Проблема сброса сточных вод остро стоит для многих предприятий. С каждым годом усиливается контроль, растут тарифы, ужесточается ответственность за нарушение экологического законодательства. Головной боли бизнесу добавляет тот факт, что зачастую даже ответственные предприниматели, позаботившиеся о наличии классической системы очистки сточных вод, не защищены на 100% от этой проблемы, ведь далеко не всегда системы очистки обеспечивают нормативные показатели качества воды.
Много лет назад петербургская компания «Акватория» (производитель фильтров для воды торговой марки «Гейзер») столкнулась с подобной проблемой и своими силами решила ее, разработав для собственных нужд установку тангенциальной микрофильтрации «ТВТ» на базе фильтр-патронов «Арагон». Конечно, получилось всё не сразу. Оттачивание технологии и совершенствование конструкции установки заняло несколько лет. На новых производственных участках подобные системы доочистки сточных вод вводились в эксплуатацию уже гораздо быстрее.
Что такое система «ТВТ» и как это работает?
Очистка воды в системе «ТВТ» осуществляется на фильтр-патронах (ФП) «Арагон», которые представляют собой полимер с пространственно-глобулярной структурой (ПГС), впервые полученный еще в СССР как разновидность ионообменных смол. ПГС-полимеры — это высокомолекулярные соединения, которые комбинируют в себе сразу три способа фильтрации: механический, сорбционный и ионообменный. Никакой другой из представленных на рынке материалов не выполняет очистки по столь обширному спектру химических соединений, как ПГС-полимеры. В процессе синтеза ПГС-полимеров формируются микроглобулы — протяженные полимерные цепочки, свернутые в клубок. Микроглобулы, соединяясь между собой, образуют пористую и механически прочную структуру, которая имеет большую внутреннюю поверхность. На поверхности микроглобул находятся активные группы, посредством которых и происходит ионный обмен.
ФП Арагон обеспечивают механическую фильтрацию на уровне от 1/10 до 1 мкм. Конкретное значение параметра выбирается индивидуально под каждый проект. При работе в тупиковом режиме ни один механический фильтр столь высокой степени фильтрации долго не проработает, тем более на сточной воде. С целью продления фильтроцикла для установки «ТВТ» был выбран принцип фильтрации, основанный на методе перекрестных потоков. Вода после каскада предварительной фильтрации обычными физико-химическими способами поступает в замкнутый контур фильтрации под напором с постепенным удалением очищенной воды. Исходная вода поступает в пространство между корпусом и внешней поверхностью фильтрующего модуля Арагон. В итоге происходит разделение входного потока. Часть воды, проходя радиально через фильтроматериал, попадает в накопительную емкость для очищенной воды. Другая часть потока, проходя вдоль поверхности материала, смывает накопившийся осадок с поверхности материала и возвращается на вход установки, откуда циркуляционным насосом смешивается с исходной водой и с большой скоростью подается на фильтрацию. Таким образом, благодаря высокой скорости омывания фильтрующей поверхности происходит ее частичное самоочищение. Для усиления этого процесса в воду могут дозироваться специальные реагенты.
По мере загрязнения ФП давление в системе будет меняться, и с контроллера будет поступать команда на промывку. Фильтропатроны установки микрофильтрации периодически промываются с одновременной продувкой сжатым воздухом под давлением до 6 атм от линии компрессора. Продувка очищает ФП от загрязнений, а вода подается только для отвода загрязнений в отстойник, поэтому количество воды на промывку требуется минимальное. Промывные воды далее поступают на ленточный фильтр, где происходит осаждение твердого осадка, а жидкая фаза сливается в исходную емкость и повторно очищаются после отстаивания. Таким образом, вся система на выходе имеет только очищенную воду и твердый осадок на ленточном бумажном фильтре, который может быть утилизирован как твердые отходы.
Где используется система «ТВТ»?
За годы существования технология нашла применение в совершенно различных сферах. Одним из первых был реализован проект мобильной установки очистки и дезактивация сточной воды, содержащей отходы уранового производства. Здесь установка ТВТ применяется для предварительной фильтрации воды перед подачей на 3-х стадийную установку обратного осмоса, после чего вода сливается в ближайший водоем или на грунт. Промывная вода после ТВТ отправляется на выпарную установку. Мобильная установка функционирует и выполняет свою задачу уже более 10 лет.
Еще один объект – ТРК «Галерея», который включает группу ресторанов быстрого питания, так называемый «фудкорт». Рестораны имеют общий сброс технологической воды в городскую систему канализации с высоким содержанием жиров. В результате внедрения установки доочистки воды «Гейзер ТВТ» с предварительной физико-химической обработкой исходной сточной воды были достигнуты показатели существенно ниже уровня ПДК. Суммарное снижение содержания жиров достигало 100-400 раз.
Принципиально другой подход был применен для решения задачи сброса воды на автомойках сети заправок Neste. Здесь вместо доведения качества воды до нормативных для сброса в городской канализационный коллектор значений, что было технически нереализуемо на данном этапе, мы предложили заказчику повторное использование воды после очистки на системе ТВТ и, как результат, полное отсутствие сброса воды в городской коллектор. Из дополнительных выгод заказчик получил экономию дорогостоящей автохимии, т.к. установка ТВТ оставляет поверхностно-активные вещества в воде.
Этот же подход был применен при реализации системы водоподготовки для хозяйственно-питьевого водоснабжения временного строительного городка, где мы столкнулись с проблемой отсутствия возможности сброса в водоем или на грунт промывных вод с высоким содержанием железа. На базе установки ТВТ была разработана и внедрена оборотная система промывной воды для фильтров обезжелезивания. Промывная вода после фильтров поступала на систему ТВТ, где очищалась до качества, приемлемого для повторного использования – промывки фильтров. И так по кругу. При этом вымываемый из фильтров осадок собирался в отстойниках и на ФП Арагон, после чего поступал на ленточный фильтр для его отделения от жидкой фазы. Бумажная лента вместе с железистым осадком вывозится на полигон как твердые бытовые отходы.
Были и другие интересные объекты, связанные с удалением солей жесткости путем осаждения, очисткой питьевой воды от тяжелых радионуклидов, фильтрацией воды для прачечных и литьевых производств, и прочее. Ежегодно список этот пополняется, ведь система «ТВТ» – это не типовая установка, а технология, позволяющая решать стандартные задачи нестандартно и эффективно.
