
2025-12-25
В настоящее время в области очистки сточных вод наряду с традиционным процессом активного ила постепенно набирает популярность новая технология — процесс мембранного аэрированного биопленочного реактора (MABR). Ниже мы анализируем и сравниваем эти два метода очистки:
I. Процесс активного ила
1. Обзор процесса
Процесс активного ила в основном состоит из аэрационных резервуаров, отстойников, систем возврата ила и систем утилизации избыточного ила. Сточные воды и активный ил смешиваются в аэрационной камере, где с помощью аэрационного оборудования увеличивается количество растворенного кислорода и происходит перемешивание смеси. При достаточном насыщении кислородом микроорганизмы поглощают и разлагают органические загрязнители, преобразуя их в углекислый газ и воду. Затем очищенная смесь проходит через отстойники, где активный ил отделяется от осветленной воды. Осветленная вода сбрасывается, а часть ила возвращается в аэрационную камеру, а остальная часть удаляется из системы.
2. Принципы Смешивание и аэрация: сточные воды смешиваются с активным илом. Растворенный кислород увеличивается за счет аэрации, и смесь перемешивается. Адсорбция и разложение: активный ил адсорбирует органические загрязнители из сточных вод. При насыщении кислородом микроорганизмы разлагают органические вещества на углекислый газ и воду. Разделение твердой и жидкой фаз: во вторичном отстойнике активный ил отделяется от воды, а осветленная вода сбрасывается из системы. Рециркуляция и удаление ила: большая часть ила возвращается в аэрационный резервуар для поддержания концентрации ила, а избыточный ил сбрасывается из системы в качестве избыточного ила.

II. Процесс MABR 1. Обзор процесса Процесс MABR сочетает в себе преимущества технологии биопленки и технологии кислородопроницаемой мембраны. В нем используются специальные кислородопроницаемые мембранные материалы, которые облегчают прямой массовый перенос кислорода и одновременно служат носителем биопленки. Это позволяет осуществлять как биологические реакции, так и массовый перенос кислорода в одном и том же устройстве. Такой подход не только повышает эффективность использования кислорода, но и значительно улучшает образование и обновление биопленки.
2. Принцип В процессе MABR микроорганизмы колонизируют поверхность мембраны, образуя биопленку. По мере циркуляции сточных вод вокруг кислородпроницаемой мембраны загрязняющие вещества в воде втягиваются в биопленку за счет градиентов концентрации и микробной адсорбции. Затем эти загрязняющие вещества метаболизируются и разлагаются размножающимися микроорганизмами, что приводит к очистке сточных вод.

III. Сравнение процесса с активным илом и процесса MABR
| Сравнение процессов | Процесс с активным илом | MABR |
| Преимущества | Проверенная технология: тщательно проверена в ходе длительной эксплуатации, отличается простотой управления и эксплуатации; Высокая адаптивность: подходит для очистки сточных вод с различным качеством и расходом; Устойчивость к ударным нагрузкам: эффективно противостоит колебаниям качества воды и внезапному увеличению расхода. |
Высокая эффективность, низкое потребление: повышенная эффективность использования кислорода при сниженных энергозатратах; Оптимизированный процесс: минимальная занимаемая площадь и упрощенные процедуры очистки; Исключительная адаптируемость: подходит для различных типов воды и масштабов очистки; Быстрое обновление: ускоренное образование и регенерация биопленки для превосходных результатов очистки. |
| Недостаток | Высокие затраты на инфраструктуру и эксплуатацию, значительное потребление энергии, сложность управления и склонность к образованию осадка. Процесс денитрификации и удаления фосфора является сложным, требует использования многоступенчатых реакционных резервуаров и внутренней циркуляции, что увеличивает инвестиции и потребление энергии. Образует значительные количества избыточного осадка, требующего дополнительной очистки. |
Процесс MABR требует использования специальных мембранных материалов и оборудования, что приводит к относительно высоким начальным инвестициям в строительство. |