Coraz więcej oczyszczalni zmaga się dziś z problemem, o którym jeszcze kilka lat temu mówiło się niechętnie: instalacja działa na granicy swoich możliwości, a dopływ ścieków rośnie szybciej, niż przewidywano. W wielu zakładach nie ma już miejsca na nowe zbiorniki, a wymagania środowiskowe i jakościowe są coraz ostrzejsze. Właśnie wtedy pojawia się pytanie, które decyduje o przyszłości całej instalacji: czy da się zwiększyć przepustowość oczyszczalni, nie budując nowych obiektów?
Spis treści
Dlaczego oczyszczalnie stają się „za małe”?
Oczyszczalnie projektuje się na konkretne przepływy, ładunki zanieczyszczeń i warunki pracy. Problem zaczyna się, gdy rzeczywistość przestaje być zgodna z założeniami projektowymi. Najczęściej wynika to z dynamicznego rozwoju zakładu lub zmian w charakterze ścieków. W praktyce oznacza to, że oczyszczalnia pierwotnie dobrana „na wyrost” po kilku latach pracuje już na pełnym obciążeniu.
Do najczęstszych powodów należą np.:
- wzrost produkcji lub liczby odbiorców usług,
- większe obciążenia chwilowe związane z cyklem pracy zakładu,
- zmiana charakteru ścieków, na przykład skoki ChZT lub pojawienie się substancji trudniej biodegradowalnych.
Wszystkie te czynniki sprawiają, że zestaw urządzeń, który kiedyś działał stabilnie, dziś zaczyna pracować na granicy wydajności. Osad biologiczny często staje się zbyt lekki, pogarsza się sedymentacja, a oczyszczalnia nie jest w stanie utrzymać parametrów odpływu. W takich sytuacjach wielu inwestorów słyszy, że jedynym rozwiązaniem jest budowa nowych reaktorów, choć nie zawsze musi to być prawda.
Modernizacja bez powiększania kubatury – czy to możliwe?
Dobra wiadomość jest taka, że modernizacja wcale nie musi oznaczać rozbudowy budowlanej. W ostatnich latach coraz większą popularność zdobywają modernizacje technologiczne, polegające na zmianie samego sposobu oczyszczania ścieków, a nie konstrukcji obiektów. W praktyce oznacza to intensyfikację biologii w tej samej objętości.
Klasyczna technologia osadu czynnego pracuje przy stężeniach 2–6 g/l. Aby zwiększyć wydajność, należałoby podnieść koncentrację osadu, ale wtedy cały proces staje się niestabilny. Nowoczesne układy membranowe rozwiązują ten problem, bo umożliwiają pracę przy stężeniach 8–12 g/l, a nawet wyższych.
Dzięki temu:
- w tej samej kubaturze można zgromadzić dużo więcej biomasy,
- znika ograniczenie związane z sedymentacją osadu, bo separację przejmuje membrana,
- cały proces staje się bardziej odporny na skoki ładunku i toksyczności.
W efekcie istniejące zbiorniki można wykorzystać znacznie efektywniej, a oczyszczalnia zyskuje przepustowość przewyższającą tę, którą oferował klasyczny układ.
Technologia membranowa – na czym polega?
Technologia membranowa, stosowana w rozwiązaniach typu bioreaktor membranowy, to połączenie biologii z filtracją. Zamiast opierać się na sedymentacji, wykorzystuje się moduły membranowe, które zatrzymują osad i przepuszczają tylko klarowną wodę.
Z punktu widzenia procesu oznacza to ogromną zmianę: membrana staje się idealnym separatorem, dzięki czemu osad nie „ucieka” do odpływu nawet przy bardzo wysokich stężeniach.
Najważniejsze elementy działania to m.in.:
- reaktor biologiczny pracujący na wysokim MLSS,
- zestaw modułów membranowych zanurzonych w osadzie,
- napowietrzanie, które wspiera proces biologiczny i ogranicza zanieczyszczanie membran.
Co ważne, membrany można montować zarówno w nowych instalacjach, jak i w istniejących komorach. Dzięki temu inwestor nie musi realizować kosztownej rozbudowy kubatury, a jedynie unowocześnić sposób prowadzenia procesu.
Jak wygląda proces modernizacji krok po kroku?
Modernizacja oczyszczalni to nie tylko montaż nowych elementów, ale przede wszystkim analiza i planowanie. Cały proces przebiega zwykle w kilku etapach, które pozwalają dopasować rozwiązanie do rzeczywistych warunków zakładu.
Najczęściej obejmuje to:
- audyt technologiczny obejmujący hydraulikę, kubaturę i obciążenia,
- dobór technologii i określenie docelowego stężenia osadu,
- projekt integracji membran lub kompaktowego bioreaktora z istniejącym układem,
- modernizację napowietrzania i dostosowanie automatyki,
- rozruch technologiczny z optymalizacją parametrów pracy.
Dopiero po tych krokach oczyszczalnia pracuje stabilnie i może wykorzystać pełny potencjał technologii membranowej. Co istotne, większość modernizacji można przeprowadzić etapowo, co skraca czas wyłączeń i pozwala prowadzić zakład bez przestojów.
Podsumowanie
Modernizacja oczyszczalni ścieków nie musi oznaczać budowy nowych obiektów. Często wystarczy zmienić technologię oczyszczania, aby zwiększyć przepustowość nawet o kilkadziesiąt procent. Technologia membranowa i rozwiązania takie jak bioreaktor membranowy pozwalają pracować na dużo wyższych stężeniach osadu, dzięki czemu ta sama kubatura staje się znacznie bardziej efektywna.
