) 水処理装置及び水処理方法
JP5781401B2 (ja) 排水処理装置および排水処理方法
US20070170106A1 (en) Installation and method for the treatment of sewage sludge, and membrane unit
RU2645567C1 (ru) Станция очистки производственно-дождевых сточных вод
ZA200205320B (en) Method and device for effluent treatment.
KR20210055294A (ko) 마이크로버블을 이용한 멤브레인 세정장치 및 방법
RU2757589C1 (ru) Способ очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и станция для его осуществления
RU2834524C1 (ru) Установка очистки сточных вод и оборотного водоснабжения
KR102151055B1 (ko) 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치
CZ36309U1 (cs) Recyklační linka pro recyklaci znečištěné vody z proplachu bazénových filtrů
KR100575369B1 (ko) 소규모 상수용 무인 제어형 급속 정수시스템
CN106746361A (zh) 一种新型农村污水处理装置与方法
CZ36373U1 (cs) Variabilní jednotka pro čištění odpadních vod
SU1530576A1 (ru) Установка дл очистки сточных вод
CZ29340U1 (cs) Zařízení pro úpravu a čištění kapaliny, zejména šedých vo
CZ2023359A3 (cs) Způsob čištění odpadních vod a zařízení k provádění tohoto způsobu
KR200266459Y1 (ko) 중수도 취수장치
Jalla et al. COMPARISON OF MBR FACILITY DESIGN PROCESSES

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20230530