Modyfikacja cyklu pracy sekwencyjnego bioreaktora membranowego podczas oczyszczania ścieków przemysłowych

Celem badań było ustalenie najkorzystniejszego czasu prowadzenia faz w cyklu pracy sekwencyjnego bioreaktora membranowego w procesie współoczyszczania ścieków przemysłowych, wpływającego na zmniejszenie głównie stężenia fosforu fosforanowego. Układ badawczy składał się z bioreaktora membranowego z zainstalowanym wewnątrz modułem membranowym oraz zbiornika uśredniającego. Udział odcieków wynosił 10% obj. Osad nadmierny na bieżąco usuwano z reaktora SBR w celu utrzymania stałego stężenia na poziomie 3,5 g/dm³. Obciążenie osadu ładunkiem zanieczyszczeń wynosiło 0,06 g ChZT/g s.m. d, a stężenie tlenu kształtowało się na poziomie 3 mg/dm³. Bioreaktor membranowy pracował w dwóch cyklach na dobę. Faza mieszania z napełnianiem trwała 4 h, napowietrzanie 7 h, sedymentacja 30 min, odprowadzenie sklarowanych ścieków 30 min. Następnie po 4 tygodniach pracy w tych warunkach zmodyfikowano cykl pracy sekwencyjnego bioreaktora membranowego poprzez skrócenie ich przebiegu oraz wprowadzenie dodatkowych dwóch faz denitryfikacji i nitryfikacji. Czas prowadzenia poszczególnych faz pracy bioreaktora był następujący: napełnianie wynosiło 10 min z równoczesnym mieszaniem, trwającym łącznie 3 h, napowietrzanie 4 h, mieszanie 1 h, napowietrzanie 3 h, sedymentacja 30 min i dekantacja oczyszczonych ścieków 30 min. Analizując otrzymane wyniki, wykazano poprawę efektywności współoczyszczania badanej mieszaniny ścieków po wprowadzeniu zmian w cyklach pracy bioreaktora membranowego. Wprowadzone zmiany czasów poszczególnych faz procesowych reaktora MSBR spowodowały obniżenie stężenia P-PO₄ ^3– z 4,8 do wartości 2,9 mg/dm³.

The aim of presented study which was associated with modification of the various work cycle phases duration in the membrane bioreactor, was to reduce the concentration of phosphate phosphorus during the leachate co-treatment with dairy wastewater. The experimental set-up was comprised of the membrane bioreactor equipped with the immersed membrane module installed inside the reactor chamber, and the equalization tank. During the co-treatment experiment performance the excessive activated sludge was constantly removed from the membrane bioreactor in order to keep its concentration at 3.5 g/dm³. The load of the sludge with the contaminants was equal to 0.06 g COD/g d.m. d. The concentration of oxygen was equal to 3 mg/dm³. The share of the leachates in the co-treated mixture was equal to 10% vol. The membrane bioreactor worked as the sequential biological reactor, in two cycles per day. Duration of each phase was equal as follows: filling - 10 mins - with concurrent mixing phase lasting for 4 hrs, aeration phase - 1 hr, sedimentation - 30 mins and removal from purified wastewater - 30 mins. After 4 weeks under these conditions, the modification of the sequential membrane bioreactor’s work cycle was made. Duration of particular phases was shortened and two phases of denitrification and nitrification were introduced. Work cycle phases were modified as follows: filling - 10 mins - with concurrent mixing phase lasting for 3 hrs, aeration phase - 4 hrs, mixing phase - 1 hr, aeration phase - 3 hrs, sedimentation - 30 mins and removal from purified wastewater - 30 mins. Based on research, it was found that the change in membrane bioreactors’s work cycle affect effectiveness of treated mixture. Alteration of MSBR reactor particular phases duration caused reduction of concentration of P-PO₄ ^3– from 4.8 to 2.9 mg/dm³.