SK58393A3

SK58393A3 - Membrane bioreactor system for treating synthetic metal-working fluids and oil-based products

Info

Publication number: SK58393A3
Application number: SK58393A
Authority: SK
Inventors: Fernardo A Tonelli; Philip R Canning
Original assignee: Zenon Environmental Inc
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1992-10-09
Publication date: 1993-10-06
Also published as: TW278069B; DK0560980T3; HU218749B; AU663893B2; WO1993007092A1; US5401400A; CN1075938A; KR930703210A; KR0177184B1; DE69223609T2; CA2097716C; CA2097716A1; PL299827A1; DE69223609D1; EP0560980A1; US5204001A; HUT73571A; CZ112493A3; HU9301834D0; AU2750592A

Description

Tento vynález pozostávajúcej z sa presnejšie týka spracovania zmesi, prírodných uhľovodíkov a syntetických kvapalín používaných pri obrábaní kovov, tukov, olejov a mazív (FOG) zmiešaných so syntetickými organickými a or gan ok ον ον ým i zlúčeninami, z tuhé látky, iné emulgovateľné tuhé látky a kvapaliny. Táto odpadové kvapaliny. Odpadové ktorých niektoré sú nerozpustné kvapaliny a ešte iné rozpustné zmes v odpadovej vode sa nazýva kvapaliny obsahujú najmä ťažko spracovateľné zložky a pomerne l’ahko spracovatel’né zložky.

Problémom je zabezpečiť taký ekonomický postup, pri ktorom sa biologicky rozložia odpadové kvapaliny v prúde odpadovej vody, ktorej zloženie sa mení z hodiny na hodinu. Prúd sa mení tak z hľadiska množstva prietoku za hodinu, ako i koncentrácie odpadových Problém, ktorý má byť k tor ý hodinu obyčajne kvapalín v ňom vyriešený je použiť pracuje s konštantným v spojení s bioreaktorom, na z hľadiska obsiahnutých membránový odlučovač, množstvom prietoku za výrobu takej upravenej vody, ktorá odspovedá predpisom štátnych orgánov. Pritom sa pomer zložiek odpadových kvapalín v priebehu prevádzky mení. Úspešná technológia vyžaduje, aby fungovala plynulé a v podstate bez ľudského dozoru. A ďalej, technológiou produkovaný odpad by mal byť čo najmenší.

Uvedené problémy rieši postup, ktorý vyžaduje, aby pred ďalšou úpravou boli z odpadovej vody odlúčené všetky voľné oleje a všetky pevné látky s výnimkou jemne rozdelených pevných látok. Zistilo sa, že zloženie pevných látok je v tomto systéme také, že tie, ktorých rozmery sú väčšie než asi 106 pm (štandardné sito USA 140 meš) majú nepriaznivý vplyv na činnosť membrán. Voľný olej zhoršuje selektivitu membrán tým, že ich zanáša (namáčanie) a zabraňuje tak prieniku vody. Pevné látky podstatne väčšie ako 106 p m boli najmä rekalcitrantné tuhé látky, z ktorých veľká časť boli anorganické látky, ako napr. častice, kovov a karbidov; a medzi väčšími organickými časticami v odpadových kvapalinách mnohé mali zloženie tak málo biodegradabilné, že ich odstránenie predbežnou úpravou sa ukázalo určujúcim faktorom pre uspokojivé fungovanie tejto technológie. S výnimkou veľmi malých meš, bola jedinou tuhpu častíc, ktoré prejdú látkou v systéme sitom 140 bioreaktoru biomasa živých a mŕtvych mikroorganizmov tie pevné častice, ktoré produkujú tieto mikroorganizmi.

- 3 Ďalším určujúcim faktorom bolo nastavenie systému tak, aby rýchlosť tvorenia permeätu bola väčšia ako rýchlosť, ktorou vstupuje prívodná kvapalina zbavená tuhých látok do reaktor a .

Poter a j ši..............stav..........technik y Toto tvorenie permeátu pri veľkej rýchlosti umožňuje zabezpečiť recirkuláciu permeátu okrem recirkulácie biomasy v koncentráte. Napriek zrejmému protikladu recirkulácie permeátu a problému jeho produkcie, je recirkulácia permeátu podstatná preto, aby reaktor fungoval pri konštantnom objeme a aby naplnil membránovú zónu u 1trafi 1trácie pri konštantnej rýchlosti prúdenia. Dôvody pre recirkuláciu permeátu budú vysvetlené ďalej. Postup zahrnuje už skôr uvedené vlastnosti a spočíva v zvláštnom pracovnom postupe, v kombinácii okolitého tlaku aeróbneho reaktora, vyrovnávacej nádrže a membránového zariadenia, ktoré bolo dimenzované tak, aby umožnilo prienik molekúl vopred určeného množstva a rozmerov molekúl, ktoré sú produktom biologického rozkladu. Transportovaná odpadová voda predtým než je privedená do vyrovnávacej nádrže, je predupravená za účelom odlúčenia plávajúcich voľných olejov a usaditeľných pevných látok. Jedným príkladom predupravovacieho zariadenia je zberač z vlnitého plechu (CPI), ale môže sa použiť akákoľvek iná jednotka, ktorá je vhodná na odstránenie plávajúcich olejov a usaditelných (sedimentovateľných) látok. Ako alternatíva môže sa odstránenie flotovateIných voľných olejov a usaditeľných pevných látok uskutočniť priamo vo vyrovnávacej nádrži s vhodným vybavením. Prívod do bioreaktora sa odoberá z vyrovnávacej nádrže a tento prívod obsahuje tuky, oleje a mazivá, ktorých chemické a fyzikálne vlastnosti sú úplne iné ako vlastnosti odpadových vôd, vzniklých ľudskou činnosťou, čo je typické pre komunálne odpadové vody. Presnejšie, odpadové vody z kovoobrábacích procesov obsahujú ktorýkoľvek alebo všetky nasledujúce komponenty: tuky, oleje a mazivá na báze nafty, tuky a mazivá nie naftového pôvodu (syntetické a polosyntetické oleje), tiež zlúčeniny organických kovov. Tieto zložky z hľadiska biologického rozkladu

’.xu/ predstavujú celé spektrum obtiažnostných stupňov. A práve tieto vody boli upravené v systéme membránového bioreaktora a boli dôkladne testované v automobilových závodoch MOH General Motors poloprevádzkovými testami, o ktorých bolo referované 10.októbra 1990 vo Washingtone v prednáške na konferencii WPFC.

Základná technológia, ktorá využíva bioreaktor s membránovým odlučovačom bola vynájdená pred štvrť storočím a je opísaná v USA patente č. 3472765, ktorého obsah je tu uvedený ako stav techniky. Tento patent používa dobre vetraný bioreaktor v kombinácii s mikrofiltrom alebo membránovým ultrafiltrom nielen preto, aby sa odstránila nevýhoda dlhého trvania technológie gravitačného usadzovania, ale i preto, aby sa oddelila recirkulovaná voda vysokej kvality, v podstate bez tuhých látok (permeát) pre ďalšiu recirkuláciu a zostávajúce nerozložíteíné látky vysokej molekulovej hmotnosti a prúd, obsahujúci pevné látky (koncentrát) recirkulovali v bioreaktore.

Podstatnou vlastnosťou technológie podía USA patentu č. 3472765 je, že udržiaval konštantný objem reaktora pri meniacom sa množstve prívodného prúdu. Ďalej organické pevné látky boli rozdrobené, ale neboli odstránené, takže zostávali v'recirkulovanom koncentráte. Naproti tomu postup podía vynálezu udržuje v podstate konštantný objem reaktora tak, že udržuje prietokovú rýchlosť prívodnej kvapaliny do reaktora prakticky konštantnú a recirkuluje ju i ako koncentrát i ako permeát. V postupe podía vynálezu tuhé látky nad 106 pm do reaktora zásadne nevstupujú a jedinými tuhými látkami v systéme sú už skôr uvedené jemne rozdrobené organické pevné látky, samotná biomasa a biomasou produkované látky.

Systém podía USA patentu č. 3472765 bol aplikovaný s limitovaným úspechom v 70. rokoch, hlavne v oblasti íudských a zvieracích odpadov a jeho úspech sa prejavoval hlavne tam, kde pri aplikácii nezáležalo veľmi na nákladoch. Účinnosť tohto systému s odpadovou vodou, ktorá obsahovala odpadové kvapaliny s obsahom tukov, olejov a mazív, pochádzajúcich z kovoobrábacích závodov, nebola úspešná, pretože zadržovacia doba pevných látok (HRT) nebola dostatočne dlhá na to, aby sa rozložila odpadová kvapalina.

Hoci je každá mechanická časf systému známa, kombinácia použitá v postupe podlá vynálezu sa ukázala byf účinná pri úprave odpadových vôd, ktoré obsahovali tuky, oleje a mazivá veľmi vysokej koncentrácie pokial’ sa postupovalo nasledujúcim spôsobom: bioreaktor pracoval tak, že sa udržiavala vopred tukov, olejov a mazív a dokonale látok (TSS) a membrána určená koncentrácia rozpustených pevných pracovala ako ultrafiltračná rozsahu od asi 170 do 1035 kPa veľkého množstva koncentrátu, recirkulačný prúd.

Množstvo prúdiace z bioreaktora napriek tomu zabezpečuje látok (SRT) a dostatok membránová jednotka pri nízkom tlaku, v Tento postup dáva riadený prúd obsahujúceho tuhé látky, ako je nečakane veľké a i) dlhú zadržiavacu dobu tuhých kvapaliny ako to vyžaduje vstup jednotiek vzduchu na rozklad tukov, olejov a mazív (FOG), nachádzajúcich sa v odpadovej vode a tiež ii) vykoná v bioreakčnom systéme rozloženie organického odpadu s kratšou hydraulickou zadržovacou dobou ako 5 dní, s výhodou kratšou ako 48 hodín. Podmienkou uskutočnenia vyššie uvedeného je, aby boli emulgované látky zadržané na dlhšiu dobu ako je zadržovacia doba kvapaliny alebo hydraulická zadržovacia doba (HRT) vody.

reaktora, na základe prietokovej rýchlosti odpadovej

Podstata.......v ynálezu

Zistilo sa, obsahuje aeróbny že činnostou bioreaktorového systému, ktorý kombinácii bioreaktor filtračným zariadením, sa úspešne rozkladajú obsahujúce vysoké koncentrácie polosyntetických kovoobrábacích mazív - pre skrátenie ďalej kovoobrábacích závodoch s podmienkou, že sa uskutočňuje v rámci úzko vymedzených prevádzkových kritérií. Odpadová voda s membránovým odpadové vody, a prírodných, syntetických kvapalín, tukov, olejov len FOG - používaných

- 6 .-.U.v je najskôr zbieraná, potom sa oddelia usadzovatel’né tuhé látky. Presnejšie povedané, nakoľko odpadová kvapalina obsahuje zle rozložiteľné pevné látky s vysokou koncentráciou FOG, všetky pevné látky s výnimkou veľmi jemných častíc, sú oddelené s výhodou vo filtračnej zóne, opatrenej sitom 106 pm. Táto predupravená voda umožňuje, aby bioreaktor v kombinácii s ultrafiltračným membránovým zariadením pracoval s najmenej 24 hodinovou ale výhodne s jeden až paf dní trvajúcou zadržiavacou dobou (HRT) a 30 až 150 dní, účelne 50 až 125 dní trvajúcou zadržovacou dobou pevných látok (SRT).

Z toho vyplýva, že všeobecným cieľom tohto vynálezu je vyriešenie takého postupu biologického rozkladu jednotlivých zložiek odpadových kvapalín v bioreakčnej zóne (a), ktorého činnosť prebieha v úzko vymedzených hraniciach so zvláštnym ohľadom na oddelenie tuhých látok vstupujúcich do bioreakčnej zóny, udržiavanie toku prívodnej kvapaliny do bioreakčnej zóny a do zóny membránovej ultrafiltrácie na stálej hodnote a využitie recirkulácie permeátu k tomu, aby. bolo prepustenie funkčnej tekutiny v podstate udržiavané na stálej hodnote a (b) zóna membránového filtra používa membránu takých rozmerov, ktoré umožňujú priechod molekúl účinného priemeru pod 0,001 pm ak sa robí pri tlaku v rozsahu 170 až 689 kPa.

Rovnako sa zistilo, že odpadové kvapaliny, vznikajúce v kovoobrábacích závodoch môžu byť úspešne biologicky rozložené, ak sú z dodávanej odpadovej vody najskôr odstránené pevné látky, množstvo prívodného prúdu do bioreakčnej zóny je udržiavané na stálej hodnote a hydraulická zadržiavaca doba (HRT) je udržiavaná v rozsahu asi 24 až 48 hodín a zadržiavaca doba pevných látok (SRT) je väčšia ako 30 dní s výhodou aspoň 50 dní. Emulgované znečisťujúce látky sú zadržiavané dlhšiu dobu ako je hydraulická zadržovacia doba HRT bioreakčnej zóny založená na rýchlosti prúdenia odpadovej vody.

Ďalším cieľom vynálezu je vyriešiť taký postup, ktorý by obsahoval:

a) oddelenie pevných látok zo zmesi syntetických kovoobrábacích kvapalín, tukov, olejov a mazív, používaných v kovoobrábacích zariadeniach a privedenie prívodnej kvapaliny Qf do reaktora v podstate konštantnou prietokovou rýchlosťou;

b) vetranie zmesi v bioreakčnej zóne za prítomnosti živých mikroorganizmov, pri okolitom tlaku a za súčasného udržiavania v tejto zóne v podstate konštantnou zadržovacou hydraulickou dobou HRT v rozsahu asi od 24 hodín, ale menej ako 48 hodín;

c) prúdenie vopred určenej časti obsahu bioreaktora k zóne membránového filtru tak, aby sa vytvorila rýchlosť toku permeátu väčšia ako je prívod odpadovej vody do bioreakčnej zóny;

d) udržanie koncentrácie vopred stanoveného podielu pevných látok vo vopred stanovenom rozsahu;

e) recirkulácia prvej časti Q_Pi permeátu do bioreaktora a

f) odvedenie druhej časti Q_P2 permeátu ako vysoko kvalitnej vody.

Špecifickým cielom tohto vynálezu je vyriešiť v zásade plynulý spôsob úpravy odpadovej vody, využívajúceho systém membránového bioreaktora, pričom tento spôsob obsahuje

a) vyhotovenie predupravova.eej zóny pre uvedenú odpadovú vodu, pričom táto zóna má mať dostatočne veľký objem na to, aby vyrovnala rôzne prietokové rýchlosti odpadovej vody do predupravovacej zóny, ktorá je upravená na oddelovanie usadzovateľných tuhých látok a zbieranie voľného oleja a odvedenie zbieranej odpadovej vody zo zóny;

b) oddelenie tuháých látok väčších ako asi 106 pm zo zbieranej odpadovej vody, aby sa získala vstupná odpadová voda bez pevných látok;

c) privádzanie tejto odpadovej vody bez tuhých látok do zóny bioreaktora pri v podstate konštantnej rýchlosti prúdu kvapaliny, pričom sa v tejto zóne udržuje stály objem kvapaliny a hydraulická zadržiavaca doba je aspoň 24 hodín;

d) privádzanie vzduchu k biochemický okysličeným látkam za prítomnosti živých organizmov, vhodných na rozklad týchto látok, ktoré sú v reaktore držané v podobe suspenzie s aspoň dennou zadržovacou dobou pevných látok (SRT);

e) prúdenie suspenzie zónou membránovej filtrácie pri rýchlosti a tlaku, ktoré sú dostatočné na udržanie vopred určeného membránového toku v zóne filtra, pri ktorom v podstate nezostane na povrchu membrány vo filtračnej zóne žiadna tuhá látka, pričom povrch membrány je dostatočne veľký na to, aby zabezpečil prietok permeátu väčší ako je v podstate konštantná rýchlosť toku odpadovej vody, zbavenej tuhých látok;

f) odelenie permeátu od koncentrátu obsahujúceho tuhé látky;

g) prietok koncentrátu zo zóny membránovej filtrácie do bioreakčnej zóny ako recirkulácia koncentrátu;

h) oddelenie vytekajúcej vody prijateľnej kvality a

i) prietok prebytočného permeátu z oddelenej vody späť do bioreaktora.

Ďalším špecifickým cieľom tohto vynálezu je upraviť zle rozložiteľnú odpadovú vodu v systéme obsahujúcom bioreaktor a modul obsahujúci ultrafiltračnú membránu a získať výslednú vodu s nasledujúcimi parametrami:

Chemická spotreba kyslíka KOI < 450 mg/1

Biologická spotreba kyslíka BOI < 25 mg/1

Celkové množstvo suspendovaných látok

TS3 < 10 mg/1

FOG celkom < 25 mg/1 a NH3-N < 1,0 mg/1.

Prehľad.......obrázkov........na.....v ýkr esoch

Prednosti a výhody vynálezu budú lepšie pochopené z podrobného popisu a výkresov výhodného príkladu uskutočnenia podľa vynálezu, kde obr. 1 je zjednodušená schéma systému membránového bioreaktora, ktorý schematicky zobrazuje činnosť systému s dvoma modulmi ultrafiltrov a základnú recirkuláciu permeátu. Obr. 2 je graf, ktorý zobrazuje zmeny membránového toku v závislosti od času. Na obr. 3 je nakreslený graf, zobrazujúci usadzovanie suspendovaných tuhých látok v bioreaktore vplyvom inertných tuhých látok v priebehu asi jedného roka pri rôznych koncentráciách inertných tuhých látok (g/1) vo vstupnej odpadovej vode.

Príklady usk utočnenia.......vynálezu

Vo výhodnom usporiadaní podl’a vynálezu je systém membránového bioreaktora určený na použitie všade tam, kde záleží na úspore nákladov vynaložených na efektívnu úpravu odpadových vôd vzniknutých v kovoobrábacích závodoch. Hoci je objem týchto odpadových vôd pomerne malý v porovnaní s objemom biologicky rozložiteľných odpadových vôd vzniknutých v oblasti veľkomiest, ťažkosti spojené s jej likvidáciou vyžadujú, aby boli likvidované alebo uložené na skládku prevádzkovateľovi závodu. Odpadové vody odvádzané z takejto továrne nemôžu byť spracované v zariadení na úpravu komunálnych splaškov pre zlú rozložiteľnosť odpadových kvapalín v odpadovej vode,

Bude vysvetlené, že všeobecne nie je dôležité, či reaktor pracuje v podstate pri konštantnom prívode alebo pri premenlivom prívode. Výrazom v podstate konštantný sa myslí rozsah + 10 %. Aj ked na udržanie konštantného objemu reaktora s premenlivou prietokovou rýchlosťou prívodu musí byť povrch membrány založený na minimálnom prúdení pozorovanom v priebehu cyklu. Teda na úpravu 1000 1/hod (Q) prívodu membránami, ktoré majú minimálnu prietokovú rýchlosť 100 l/m²hod (F), požadovaný povrch membrány (A) je 10 m². Objem reaktora (V) má byť počítaný na maximálny tok, pretože reaktor musí obsahovať dostatok odpadovej vody pretekajúcej membránami, ked pracujú pri maximálnom toku. Za predpokladu, že maximálny tok je dvojnásobok minima, t.j. 200 l/m²hod a na rozklad odpadovej vody je potrebné minimum HRT 24 hodín, potom

V - F x A x HRT - 48 000 1

Pri konštantnej prietokovej rýchlosti prívodu do reaktora pracujúceho pri konštantnom objeme, ako je tomu v systéme podľa vynálezu, je potrebná plocha membrány založená na minimálnom toku, ako je to v predchádzajúcom prípade a je 10

Objem reaktora však závisí od minimálneho toku 100 l/m²hod toku, pokiaľ je prívodný koncentrát ako i permeát objem reaktora teraz je:

V - F x A x HRT = 100 1/m² χ prúd konštantný a pokiaľ tak sú recirkulované, takže potrebný

a) alebo zvýšiť tlak viacerých modulov, potrebný hod = 24 000 1

V prípade bežného systému, ktorý vyžaduje, aby prietoková rýchlosť upravovaného prívodu bola 1000 1/hod, predstavuje to značný ekonomický rozdiel, ak má mať reaktor dvojnásobný objem, než by mohol mať.

Ako už bolo uvedené, pokiaľ teda voľné oleje a vstupujúce tuhé látky boli oddelené z dopravovanej odpadovej vody, úspešný biologický rozklad prívodnej vody do bioreaktora závisí od toho, či sa udržuje dostatočne vysoká SRT a HRT a súčasne na schopnosti prispôsobovať sa normálnemu kolísaniu toku v priebehu cyklu pred čistením membrány, bez toho aby sa podstatne obetoval priemerný tok získaný v priebehu cyklu.

V typickej situácii, keď je treba čeliť vyššie uvedenej potrebe, je možné postupovať nasledujúcim spôsobom:

prúdu privádzaného k membránam na zabezpečenie požadovaného toku permeátu, ktorý vo vyrovnaných prevádzkových podmienkach sa rovná prúdu Qf prívodu ; alebo

b) je možné zabezpečiť väčší počet modulov než je treba tak, aby moduly mohli byť prevádzkované v podstate za konštantného tlaku privádzaného prúdu, pretože tok membrán zostáva v podstate konštantný.

Hoci to nie je na prvý pohľad zrejmé, zistilo sa, že zvýšenie tlaku na udržanie toku cez membrány modulu má rýchlo za následok použitie tak vysokého tlaku, že znamená neprijateľne vysoké riziko poškodenia membrán.

Iná alternatíva, najmä použitie omnoho väčšieho povrchu membrány než sa požadovalo v predchádzajúcom uskutočnení, má za následok veľké množstvo permeátu, ktoré je väčšie ako množstvo toku za jednotku času, než znamenalo vyčerpanie obsahu kvapaliny

Qf. Nakoľko by reaktora, časť to Qp 1 permeátu vyprodukovaného v moduloch, výhodne jeho malá časť, je recir k u 1 ονaná a zostávajúce Q_P2 je odčerpané.

S podmienkou, že ide o stabilný stav, môže byt pomer mikrobiálneho nárastu a odstraňovanie substrátu vyjadrené nasledovne:

μ - Yk - b kde μ = špecifická rýchlosť rastu organizmov, množstvo/množstvo-čas,

Y = koeficient výťažnosti organizmov množstvo/množstvo k - špecifická rýchlosť spotreby substrátu, množstvo/množstvo-čas a b = koeficient rozkladu organizmov, čas-¹.

V biologickom reaktore je špecifická rýchlosť rastu organizmov rovná recipročnej hodnote SRT systému. Preto z rovnice (1):

μ = 1/SRT = Yk - b = Yn k(2) kde, prchavé suspendované pevné látky (VSS) v reaktore SRT = -------------------------------------------------------straty VSS v odtoku alebo zámerné straty / deň a Yn = koeficient výťažnosti organizmov.

Nakoľko sú straty vo vytekajúcej kvapaline zanedbateľné a pevné látky sú odvedené do odpadu priamo z reaktoru, systém SRT môže byť vyjadrený ako:

Po určení SRT, výstupnej kvapaliny, byť určená hodnota k objem reaktora z hodnôt pre vstupu a výstupu. SRT a

SRT = V/W kde V = objem reaktora, m³, a W - rýchlosť odvedenia obsahu reaktoru do odpadu, m³/hod.

SRT sa reguluje každodenným odvádzaním vopred určeného obsahu reaktora do odpadu.

potrebného na dosiahnutie danej kvality spolu s hodnotami Y a b alebo Yn, môže k známe, môže sa určiť požadovaný reaktor VSS a hodnôt koncentrácie HRT optimálneho reaktora závisí na

Ak je molekulovej velkosti zložiek odpadovej vody a produktov reakcie, na biologických a chemických vlastnostiach ( h ydr ol y ti ck é reakcie) spr acovatel’nosti zložiek odpadovej vody, na povahe inhibítorov produktov reakcie a na vlastnostiach membrány s ohladom na účinnú velkosť pórov.

Akonáhle je určený minimálny membránový tok, môže byt vypočítaná odpovedajúca plocha (A) membrány nasledovne:

A - Q / J kde A - celková požadovaná plocha membrány, m² a J - membránový tok m³/m²-deň.

J závisí na nasledovných faktoroch : TSS reaktora, povrchová rýchlosť, teplota, pokles tlaku na membráne, zanášanie povrchu a rozsahu koncentračnej polarizácie. Oblasti koncentračnej polarizácie vznikajú z nahromadenia povrchu membrány. Rozpustené látky membrány konvektívnym prenosom rozpúšťadla, ktorého časť prechádza membránou. Zadržané rozpustené látky často vytvárajú na membráne vrstvu viskózneho gélu. Táto gélová vrstva sa chová ako druhá membrána znižujúca priechodu rozpustených látok nízkej rozpustených látok na sa dostávajú na povrch

Zapchávanie mikrón na rozpustených zrážanie použitím povrchu je povrchu, tok a často zamedzuje molekulovej hmotnosti, výsledkom ukladania častíc pod jeden rovnako ako nahromadenie menších látok vplyvom procesov ako je kryštalizácia a Toto zhoršenie membránového toku je možné prekonať väčšieho povrchu membrány ako je potrebné a recirkuláciou permeátu do bioreaktoru.

Na obr. 1 je znázornený bioreaktor 10, ktorý obsahuje vodnú suspenziu 12 živých mikroorganizmov, ktoré boli špeciálne aklimatizované na pohlcovanie odpadových kvapalín ako potravy, aj kecf so zámerným prídavkom ostatných prídavných živín ako sú fosforečnanové a dusíkaté zlúčeniny. Nutričná hodnota odpadových kvapalín je väčšinou tak nízka, že vyžaduje plynulé dodávanie prídavných živín, aby sa pomohlo mikroorganizmom rozložiť odpadové kvapaliny. Takéto m i k roorgani z m y sú komerčne dostupné. Bioreaktor pracuje pri atmosférickom tlaku; je opatrený rozprašovačom 14 cez ktorý je vzduch alebo kyslík, potrebný na udržiavanie mikroorganizmov, rozvádzaný z potrubia 13. jednotne do celého reaktora. Reaktor obsahuje prepážkové prostriedky na zlepšenie kontaktu odpadových kvapalín s mikroorganizmami.

Dopravovaná odpadová voda sa privedie potrubím .1.5 do vyrovnávacej nádrže 2.0, ktorá okrem vyrovnávania toku do reaktora slúži rovnako ako usadzovacia nádrž na odvádzanie usadených pevných látok potrubím 17 a odvedenie voľných olejov potrubím 1.1. Voľný olej a mazivá skim .1.6 vyplávajú na hladinu a sú z hladiny odoberané. Pevné látky .17 sa usadia a sú periodicky alebo plynulé odstraňované z dna usadzovacej nádrže v závislosti na úrovni pevných látok v odvádzanej odpadovej vode. Vodná suspenzia odpadovej vody je zo sedimentačnej nádrže .2.0. odčerpávaná potrubím 2.1 a .2.2 skôr ako je privedená na saciu stranu podávacieho čerpadla 24. ktoré pracuje pri nízkom tlaku, aby prečerpalo vodnú suspenziu vyrovnanej odpadovej vody cez filtračnú jednotku 26 o rozmeroch asi 106 pm. Prefiltrovaná vodná suspenzia je potom vedená potrubím 23 do bioreaktora 1Q.

Prívod do bioreaktora 10 je udržovaný v podstate konštantný, aby sa udržala vopred stanovená koncentrácia tuhých látok v množstve 12 a hladina kvapaliny v bioreaktore

Prúd obsahu 12 bioreaktora je odčerpávaný sacím potrubím 2.7 čerpadla a dopravovaný ako tlakový prúd tlakovým čerpadlom 28 rozdeľovacím potrubím 29 k jednotke membránovej filtrácie 30.

V prípade bežných komerčných jednotiek sa dáva prednosť použitiu membránovej filtračnej jednotky .3..0 s dvoma alebo viacerými ultrafiltračnými modulmi 31 a 3.2. spojenými paralelne, každý obsahuje membránu s pórmi o rozmeroch menších ako ako 0,5 pm a udržovanie chodu membránovej jednotky 30 čistým vodným tokom (merané pri 20 °C a 370 kPa abs) aspoň 10 m ³/m ²/deň.

Permeát z membránovej jednotky 30 je odvedený zo systému recir k u 1ačným potrubím 33 permeátu, zatiaľ čo koncentrát odchádza r eci r k u 1 ačri ým potrubím 35 koncentrátu. Výstupný tlak koncentrátu v potrubí .2.9 je v rozmedzí od asi 1000 kPa a závisí od zostavy modulov a membránových jednotiek.

Väčšia čast prúdu koncentrátu, s objemu, pretekajúceho

250 kPa do asi usporiadania výhodou viac ako 95 % potrubím 3.5 je recirkulovaná ako recirkulačný prúd 37 a zvyšok 37’ sa vypúšťa výtokovou vetvou 37. Menšia čast prúdu permeátu, s výhodou asi 0,1 až 30 objemových %, pretekajúca potrubím 33 je recirkulovaná ako recirkulačný prúd 3.9. a zvyšok je odčerpaný ako upravený výstup výstupnej vetvy 39 ’ .

Objem výtoku permeá'ŕz/ odvádzaného vetvou (potrubím) 39 ’ závisí od fyzikálnych vlastností reakčnej hmoty a tiež od špecifikácie membrány. Obyčajne je prúd, vytekajúci potrubím 33 v rozsahu od asi 0,5 % objemu alebo dokonca menej, do asi 3 % objemu tlakového prúdu 29. obsahu bioreakťora. Čast 39 recirkulovaného permeátu do bioreaktora udržuje rovnováhu medzi vstupným prívodom k membránovej jednotke a odvádzaným výtokom.

Ak sa to požaduje, môže byť časť recirkulačných prúdov 37 a 39 odvedená do čistiacej nádrže 40 cez potrubie 41 a 43 a použitá n-a premytie a chemické čistenie membrán, ak je to treba. Na dodávanie kyseliny alebo zásady na reguláciu pH a na dodávanie rôznych živín ako napr. fosfátov na doplnenie živín dodávaných biomase odpadovou vodou, môže sa nainštalovať jedna alebo viacej prídavných chemických nádrží 44. Príslušné chemikálie sú podía potreby dodávané čerpadlom alebo čerpadlami .4.5..

Membránová filtračná jednotka má veľkosť pórov v rozsahu od asi 0,001 pm do asi 0,05 pm, ale môžu byt i väčšie, od asi 0,01 pm do asi 0,1 pm v prípade, že je prijateľná horšia kvalita výstupnej vody.

Membrány na mikrofiltráciu sa s výhodou vyrábajú z polyvinylalkoholu, polysulfónu, polypropylénu, nylonu a podobných materiálov, ako je napr. Zenon SJ. Rovnaké materiály môžu byt použité pre ultrafi 1tračné membrány, napr. membrány z materiálu Zenon TAM.

I obr. 2 vyplýva, že moduly pracovali celý rok, bez toho aby ich bolo potrebné vymeniť. Pre membránové moduly sa tok menil viac špecifické tes'tované ako je dvojnásobok rozsahu, od asi 16 galónov/stopa²deň do 42 galónov/stopa²deň.

T áto široká permeátu a konštantnom v

vstupnej kvapaliny a suspendovaných tuhých premenlivosť toku umožňuje reaktoru objeme je vyrovnávaná recirkuláciou pracovať v podstate pri pri konštantnej rýchlosti podstate konštantnú rýchlosť odčerpávaných z reaktora a môže dodržať sú prítomné v rôznych asi jedného pracoval pri strmý nárast látok bude modulov nielen z anorganické tuhé brúsiaci účinok.

podstate má v látok tečúcich k membránovým modulom. Tak sa požadovaná vysoká kvalita vytekajúcej vody.

Citlivosť reaktora na prítomnosť inertných tuhých látok ako sú neodbúrateľné karbidy kremíka a kovové častice, ktoré koncentráciách tuhých látok za obdobie roka, je graficky znázornená na obr. 3. Reaktor HRT = 2 dni a SRT = 40 dní. Je evidentné, že usadenín so zvyšujúcou sa koncentráciou tuhých mať nepriaznivý vplyv na účinnosť membránových hľadiska ich toku, ale i preto, že tieto látky majú pri požadovaných rýchlostiach Takýto brúsiaci účinok môže ľahko zničiť membránu, čo následne predstavuje potrebu presne identifikovať zničený modul a vymeniť ho.

Baktérie, ktoré sa ukázali byť účinné v tomto procese, sú bežne prítomné v aktívnom bahne a zahrňujú kmene Pseudomonas, Zooglea, Achromobacter, Flavobacter, Nocardia, Bdellovibrio a Mycobacter,· ktoré sú bežne pokladané za heterotrófne. Tieto spôsobujú vysokú biostabilizáciu. Autotrófne baktérie, ktoré môžu byť prítomné, sú zastúpené kmeňmi Nitrosonomas a Nitrobacter, obidva viažu dusík. V aktívnom bahne sú rôzne huby, kvasinky a prvoky, z ktorých niektoré sú rovnako užitočné pre túto technológiu.

V poloprevádzkovom postupe bol reaktor s objemom 3,78 m³(1000 galónov) funkčne spojený s premenným modulom viacrúrkovej membránovej jednotky, vytvorenej z modulu Zenon Z8 s membránami H3C alebo TAM. Každý modul obsahoval 8 rúrok

1,83 m dlhých s priemerom 2,22 cm, spojených v sériách pre vytvorenie membránového povrchu s plochou 0,975 m²/modul. Samotné moduly boli spojené paralelne s recirkuláciou koncentrátu vedúceho do bioreaktora a s perrneátom, ktorý mal byť recir k u 1 ovaň ý v bioreaktore a odvedený ako výstupná voda. Zariadenie na riadenie hladiny kvapalín udržiavalo objem reaktora na hranici 11 percent priemerného objemu reaktora. Do reaktora vstupovalo dostatočné množstvo vzduchu na zabezpečenie úplného premiešania a zaistenie aeróbnych podmienok pre rast biomasy.

Denná priemerná koncentrácia rozpusteného kyslíka (DO) v reaktore bola v rozsahu od 0,5 do 6,1 mg/1. pH reaktora sa pohybovalo od 6,8 do 7,9. Pomer recirkulácie koncentrátu Q_c k toku permeátu Q_P sa udržiaval asi na 120. Koncentrácia pevných látok v potrubí reccirkulácie koncentrátu bola v podstate rovnaká ako koncentrácia týchto látok v bioreaktore.

Spustenie systému membránového bioreaktora:

Reaktor je naočkovaný s biomasou spolu s malým množstvom živín (dusík, fosfor, draslík), ak je to potrebné na podporenie rastu biomasy a je nastavený prúd vzduchu na udržiavanie koncentračného prebytku kyslíka. pH reaktora sa udržiavalo skoro neutrálne pridávaním kyseliny sírovej. Automatická regulácia pH je udržiavaná na nastavenej hodnote 7,5.

V niektorých poloprevádzkach sa urobili skúšky s charakteristickou vzorkou odpadovej vody, ktorý sa získal z dvoch kovoobrábacích závodov, bioreaktor sa prevádzkoval pri poloprevádzkovej hodnote SRT v rozsahu od 50 do 100 dní a pri HRT v rozsahu od 1,87 do 3,74 dní. Účinnosť systému bola vyhodnotemá odoberaním vzoriek z niekoľkých miest a analyzovaním častíc a rozpustených zložiek. Analýzy NH3-N, celkový Kjeldahlov dusík (TKN) a celkový fosfor (TP) boli menej časté, ako analýzy iných analytických hodnôt.

Prevádzkové podmienky sú uvedené v nasledujúcej tabuľke I. V tabuľke II sú rekapitulované funkčné výsledky skúšok

Ρ2-1, a P 2-3, z ktorých je zrejmé, že ešte dlhšie SRT a HRT ako pre iné prevádzky, dalo ďalšiu zlepšenú kvalitu výstupnej vody. Zaujímavé je, že hromadenie nereaktívnych zlúčenín v reaktore nespôsobilo mikrobiálne spomalenie ani neovplyvnilo stupeň nitrifikácie alebo redukciu amoniaku na membráne. Potvrdzujú to nízke hodnoty NH3-N vo výstupnej vode.

V nasledujúcej tabuľke III sú spísané hodnoty rozpusti teľných látok v reaktore (prechádzajúce papierovým filtrom) oproti hodnotám KOI odtoku (výstupná voda). Stupeň nahromadenia sa nereaktívnych zlúčenín je nižší v prípade 100 denného SRT ako v prípade 50 denného SRT.

Tabuľka č.l

Výsledky prevádzky systému MBR v poloprevádzke v podmienkach rovnováhy³

	Prevádzkové podmienky	reaktora
Skúška	Rýchlosť	HRT	SRT^C VSS	T eplota
[dni od uved .	prívodu	dni	dni mg/1	(rozsah)
do prevádzky]	(r oz sah)^b
	[gal/min]

P2-1	0,35	1,87	100	7488	29
(46.až 63.deň)	(0,31-0,37)				(27-33)
P2-2	0,13	3,74	100	3730	31
(68.až 105.deň)	(0,13-0,17)				(28-34)
P2-3	0,13	3,74	50	4034	31
(137.až 160.deň)	(0,12-0,15)				(28-34)
P3-1	0,26	1,87	50	6495	32
(193.až 218.deň)	(0,25-0,30)				(28-37)
P3-2	0,26	1,87	100	1.2415	32
(242.až 253.deň)	(0,23-0,28)				(30-34)

^a všetky uvedené hodnoty sú hodnotami priemernými počas prevádzky, pokiaľ nie je inak označené ^b rozsah priemerných denných hodnôt ^c SRT je na danej hodnote regulovaná tak, že koncentrácia tuhých látok, ktoré idú do odpadu, je rovnaká ako koncentrácia týchto látok v reaktore

Tabuľka č.2

Porovnanie rozpustných látok reaktora s hodnotami výstupu KOI·³

Analytické	Skúška
parametre	P2-1	P2-2	P2~3	P3-1	P3-2
Hodnoty prívodu [mg/1]
KOI	4496	6052	4345	6864	5937
B0I₅ ^b	1010	1360	919	1206	1043
TSS	253	817	346	889	410
Celkový FOG	457	657	714	907	788
Uhľovodíkový FOG	278	352	244	307	403
TKN	68	49	79	43	59
Hodnoty výstupu [mg/1]
KOI	302	238	183	664	417
BOI5	4	3	3	34	21
TSS	10	6	11	6	1
Celkový FOG	17	11	9	36	16
Uhľovodíkový FOG	5	4	3	5	5
NH3N	0,4	1,	3 0,2	4,2	0,8
TKN	0,7	2,	1 5,2	7,7	4,7
^a všetky uvedené hodnoty sú	hodnotami priemernými	počas
prevádzky. TSS je	skratka	pre	všetky suspendované	tuhé
látky a FOG je skratka pre tuky,	oleje a mazadlá
^b korelácia vypočítaná z KOI	až BOI5, založená na analýze
všetkých párových	analytických	údajov,	získaných	počas
úpravy jednotlivých	odpadových vôd.
Tabuľka č.3
Porovnanie rozpustných	látok reaktora	s hodnotami výstupu	KOI^a
Skúšobné podmienky	Rozpust.látky KOI [mg/1]	reaktora	V ýstup [mg/1]	KOI

Odpadová voda
SRT 100 dní HRT 3,74 dní (prevádzka P2-2)	4592	211
SRT 50 dní HRT 3,74 dní (prevádzka P2-3)	6152	196
CPC Mansfield odpadová	voda
SRT 50 dní HRT 1,87 dní (prevádzka P3 -1 )	3818	587
SRT 100 dní HRT 1,87 dní (prevádzka P3-2)	2084	425
SRT 50 až 100 dní HRT 1,87 dní (TAM membrána)	815	411

^a všetky uvedené hodnoty sú priemerom vzatých párových vzoriek. Vzorky neboli brané počas prevádzky P2-1. Hodnoty rozpustných látok sú založené na analýze vzoriek po filtrácii filtrom 0,45 pm.

Ak sa SRT cfalej zvyšuje z 50 dní na 100 dní, potom miera odbúrania pomaly rozložiteľných rozpúšťaných zlúčenín s vysokou molovou hmotnosťou vo vstupnej kvapaline prevyšuje usadenie chemických alebo biologických produktov s vysokou mólovou hmotnosťou.

Ďalšie zníženie akumulácie rozpustných látok a nereaktívnych zlúčenín s vysokými mólovými hmotnosťami sa môže dosiahnuť tak, že sa použijú otvorenejšie membrány, ako sú membrány Zenon TAM, oproti membránam Zenon HSC, použitými v iných prevádzkach.

Porovnanie výsledkov získaných s membránami HCS a TAM je uvedené v nasledujúcej tabuľke 4. V prípade prevádzky P3-2 sa objavuje vo výstupnej kvapaline hodnota KOI - 7 % koncentrácie vstupnej kvapaliny, čo znamená, že je tu prítomná mikrobiálna látková výmena alebo silne odolávajúca látka. Počas prevádzky s membránou TAM sa táto hodnota zvýšila až na asi 11 %. Teda, ako sa dalo očakávať, pomocou otvorenejšej membrány bol získa19 ný vyšší výstupný KOI ako pomocou menej otvorenej, pri použití odpadovej vody obsahujúcej rovnaké hladiny organických/anorgáni ck ých látok.

Na určenie koeficientu čistého výťažku biomasy boli urobené bilancie tuhých látok membránového systému pre každú rovnovážnu podmienku. Zaznamenané nízke hodnoty výťažkov sú pripisované dlhým SRT, použitým v týchto postupoch. Tieto hodnoty sú uvedené v tabuľke 5. Informácia o bilancii biomasy môže byť využitá na odhadnutie produkcie tuhých látok, odpovedajúcej jednotke objemu odpadovej vody, upravovanej v systéme. Hodnota 0,21 kg/m³ (1,78 lb/1000 gal) upravovanej odpadovej vody bola určená na základe zaznamenaného priemerného čistého výťažku. Táto hodnota je menšia ako 10% tuhých látok, ktoré by boli vyprodukované bežným fyzikálne-chemickým systémom úpravy olejom znečistených odpadových vôd s bežným doplnkom biologickej úpravy.

Tabuľka č.4

Vplyv na prevádzku systému MBR použitím otvorenejších membrán v ultrafiltračnej jednotke

Parameter

CPC Mansfieldova odpadová voda HSC membrána TAM membrána (prevádzka P3-2) (2 71. až 287. deň)

Prevádzkovépodmienky rovnováž neho r eak tor a

HRT, dni	1,87	1,87
SRT, dni	100	100^a
Výsledky prevádzky systému
Hodnoty vstupu [mg/1]
COO	5937	3415
8005	1043	600
TSS	410	331
Celkový FOG	788	386
Uhľovodíkové bázy FOG	403	225

TKN	43	27
Hodnoty výstupu [mg/1]
COO	417	386
BODs	21	20
TSS	1	2
Celkový FOG	16	15
Uhlovodíkové bázy FOG	5	5
NH4-N	0,8	0,4

Tabuľka č.5
Výťažok tuhé látky/bahno podmienkach	počas prevádzky	v rovnovážnych
Odpadová voda
SRT 100 dní HRT 1,87 dní (prevádzka P2-1)	0,033	0,143
SRT 100 dní HRT 3,74 dní (prevádzka P2-2)	0,024	0,103
SRT 50 dní HRT 3,7 4 dní. (prevádzka P2-3)	0,072	0,329
CPC Mansfield odpadová voda
SRT 50 dní HRT 1,87 dní (prevádzka P3-1)	0,039	0,207
SRT 100 dní HRT 1,87 dní (prevádzka P3-2)	0,042	0,227
Návrh a prevádzka	ultrafiltračne j	jednotky: Tok

membránovej jednotky pri spustení systému bol asi 100 l/m²-h (59 galónov/stopa²-deň). Tok rýchlo klesal počas prvých asi 40 dní a potom bol priemerne medzi 40 až 50 l/m²-h. Membrány sa každý týždeň resp. každé dva týždne čistili lúhom, aby sa obnovil tok na priemer 60 l/m²-h.

Membránová jednotka bola prevádzkovaná 196 dní s minimálnym spätným tlakom vyvíjaným na membrány, čo bolo zabezpečené riadiacim ventilom tlaku. Tlak na výstupe membránovej jednotky bol menší ako 70 kPa (10 psi). V posledný, 196. deň, sa tlak zvýšil na 140 kPa (20 psi), aby sa systém uviedol do súladu s celým rozsahom pracovných podmienok. Výsledkom zvýšenia tlaku bolo tiež 14-20% zvýšenie toku.

Prevádzkovanie skúšobnej prevádzky viedlo k záverom, že tu popísaný a vyskúšaný systém je schopný upravovať uvedené odpadové vody so špecifickými odpadovými tekutinami, typicky prítomnými v odpadových vodách, pochádzajúcich z sú napríklad automobilky, odpadovej vody na úpravu kovoobrábacích závodov, ako ktorých bolí získané vzorky výsledná výstupná voda mala nasledujúce vlastnosti:

Chemická spotreba kyslíka KOI < 450 mg/1 Biologická spotreba kyslíka BOIs < 25 mg/1 Suspendované tuhé látky celkom TSS < 10 mg/1 FOG celkom < 25 mg/1 a NH3-N < 1,0 mg/1.

Teraz je jasné, že dlhé SRT a HRT v tomto postupe sa úplne líšia od dôb v doteraz známych bioreaktoroch typického organického odpadu, ako sú uvedené napr. v bioreaktore podľa pat. 347276. SRS typická pre pat. 347276 sa pohybuje v rozmedzí jedného až piatich dní a HRS v rozmedzí asi 0,5 až 3 h. Veľmi dlhé časy, použité v postupe podľa vynálezu, prekvapujúco vyhovujú špecifickým vlastnostiam postupu, cieľom ktorého je úprava odpadovej vody, obsahujúcej veľmi obtiažne biologicky odbúrateľné odpadové tekutiny. Napriek tomu sú použiteľné ako živné látky pre biomasu za predpokladu, že sa bude postupovať podľa vynálezu.

Popis príkladu postupu podľa vynálezu má slúžiť na podrobné vysvetlenie podstaty vynálezu a ako dôkaz, že jeho využitie je výhodné a poskytuje kvalitnú výstupnú vodu. Opísaný postup je len príklad, ... vynález samotný je definovaný nasledujúcimi nárokmi.

Claims

1. Spôsob na nepretržitú biodegradáciu biochemický oxidovateľných látok obsahujúcich tuhé látky v zmesi ľahko a ťažko rozložiteľných odpadových kvapalín v prúde odpadovej vody z kovoobrábacích závodov, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z vytvorenia predúpravovej zóny odpadovej vody, ktorej objem je dostatočne veľký na vyrovnanie rýchlosti toku odpadovej vody do tejto predúpravovacej zóny, pričom sa táto zóna upraví na odstránenie usadzovateľných tuhých látok a zbierateľných voľných olejov a na odvedenie predČistenej odpadovej vody z tejto zóny; z odstránenia jemne rozptýlených tuhých látok, ktoré poškodzujú membránu z tejto predČistenej odpadovej vody a získa sa tak odpadová voda zbavená tuhých látok; z prívodu tejto odpadovej vody zbavenej tuhých látok do zóny bioreaktora, v ktorej sa udržuje v podstate konštantný objem kvapaliny a hydraulická zadržiavacia doba je aspoň 24 hodín; z dodávania vzduchu biochemický oxidovateľným materiálu za prítomnosti živých mikroorganizmov schopných rozkladať tieto látky, ktoré sú udržiavané v suspenzii v reaktore pri zadržiavacej dobe tuhých látok (SRT) aspoň 30 dní; z prietoku tejto suspenzie zónou membránovej filtrácie pri dostatočnej rýchlosti a tlaku na udržanie vopred určeného membránového toku v tejto filtračnej zóne, pri ktorom sa v podstate neusadzujú žiadne tuhé látky na povrchu membrán v tejto filtračnej zóne, pričom táto zóna má povrch dostatočne veľký na zaistenie väčšej prietokovej rýchlosti permeátu ako je v podstate konštantná rýchlosť toku vstupnej vody zbavenej tuhých látok; z oddelenia permeátu z tejto zóny membránovej filtrácie do bioreakčnej zóny ako recirkulačného koncentrátu; z odvedenia prebytku permeátu naviac odlúčeného ako výstup späť do zóny bioreaktora a z periodického odstraňovania malých objemových množstiev recirkulovaného koncentrátu . na modulovanie obsahu tuhých látok v zóne bioreaktora.

2 4

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tok uvedeného prebytku permeátu do zóny bioreaktora je

menšia časť objemu permeátu odvedeného ako výtok. 3. spôsob podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i sa tým , že jemne rozptýlené priemere. tuhé látky sú menšie ako asi 106 pm v 4. Spôsob podľa nároku 2, v y z n a č u j ú c i sa tým,

že odpadové kvapaliny obsahujúce organokovové zlúčeniny, prírodné látky, látky na báze oleja, syntetické a polosyntetické tuky, oleje a mazivá, použité pri výrobných postupoch v kovoobrábacích závodoch.

5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že výstupná voda má aspoň nasledujúce vlastnosti:

Chemická spotreba kyslíka KOI < 450 mg/1

Biologická spotreba kyslíka BOI < 25 mg/1

Suspendované pevné látky celkom TSS < 10 mg/1

Celkové FOG < 25 mg/1; a NH3~N < 1,0 mg/1 kde FOG znamená tuky, oleje a mazivá,

6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že zóna membránovej filtrácie pracuje pri tlaku v rozsahu od 170 kPa do 1035 kPa, ktorý nie je dostatočný pre negatívne ovplyvnenie funkcie membrán v tejto zóne.

7.Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že HRT je v rozsahu od 1 do 5 dní, SRT je v rozsahu 50 až 125 dní a povrch zóny membránovej filtrácie je aspoň 10 m².

8. Nepretržitý spôsob na úpravu odpadovej vody obsahujúcej odpadové kvapaliny z kovoobrábacích závodov v bioreakčnej zóne obsahujúcej suspenziu biomasy včítane živých mikroorganizmov upravených na biologické odbúravanie zlúčenín

2 4 týchto odpadových kvapalín, vyznačujúci sa tým, že zahrňuje : odstránenie voľných olejov a jemne rozptýlených tuhých látok, poškodzujúcich dopravovanej odpadovej vody vody zbavenej tuhých olejov; udržiavanie membránové prostriedky z na získanie prívodnej odpadovej látok a v podstate zbavenej voľných v podstate konštantného rozsahu prietokovej rýchlosti prívodnej vody zbavenej tuhých látok do bioreakčnej zóny, pričom bioreakčná zóna obsahuje bakteriálne bunky väčšie ako 0,5 pm v priemere; čerpanie vodnej suspenzie z bioreakčnej zóny do zóny membránovej filtrácie, z ktorej je rýchlosti väčšej ako je rýchlosť pretečenie tejto rýchlosti a tlaku, zóne membránovej žiadne tuhé látky permeát recirkulovaný pri prívodnej vody zbavenej tuhých látok; suspenzie zónou membránovej filtrácie pri ktorý stačí udržať membránový tok v filtrácie, tok, pri ktorom sa v podstate neusadzujú na povrchu membrány vo filtračnej zóne; oddelenie permeátu z koncentrátu obsahujúceho tuhé látky, pričom tento permeát je bez molekúl s účinným priemerom väčším ako 0,5 pm ; odvedenie koncentrátu obsahujúceho tuhé látky ako recirkulačného koncentrátu zo zóny membránovej filtrácie do bioreakčnej zóny; vrátenie do tejto bioreakčnej zóny od 0,1 ale menej než 0,5 časti objemu vyrobeného permeátu;

permeátu nenavráteného do bioreakčnej výstupnej kvapaliny a periodické odčerpávanie malého množstva objemu recirkulačného koncentrátu na odstránenie vzdorujúcich látok a biologických tuhých látok vo forme koncentrátu.

znovuzískanie zvyšku zóny ako upravenej

9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že zahrňuje udržiavanie bioreakčnej zóny so zadržovacou dobou tuhých látok (SRT) v rozmedzí od 30 do 150 dní a s hydraulickou zadržovacou dobou (HRT v rozmedzí od 1 do 5 dní.

10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že tieto jemne rozdrvené tuhé látky sú rozmerové väčšie ako 100 μm.

il. Spôsob podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že odpadové kvapaliny obsahujú syntetické kvapaliny, oleje, mazivá a tuky použité pri výrobných operáciách v kovoobrábacích závodoch; malá časť recirkulovaného permeátu je v rozsahu od 0,1 do 30 % objemu permeátu odčerpaná a tento permeát, odčerpaný ako výstup je v rozsahu od 0,5 do 3 % objemu tejto suspenzie biomasy odčerpaný z tejto bioreakčnej zóny.

12. Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že sa odvedie výstup, ktorý má aspoň nasledujúce vlastnosti Chemická spotreba kyslíka KOI < 450 mg/1

Biologická spotreba kyslíka 801 < 25 mg/1

Suspendované tuhé látky celkom TSS < 10 mg/1

FOG celkom < 25 mg/1; a NH3-N < 1,0 mg/1 kde FOG znamená tuky, oleje a mazivá. 13. Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že zóna membránovej filtrácie sa prevádzkuje pri tlaku v rozsahu od 170 do 1035 kPa, ktorý nie je dostatočný na negatívne ovplyvnenie membrány v tejto zóne. 14. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že HRT je v rozmedzí 1 až 5 dní, SRT je v rozmedzí 50 až 125

dní a zóna membránovej filtrácie má povrch membrány aspoň 10 m².

15. Zariadenie na úpravu odpadovej vody zapojené medzi zdroj odpadovej vody obsahujúcej odpadová kvapaliny z kovoobrábacích závodov a odvod pre upravenú výstupnú vodu, vyzn ačujú cesa tým, že obsahuje nádobu dostatočne veľkú na zadržanie odpadovej vody privádzanej pri premennej prietokovej rýchlosti a na vyrovnanie rýchlosti toku na vopred danú v podstate konštantnú rýchlosť toku odvádzaného z tejto nádoby; prostriedky na odstránenie voľného oleja z tejto odpadovej vody na získanie zbieranej odpadovej vody; filtračné

2 6 prostriedky s rozmerom ôk (mesh) dostatočne malým, aby sa odstránili jemne rozdrobené tuhé látky nebezpečné pre poškodenie membrány a získala sa vstupná kvapalina zbavená tuhých látok; bioreaktor v ktorom je uzatvorený v podstate konštantný objem reakčnej hmoty, ktorý je vybavený prostriedkami na prívod vzduchu k vstupnej kvapaline zbavenej tuhých látok a volných olejov a pre styk tejto vstupnej kvapaliny s mik roor gan i zrnami odbúravajúcimi odpadové látky do nej vmiešané; čerpadlo na odčerpanie suspenzie biomasy z tohoto reaktora pri v podstate konštantnej rýchlosti toku a poháňanie suspenzie pri zvýšenom tlaku; priame membránové filtračné prostriedky, otvorené spojovacie prostriedky prúdu tekutiny a čerpadlá, membránové filtračné prostriedky, ktoré obsahujú určitý počet membránových elementov vhodných na oddelenie suspendovaných tuhých látok v prúde koncentrátu od vodného permeátu, ktorý je v podstate zbavený tuhých látok a prostriedky na odvedenie permeátu zo systému; prostriedky na vrátenie prúdu koncentrátu do bioreaktora a prostriedky na vrátenie malej časti permeátu do bioreaktora.