Битови отпадъчни води - компетентно почистване

Изхвърлянето на човешки отпадъци може да причини непоправима вреда на околната среда. За да се предотврати това, се инсталират специални съоръжения за третиране. Те допринасят за факта, че отпадъчните води съдържат по-малко патогенни вредители.

класификация

Според техния тип водоснабдяването е разделено на няколко класификации:

  1. Третиране на отпадни води. Те се наричат ​​и повърхностни. Или дъжд, атмосферни. По време на валежите те се образуват върху повърхностите на работните конструкции.
  2. Производствени съоръжения. Отпадъчни води, които се образуват по време на технологичните процеси. Голям брой промишлени води усложняват този проблем.
  3. Водопроводни и жилищни сгради в канализацията получиха домакинска вода група.

В отпадъчните води съществуват различни видове замърсяване, както органични, така и механични. Съставът и състоянието им също могат да бъдат различни. Например, колоиден, неразтворен или разтворен.

Акциите са разделени на групи и по степен на замърсяване:

  1. Вътрешните води са най-опасни.
  2. Съществуват канализации, които са подобни на атмосферните.
  3. Най-малко атмосферно замърсяване.

Има няколко важни показателя, ако говорим за степента на пречистване.

Това важи за MPC или за максимално допустимите стойности за различните замърсители. А също и БПК е общо биологично потребление на кислород.

Дренажни пластмасови кладенци.

Можете да използвате следните съображения, за да изберете оптималната система за почистване:

  1. Животът на почистващото устройство трябва да бъде приблизително същият като този на сградата, обслужвана от системата.
  2. Съставът на пречистената вода трябва да отговаря на изискванията, установени със закон.
  3. Основното е, че структурата се справя с текущите товари, дори и при неправомерно получаване на отпадъци, като се отчита промяната на сезоните.
  4. Задължителен открит и постоянен достъп до всички части на пречиствателната станция за отпадъчни води, части и компоненти.
  5. Най-простата операция е важна, без сериозни изисквания.
  6. Надеждността на оборудването в експлоатация.

В зависимост от количеството вода, изразходвано в съоръжението, изберете производителността на централата. И количеството на консумираната вода зависи от много фактори, включително от броя на хората, които живеят в къщата.

Как функционират системите за пречистване на отпадъчни води?

Има специално устройство, наречено септичен резервоар - провежда основно почистване на канализацията. Анаеробните бактерии са отговорни за първоначалното разлагане на течността. За тяхната работа няма нужда от достъп до въздуха.

Но въздухът трябва да потече в самия сапунен резервоар, в противен случай няма да е възможно да се създадат оптимални условия за функционирането на цялото устройство. Необходимо е да се комбинира действието на анаеробните и аеробни бактерии, за да се постигне най-добър резултат.

Въздухът се вкарва през компресорите, за да се осигури по-голяма ефективност по време на работа. За биологично третиране използвайте съоръжения за третиране на няколко разновидности:

Пречистване на водата във вилата.

В aerotank са аеробни бактерии, които извършват почистване. Компресорът доставя въздух във вътрешността на устройството. Течността постоянно се изпомпва от един резервоар в друг. Степента на пречистване достига 98%.

В биофилтъра канализацията минава през специален слой. Основните материали за неговото производство са полиуретанова пяна, пузолан, пенопласт.

Микробните колонии се разреждат на повърхността на такива филтри. Те разлагат органичните вещества на няколко компонента:

  • неразтворим;
  • разтворим с вода.

Вътре в отпадните води на биофилтъра идва само в малки дози. Ако налягането е твърде силно, слоят няма да получи достъп до въздуха в подходящ обем. Заради бактериите, които ще умрат. Благодарение на този метод течностите се почистват с 90-95%. Биофилтрите се променят от време на време, напълно почистени.

Дренажни полета и кладенци

Това е следващият етап, който се организира по време на пречистването на канализацията.

Какви са дренажните полета? Това е система от канали, разположени под земята. Те са изложени в няколко слоя материали от естествен произход, способни да филтрират всичко, което се влива в тях. Отводнителните тръби се полагат само в тези слоеве.

Полагане на дренажни блокове.

Не се препоръчва да се поставят тръби на дълбочина, по-голяма от 1,2 метра. Аеробни бактерии, които извършват почистване, просто липсва на дълбочина под този знак.

Дренажното поле е разположено на височини, ако има неравности в района. Поради това, отпадъчните води текат свободно, без да застрашават околното пространство. 1,5 метра - минималното необходимо разстояние между нивото, в което се намират подземните води, и полето за филтриране.

Филтърните кладенци също така извършват последваща обработка. Инсталирането им се осъществява на няколко етапа:

  1. Започваме с ямата. Диаметърът му трябва да е 0,8 метра по-голям от самия кладенец.
  2. По периметъра подготвяме бетонна замазка. Основното е да оставите центъра без бетон. Тогава водата ще бъде свободна да мине през тази територия.
  3. Три пръстена от стоманобетон, потопени в изкопаната шахта, използвайки конвенционален строителен кран.
  4. Отвори с диаметър 50 мм се правят в долния пръстен с помощта на ударник. Разстоянието между тях трябва да бъде най-малко 100 милиметра.
  5. Филтриращият материал заспива в долната част на кладенеца, висок един метър. Това може да бъде чакъл или счупени тухли, всякакви други видове материали. Между стените на кладенеца и пръстените се полагат еднакви запълвания.
  6. В страничния отвор поставете входа. Разстоянието от нивото на запълване е половин хиляда милиметра.
  7. На кладенеца трябва да има две дупки. Един от тях е под ауспуха, а другият - под капака.
връщане към менюто ↑

дизайн

Компетентният дизайн е необходим дори за системите за почистване, които се строят на територията на частните къщи. Необходимо е да се изчисли разположението на обекта в съответствие със стандартите за екологична и санитарна безопасност, SNiPs.

Предприятията се различават от частните домове в степента на сложност на тези съоръжения. Освен това в такива ситуации е разрешено използването на цикъла на регенерация. Това означава, че те използват повторно избистрена вода. Има няколко фактора, които трябва да имате предвид при проектирането:

  1. Колко ще струва строителството в условията на живот?
  2. Колко безопасна и екологосъобразна технология?
  3. Какви характеристики трябва да получа при изхода?
  4. Възможно ли е повторното използване на водата в системата?
  5. Колко отпадъци се планира да консумират?

Пазарът произвежда домакински уреди, които напълно отговарят на стандартите на органите по опазване на околната среда в страната. В най-големите схеми има много елементи. Това са канализационни проекти за общински и общински съоръжения, комунални услуги.

Домашните модулни инсталации са устройства с дневен капацитет от 10 000-10 кубични метра. Петстотин хиляди са параметър за производителност на промишлените единици. Дъждовната вода трябва да бъде почистена, не само промишлена и мека.

Повторно оборудване и ремонт на пречиствателни станции за отпадни води е услуга, която не е по-малко изискана. Инженерите решават няколко проблема, като правят конкретни проекти.

Промишлено пречистване на вода.

  1. Необходимо е да се сведе до минимум количеството на валежите.
  2. Намаляване на броя на техническия персонал, автоматизиране на производствения процес.
  3. Смяна на оборудването и технологията на процеса, за да се повиши качеството на изхода.
  4. Използването на нови технологии за подобряване на ефективността. В същото време те се стремят да не увеличават обема на съоръженията.

Артистите, които подкрепят корпоративните интереси, задължително трябва да участват в проектирането на проектите. Това се доказва от руското законодателство. Повече подробности:

  1. В регулаторите. Те ще разкрият грешки при изпълнение, провеждане на демонстрации, няколко теста.
  2. Доставчици на конструкции. Те могат да предоговарят оборудването, за да направят голяма печалба.
  3. Строителите, отговорни за изпълнението.
  4. Дизайнери. Те ще помогнат за преминаването на изпита с минимални изисквания, ще следят спазването на индустриалните стандарти и норми на строителните норми.

Поради това се увеличават тарифите, свързани с възстановяването на разходите за оперативната компания. Намалете разходите, като изберете изчерпателни услуги.

Повече за методите за почистване

Благодарение на модерните методи за решаване на този проблем домакинската течност може да се използва отново след преминаване през филтрите. Не като пиене, а за употреба в домашни условия.

Относно механичния метод

Тази технология в повечето случаи е начален етап на третиране на промишлени отпадъци. Такова почистване е необходимо за изолиране на груби инклузии от общата маса. Гравитационна седиментация, филтри за дълбоко почистване - това ще помогне на устройството да реши проблема.

Станция за биологично пречистване на водата.

ВАЖНО! Механичните методи пречистват водата с около 60-70%. При преработката на промишлени отпадъчни води често се използва утаяване. Този метод ви позволява да махнете по-голямата част от маслото.

Това са механичните методи, които са най-евтините. Самото механично почистване се извършва по три начина:

Бурята от отпадъчни води също се почиства механично. В края на краищата те съдържат много големи боклуци.

Какво ще кажете за биологичния метод?

Тази технология е по-подходяща за битови отпадъчни води. Методът се основава на естествената способност за самопочистване. За биологично третиране се използват няколко типа инсталации:

  1. Биобасейните. Затворените резервоари, към които се подава насилствено кислород.
  2. Изкуствени био- езера. Резервоари, създадени изкуствено или естествено. Отпадъчните води се пречистват, когато са засегнати от естествени биологични процеси.
  3. Биофилтри. Чрез слоя от материал с груба фракция се просмукват всички канализации. Горната част на материала е покрита с тънък филм, състоящ се от бактерии. Аерационното поле и кладенците за филтриране също работят по този принцип за отпадните течности. Филмът с бактерии винаги действа като активен принцип.

съдържание

Източници на образование, брой и състав на HBSV............

Изисквания за качеството на третираните води и условията за тяхното заустване в резервоара...

II. Същността на процесите, използвани при почистването на HBSV.....................

Сравнение на съществуващите методи за почистване.................................

Технологична схема на двуетапно пречистване на отпадни води........

Въведение Източници на образование, количество и състав на битови отпадъчни води

Отпадъчните води от населените места се генерират в резултат на човешката дейност - отпадъчни води от домакинствата (фекални отпадъци, отпадъци от хранителни продукти, детергенти, почвени частици, битови отпадъци и т.н.) и в производствения сектор промишлени отпадъчни води (технологични отпадъци, остатъци от суровини и др.). и т.н.). [1]

Битовите отпадъчни води във всяко едно населено място са еднакви, а именно: отпадъчни води от тоалетната (съдържащи фекални вещества, хартия, препарати), вани, измиване на дрехи (съдържащи голямо количество синтетични повърхностноактивни вещества), готвене, миене на съдове, и т.н. Изследване на вида и количеството на отпадъчните води за всеки вид на име на потребление показва, че средно кухненските нужди (готвене, миене на съдове) представляват 15-20% от битовите отпадъчни води, баня и душ 20-25%, тоалетна вода - до 35 %, пране - до 20%. Тоалетните и кухненските канали са източник на до 75% от замърсяването на битовите отпадъчни води.

Замърсяването в отпадъчните води е под формата на суспензии, колоиди и разтвори. До 40% от замърсителите са минерални вещества: почвени частици, прах, минерални соли, като фосфати, амониев азот, хлориди, сулфати и др.

Органичното замърсяване е много разнообразно и се формира поради отпадъците от човешки и животински живот, потока от остатъци от храни и суровини във водата. Органичните замърсители включват мазнини, протеини, въглехидрати, фибри, алкохоли, органични киселини и др.

Съдържанието на органични замърсители в отпадъчните води се определя от индиректни показатели: COD (химическо потребление на кислород) и BOD (биологично потребление на кислород). ХПК изразява количеството кислород, необходимо за пълното химично окисляване на замърсителите на органични вещества в отпадъчните води. БКД изразява количеството кислород, необходимо за биологичното окисление на органични вещества от бактериите при аеробни условия (без консумация на кислород за нитрификация). Биологичният разход на кислород за битови отпадъчни води завършва след около 20 дни (BODе пълна) и стойността на 5-дневната консумация на битови отпадъчни води (ББК5) обикновено е 65-70% от БПКе пълна, което на практика може значително да намали времето за определяне на този показател и с достатъчна степен на точност за определяне на количеството органично замърсяване.

Количеството замърсяване на битовите отпадъчни води на един човек се определя главно от физиологичните показатели и е приблизително (в грамове на човек на ден):

Суспендирани твърди вещества 65

Амониев азот 8

Фосфати 3.3 (от които 1.6 г се дължат на детергенти)

По този начин концентрацията на замърсяване зависи само от количеството на обезвреждане на вода, което съответства на степента на подобряване на жилищното настаняване.

Специален тип замърсяване на битовите отпадъчни води е бактериален. Отпадъчните води съдържат голям брой бактерии, включително патогени и вируси. Патогенните бактерии се адаптират към съществуването в човешкото тяло, животните, птиците. Влизайки в отпадъчните води (или директно в резервоара), някои от тези бактерии умират поради липсата на специфичен субстрат или оптималната температура. Някои бактерии запазват своята болестна активност в отпадъчните води или в езерната вода. Туберкулозни бактерии и лептоспира могат да се съдържат в отпадъчните води. бруцела, туларемия бактерии, холера вибрио и др. Всички тези бактерии се съхраняват във вода за различни периоди от време. Следователно Escherichia coli беше избрана като индикатор за фекално замърсяване на водата. Концентрацията на бактерии в групата на Escherichia coli във вода определя степента на замърсяване на водата от бактериите и нейната годност за употреба като питейна или за културни и домашни цели. [1]

Битовите отпадъчни води (HBSV) се характеризират с повишаване на съдържанието на минерални примеси, поради увеличаването на Na солите и появата на фосфати, нитрати и т.н. в отпадъчните води. (таблица 1) [3]

1. Литературен преглед

1.1 Обобщение на отпадъчните води

Битови отпадъчни води - генерирани от естествените нужди на човека (използването на санитарни уреди). Битовите отпадъчни води се генерират в жилищни, административни и общински сгради (бани, перални, почивни станции и т.н.)

Промишлени отпадъчни води - образувани в производствения процес (технически решения, пречиствателна и питейна вода, вода от миене, охлаждане и т.н.)

В процеса на валежи и топене на сняг се образуват атмосферни канализации (дъждовна вода, дъждовна вода).

Основните характеристики на отпадъчните води са - количеството отпадъчни води (l / s, m3 / ден, m3 / смяна и т.н.), концентрацията на замърсяване (mg / l, g / m3), нередовността на отпадъчните води. Имайте предвид, че всички тези характеристики са необходими за проектирането на дренажни системи (отводнителни мрежи, пречиствателни станции за отпадни води).

Съдържанието на органични замърсители се оценява чрез химичното търсене на кислород (COD) и биологичното потребление на кислород (BOD)

БПК се измерва чрез количеството кислород, което се консумира от микроорганизми по време на аеробното биологично разграждане на вещества, съдържащи се в отпадъчните води, при стандартни условия за определен период от време.

Съставът и замърсяването на битовите отпадъчни води.

Битовите отпадъчни води (BSV) по своята същност на замърсяването се разделят на:

· Органични (примеси от растителен и животински произход - протеини, мазнини, въглехидрати и продуктите от разграждането им) - 45-58%;

· Минерални (кварцов пясък, глина, алкали, минерални масла, минерални киселини и техните соли - фосфати, бикарбонати, амониеви соли и др.) - 42-55%;

· Биологични и бактериални (различни микроорганизми - гъбички от гъби и плесени, малки водорасли и бактерии, включително патогени).

Всички примеси BSV, независимо от техния произход, се разделят на 4 групи в зависимост от размера на частиците:

1. неразтворими във вода груби примеси, както органични, така и неорганични (микроорганизми - протозои, водорасли, гъби, бактерии и яйца от хелминта). При определени условия, те могат да се утаяват или да се изплуват на повърхността на водата. Повечето от тях могат да бъдат отделени от водата чрез гравитационна седиментация;

2. вещества със степен на колоидна дисперсия с размер на частиците по-малък от 10-6 cm (хидрофилни и хидрофобни колоидни примеси, съединения с високо молекулно тегло). Малкият размер на частиците затруднява утаяването им при действието на гравитацията. В зависимост от физичните условия примесите могат да променят своето състояние на агрегация и да се утаят;

3. примесна молекулярна дисперсия с размер на частиците по-малък от 10-7 см, образуващи разтвори при взаимодействие с вода. За пречистването на битови отпадъчни води от тези примеси е необходимо да се прилагат биологични и физикохимични методи;

4. примеси на йонната степен на дисперсия с размер на частиците по-малък от 10-8 cm - разтвори на киселини, соли и основи. Някои от тях (амониеви соли и фосфати) се отстраняват от битовите отпадъчни води в процеса на биологично третиране, но не позволяват промяна на солеността на водата (за да се намали тяхната концентрация, използват се физикохимични методи за пречистване).

Съгласно правилата и подзаконовите актове параметрите на пречистените отпадъчни води, изхвърлени върху релефа или изхвърлени в резервоара, трябва да съответстват на стойностите, дадени в таблица 1. Параметрите на обработените битови отпадъчни води са дадени в таблица 2.

Степента на замърсяване, g / (човек * ден)

Азотни амониеви соли N

Параметри на третираните (стандартни) битови отпадъчни води (BSV)

резервоар за културна и битова употреба

риболовно езерце

Helminth яйца и вируси

печалба по-малко от 0,25

За опазването на водните ресурси от изчерпването на качеството и предотвратяването на замърсяването на повърхностните води, важна роля имат пречиствателните станции за отпадъчни води.

Освобождаването на отпадъчните води от замърсяване е сложно производство. В него, както при всяко друго производство, има суровини (отпадъчни води) и крайни продукти (пречистена вода).

За пречистване на битови отпадъчни води с различни методи:

Ø биологични (или биохимични),

Ø химични и физико-химични,

Ø дълбоко почистване (третично след пълно биологично третиране);

Ø термична неутрализация,

Ø дезинфекция и обработка на утайките.

Увеличеният интерес към малките системи за биологично третиране се дължи основно на факта, че в съответствие със съвременните изисквания битовите отпадъчни води не могат да бъдат изхвърляни в резервоар или релеф без предварителна обработка.

Количеството замърсители, разрешени за заустване (тонове / година), се изчислява ежегодно въз основа на допустимата концентрация на замърсителя (mg / dm3) и планирания обем на изхвърлянето на отпадъчни води (хил. M 3 / годишно), като се взема предвид производствената програма.

Одобрени качества на отпадни води:

1) плаващи примеси (вещества) - не;

2) цвят - липсата на слой от 0,2 m;

3) миризми, вкусове - отсъствие;

4) температура - не повече от 25 ° С;

5) реакцията рН - 6.5 - 8.5;

6) общи колоидни бактерии - не повече от 500 CFU / 100 cm 3;

7) разтворен кислород - през зимата под лед трябва да бъде най-малко 4 mg / dm 3, през лятото - най-малко 6 mg / dm 3.

Одобрен биологичен състав на отпадъчните води:

1. Патогени - водата не трябва да съдържа патогени, включително жизнеспособни яйца от хелминта (аскарди, червеи, токсокар, фассиол), тениска на оносферата и жизнени кисти на патогенни чревни протозои.

2. Токсичност на водата. Отпадъчните води на изхода в водното тяло не трябва да имат остър токсичен ефект върху тестваните обекти. Водата на водното тяло не трябва да има хроничен токсичен ефект върху тестваните обекти.

1.2 Процеси на биологично третиране

Устройствата за биологично третиране получават доминираща роля в цялостния комплекс от съоръжения за пречиствателни станции за отпадъчни води. В резултат на процесите на биологично третиране отпадъчните води могат да бъдат пречистени от много органични и някои неорганични примеси. Процесът на пречистване се осъществява от сложна общност от микроорганизми - бактерии, протозои, редица по-висши организми - при аеробиозни условия, т.е. наличието на разтворен кислород в обработената вода. Замърсяването с отпадъчни води е източник на хранене за много микроорганизми, чрез които те получават всичко необходимо за живота си - енергия и материали за конструктивен обмен (възстановяване на разлагащи се клетъчни вещества, растеж на биомаса). Премахвайки хранителните вещества от водата (замърсяване), микроорганизмите ги пречистват на отпадъчните води, но в същото време въвеждат нови вещества в тях - метаболитни продукти, които се отделят във външната среда.

1.2.1 Комплексът от биотични и абиотични фактори

Основните абиотични фактори, влияещи върху биоценозата, са: температура, състав на пречистените отпадъчни води и наличие на токсични вещества в тях, които засягат жизнената активност на микроорганизмите; действителните концентрации и разнообразието от разтворени хранителни вещества, използвани от микроорганизмите за растеж; съдържанието на разтворен кислород в сместа от утайки (Таблица 3).

Екологични фактори, определящи развитието на активирана утайка

Натоварване на БПК върху активирана утайка

Автохтонна микрофлора и фауна

Chem. Състав на отпадъчните води

Allochtonnaya микрофлора и фауна

Отношения на хищниците на хищници

Хранителен баланс

Тип структура, която определя размера на биотопа

Разбъркване на сместа от утайки

1.2.2 Процесът на пълно тристепенно биологично третиране

Процесът на пълно биологично третиране протича в три етапа. На първия етап, непосредствено след смесването на отпадъчните води с активна утайка, замърсителите адсорбират и коагулират (повърхностни частици от органични вещества) на повърхността и адсорбцията се осигурява както от химиисорбция, така и от биосорбция, използвайки полизахариден гел от активна утайка и поради огромната глинеста повърхност, от които един грам заема 100 м 2. По този начин, в първия етап на пречистване, замърсителите в отпадъчните води се отстраняват поради механичното отстраняване на активната утайка от водата и началото на биоокислителния процес на най-лесно разграждащите се органични вещества. Високото съдържание на входящи замърсители допринася за първия етап на висока абсорбция на кислород, което води до почти пълна консумация на кислород в районите с отпадъчни води в аеротанковете. На първия етап в 0.5-2.0 часа съдържанието на органични замърсители, характеризиращо се с БПК5, намален с 50-60%.

На втория етап на пълно биологично третиране биосорбцията на замърсителите продължава и активното им окисление протича с екзоензими (ензими, отделени от активната утайка в околната среда). Поради намалената концентрация на замърсителите активността на утайката започва да се възстановява, което се потиска до края на първия етап на пречистване. Скоростта на консумация на кислород на този етап е по-малка, отколкото в началото на процеса, а разтвореният кислород се натрупва във водата. В случай на благосъстояние на втория етап, екзоензимите се окисляват до 75% от органичните замърсители, характеризиращи се с BOD5. Продължителността на този етап варира в зависимост от състава на пречистените отпадъчни води и варира от 2,0 до 4,0 часа.

На третия етап на пречистване се извършва окисляването на замърсители от ендоензимите (вътре в клетката), окисляването на комплексните окислени съединения, превръщането на азота от амониевите соли в нитрити и нитрати и регенерирането на активирана утайка. На този етап (етап на вътреклетъчно хранене на активната утайка) полизахаридният гел се секретира от бактериални клетки. Скоростта на консумацията на кислород отново се повишава. Общата продължителност на процеса в резервоарите за аериране е 6-8 часа за домашни и може да се увеличи до 10-20 или повече часа със съвместно третиране на битови и промишлени отпадъчни води. Следователно продължителността на третия етап варира от 4-6 часа при обработката на битови отпадъчни води и може да бъде удължена до 15 часа.

Благосъстоянието на ендогенната хранителна фаза се определя от величината на натоварването, възрастта на активната утайка и времето на нейното пребиваване в аеротантите. Увеличаването на възрастта на активираната утайка, нейното време на престой в системата за почистване, спадът на специфичното натоварване върху нея удължава ендогенната хранителна фаза и създава благоприятен режим за нейното протичане, което допринася за активното желиране, загъстяването на люспите от активирана утайка и подобряването на нейните флокулиращи свойства. Внезапното увеличаване на натоварването, намаляването на възрастта, токсичните вещества, присъстващи във входящата вода за лечение, имат потискащ ефект върху ензимния процес на окисление като цяло и върху ендогенната хранителна фаза. По този начин флокулацията на люспите и следователно ефективността на почистване зависи от характеристиките на входящите отпадъчни води, от условията на въвеждане на процеса на почистване и от действието на хидродинамичните сили в резервоара за аериране.

1.2.3 Разнообразие на видовете активни утайки от организми

Богатото разнообразие на видовете (най-малко 25 типа протозои) на активните утайки от организми показва благосъстоянието на биологичната система на аеротуника, високата ефективност на почистване и стабилността на биоценозата до вредните въздействия на токсичните отпадъчни води.

Подобно на други водни общности, характерът на реакцията на биоценозата от активен тигел към неблагоприятните ефекти се проявява в намаляването на видовото разнообразие. Чувствителният към неблагоприятни ефекти може да изчезне напълно или драстично да намали броя, докато резистентните станат още по-богати. Ако действието на неблагоприятен фактор се увеличи или продължи дълго време, всички нови видове биоценоза са засегнати и в резултат на това при минималното разнообразие на видовете се наблюдава максималният брой на най-резистентните видове.

Нарастващата сложност на биоценозата се придружава от последователното включване на все повече и повече развити видове, включително хищници:

зоогени филаментозни бактерии, малки амфиби, малки алоеби, свободно плаващи, прикрепени към стомашно-чревния тракт и смучещи ротафии, червеи, водни червеи, представители на третото трофично ниво (Приложение 1). Особеността на биоценозата на активната утайка се определя в най-голяма степен от натоварването на органичните замърсители и ефективността на тяхното разлагане.

1.2.4 Режим на активна утайка

Общият ефект от редица фактори, основният от които трябва да се разглежда като специфични натоварвания, представлява специфична утайка, специфична за всяка пречиствателна станция, която може да бъде разделена на три основни типа:

А. Работа по непълно окисление на органични замърсители.

Б. Пълно окисление.

Б. Пълно окисление, последвано от нитрификация (използвано в пречиствателната станция в Самара).

Устройствата за биологично третиране, работещи в режима на частично окисляване, по принцип имат високи специфични натоварвания (400-600 mg BOD на грам активна утайка). В същото време се формира биоценоза с лошо разнообразие на видовете (5-13 вида) с най-просто и числено преобладаване на определени групи, като флагелати, амоеба от черупки, филаментозни бактерии, големи свободни плаващи инфузорки, "бентски" черупки амоеви и малки ножове.

При намалени натоварвания на утайки до 250-300 mg / g се осигурява пълно окисление на разтворените органични вещества. Такива съоръжения обикновено пречистват отпадъчните води със смесен състав (битови и промишлени). Нехомогенното, многокомпонентно замърсяване на околната среда дава възможност на организмите от утайки да придобият и поддържат необходимото ниво на годност в широк спектър от непрекъснато променящи се условия. Биоценозите в такива пречиствателни станции за отпадъчни води са разнообразни по своя вид, динамични, мобилни и чувствителни към външни влияния. При нормален процес на почистване няма в тях никакви цифрови доминиращи видове или такова господство е минимално.

При специфични натоварвания от 80-150 mg / g се осигурява пълно окисление и нитрификация на съдържащи азот замърсители. С пълното окисляване на разтворените органични вещества, навлизащи в пречистването, неразрушаващия баланс на тяхната сорбция и окисление, ниските натоварвания на активната утайка и разработения процес на нитрификация се образува най-екологично перфектната биоценоза - нитрифицирана активирана утайка. Нитрифициращите гниещи люспи са големи, компактни, добре утаени, пълни с газови мехурчета, наблюдавано е спонтанно флотация, дължаща се на денитрификация. Процесът на денитрификация, който протича във вторичните утаителни резервоари, може да влоши качеството на пречистената вода поради прекомерното отстраняване на активната утайка, особено в топлия сезон.

Биоценозата на нитрифицирана активирана утайка се характеризира по принцип с най-сложната екологична структура с високо таксономично разнообразие (до 45 протозоа) без числено преобладаване на различни видове. Филаментозните бактерии, дребните безцветни флаеелати, малките форми на голи и амоеви черупки са почти напълно изместени от биоценозата или техният брой е минимален. Инфусорианците са доминирани от стомашно-чревни и прикрепени форми, чиято жизнена дейност е тясно свързана с добре оформени флокулиращи люспи от активирана утайка. Има представители на най-високо ниво - хищници, което има положителен ефект върху степента на пречистване на водата от органични замърсители чрез увеличаване на интензивността на метаболизма. В нитрификационния слой, винаги са налице хищнически ротифи, смучещи цилии, хищнически гъби и червеи от рода Chaetogaster (без да се достига до масово развитие). Бавно движещи се периодично.

Като цяло при ниско натоварени утайки поради богатите видове се увеличава възможността утайките да реагират адекватно на неблагоприятните ефекти и увеличава способността им да поддържа ефективно и устойчиво качество на лечението. Когато е изложен на концентрирана промишлена отпадъчна вода, биоценозата стабилно запазва своята структурна цялост и задоволително ниво на ензимно окисление. Унищожаването на стабилността и способността за бързо възстановяване при такава биоценоза е възможно само при екстремна експозиция: в резултат на рязко увеличение на специфичното натоварване на активната утайка, излагане на силно токсични (при аварийни изхвърляния) отпадни води, недостиг на хранителни вещества и дисбаланси.

1.2.5 Създаване на различни видове биоценоза

Трите основни вида описани биоценози на активна утайка се формират в един вид условия на околната среда, които осигуряват определено качество на обработка, посочено в проекта на инсталации за биологично пречистване. На фона на описаните общи модели, биоценозата на активната утайка във всяка пречиствателна станция е уникална по отношение на структурата и адаптационните си свойства и уникална, тъй като съставът на отпадъчните води и начинът на действие на всяка специфична структура са специфични и техният дизайн е от няколко специфични вида. По този начин, образуването на биоценоза, нейната структура се влияе от проектните параметри, състава на отпадъчните води и съответствието с технологичния режим на работа на пречиствателните станции за отпадни води, където се поддържа необходимото качество и количество активна утайка, които се определят от такива показатели като дозировка на утайките, възраст, увеличение на глина.

1.3 Дълбоко пречистване на хранителните отпадъчни води

Еутрофикация - процесът на растеж на биологичната растителност на водните тела, който се дължи на излишък на хранителния баланс. В същото време температурата на водата се покачва, има вкусове и миризми, цветът на водата се влошава, водораслите се развиват прекомерно, преобладават нежелани видове планктон и се нарушава жизненоважната дейност на рибата. Еутрофикацията се ускорява от замърсяване с хранителни вещества, които попадат в водните обекти с отпадни води и дъждовна вода, оттичане от селскостопански полета, отдолни утайки и др. Установено е, че масовото развитие на водорасли се осъществява предимно в присъствието на С, N и R. Тъй като CO2 абсорбира се от водата от въздуха (и този процес се повишава при високи стойности на рН, характерни за водата в цъфтящи водни тела), е относително трудно да се ограничи концентрацията на въглерод във водата. Най-препоръчително е борбата с еутрофикацията чрез минимизиране на концентрацията на азот и фосфор в отпадъчните води, изхвърлени в резервоари.

В присъствието на свободен въглероден диоксид (концентрацията на който зависи от алкалността на бикарбоната и водното рН), определени концентрации на MIC и суспендирани вещества 1 mg азот произвеждат 21 до 25 mg водорасли и 1 mg фосфор от 40 до 250 mg.

Дълбочината на пречистването на отпадъчните води може да елиминира навлизането на N и P във водните тела, тъй като по време на механичното почистване съдържанието на тези елементи се намалява с 8-10%, с биологични - с 35-50% и с дълбоко почистване - 98-99%.

Броят и характерът на азотните и фосфорните съединения оказват влияние върху общата производителност на водните тела, в резултат на което те са включени сред основните показатели при оценката на степента на замърсяване на водните ресурси.

1.3.1 Отстраняване на азотните съединения

Устройствата за биологично третиране са натоварени с дълбокото отстраняване на всички форми на азотсъдържащи вещества, което се извършва в сложни многоетапни процеси, които изискват различни условия на околната среда.

В отпадъчните води азотът е представен предимно като минерал (NH4, N02, N0z) и органични компоненти (аминокиселини, протеинови тъкани на организми, органични съединения). Четири форми се определят чрез методи на химичен анализ: амониев азот, нитрит, нитрат, общ азот или Keldall азот (органичен азот и амониев азот). В битовите отпадъчни води азотът е основната част от органичната материя, представляваща крайните продукти на метаболизма на азота в човешкото тяло. Под формата на амоняк или урея в битовите отпадъчни води е 80-90% от всички съдържащи азот вещества. Амонизирането е бактериалното превръщане на органичните азотни съединения в неорганични форми, основно от които е амонякът, който се натрупва по време на деаминирането в резултат на протеолиза на протеини от растителен и животински произход, извършен от хетеротрофни гниещи бактерии в канализационната мрежа. В допълнение към амоняка, фосфор и сероводород се образуват. Този процес се възпрепятства от ниска температура (по-ниска от 10 ° С) и киселинно рН. В този случай твърде много недекларирани протеинови съединения влизат в съоръженията (и те също не се вземат под внимание при стандартни химични анализи, тъй като при определяне на амониевия азот белтъкът е освободен преди това чрез добавяне на коагуланти). Полученият протеин се разлага на структури в анаеробните зони (които винаги присъстват). По тази причина може да се наблюдава увеличение на амониевия азот в пречистена вода на фона на задоволително нитрифициране в аериращи резервоари.

Нитрификацията е сложен многоетапен процес. Първият етап на нитрификация, окисляването на амониевите соли към нитритите, протича съгласно уравнението:

Вторият етап е окисляването на солите на азотната киселина, образувани в първия етап, на солта на азотната киселина

Процесът на нитрификация се осъществява в резултат на жизнената активност и функционалната активност на нитрифициращите бактерии, които са химиосинтетични автотрофни; наличието на органични съединения в средата оказва неблагоприятно влияние върху тяхното развитие, поради което нитрификацията на амониевия азот започва в аеротантите едва след почти пълното окисляване на въглеродсъдържащи съединения, характеризиращи се с BOD.

В резултат на изследването професор S.N. Виноградски е доказано, че органичните вещества във водната среда възпрепятстват развитието на нитрифициращи бактерии. Това е типично само за разтвори и не се наблюдава в почвата, тъй като никога не съществуват водоразтворими вещества в значителни количества. В лабораторни условия, дори малки концентрации на органични вещества потискат растежа на бактериите, но същевременно при естествени условия се наблюдава интензивна нитрификация в напояваните полета на инфилтрация. Но нитрифициращите агенти не са чувствителни към неразтворими във вода органични вещества и са в състояние да издържат в големи количества. Разтворените органични вещества имат отрицателен ефект върху растежа на нитрифициращите бактерии и в по-малка степен върху хода на самия процес в присъствието на вече съществуващи бактерии. В допълнение, не само микробите, но и техните ензими влияят върху процесите на нитрификация. Това означава, че при условията на подтискане на нитрификаторите процесът може да продължи известно време ензимно. Тези две обстоятелства обясняват периодично срещаното нитрифициране в резервоари за аериране с доста високо съдържание на замърсяване, характеризиращо се с показателя MIC.

Чувствителността на нитрифициращите агенти към разтворените органични вещества създава известни трудности при осигуряването на нитрификация в резервоари за аериране (за разлика от напоителните и филтрационните полета), тъй като е необходимо предварителното задоволително отстраняване на въглеродсъдържащите органични съединения. Трябва да се помни, че инхибирането на нитрификацията се осъществява в по-голяма степен не само от въглеродсъдържащите съединения, но и от процеса на тяхното активно окисление от хетеротрофни микроорганизми, към които нитрифициращите агенти значително губят в борбата за разтворен кислород. Още по-чувствителни нитрификатори към неестествени органични вещества (пестициди, хербициди). Те са много чувствителни към цианиди (0.65 mg / dm3), фенол, анилин, въглероден монооксид, метан, цинк, мед, никел, живак, хром. Почти всички тежки метали са нитрифициращи инхибитори, токсични вещества в концентрации над 5 mg / dm3. Следователно, за да се осигури нитрификация със значително съдържание на токсични вещества във входящата вода за пречистването, се предпочита двуетапно пречистване: а) биофилтри с високо натоварване; б) аеротанкове.

Интензивността на процеса на нитрификация се влияе от съотношението на въглерода и азота в средата. Докато съществува излишък от органични вещества и интензивно се развиват хетеротрофни бактерии - конкуренти на нитрифициращи агенти за амоняк при конструктивен процес на метаболизъм, нитрификацията се потиска. В допълнение, хетеротрофните бактерии интензивно абсорбират, както вече беше отбелязано, кислорода, изискван от нитрификаторите. След като органичната материя се минерализира и амонякът се натрупва, създават се условия за развитието на бактериите, причинителите на първата фаза на нитрификация, която се извършва от бактерии от няколко рода.

Най-благоприятната реакция за нитрифициращите бактерии, осигуряваща първия етап на нитрификация, е в диапазона на рН 7,2-8,4, те са особено чувствителни към промяна на рН до киселинната област.

Процесите на нитрификация зависят от температурата на отпадъчната течност. При температура от +9 ° С нивото на нитрификация намалява (8C е минималната допустима стойност); при температура от + 6 ° С, процесът спира напълно, при температура над + 37 ° С, нивото на нитрификация намалява и поради намаляване на разтворения кислород във вода. В температурния интервал от 15 до 35 ° С, нитрификацията е задоволителна и интензивността ѝ нараства с нарастващата температура. При други благоприятни условия за нитрификация през зимата, дейността му се намалява с 10%.

Като окисляващ се субстрат, бактериите могат да използват амоняк, урея, пикочна киселина, гуанин. В този случай органичната част на молекулата не консумира бактерии. Цялата енергия, необходима за процесите на жизненоважна активност, получават бактерии, окисляващи амониеви соли, които действат в същото време като донор на водород.

Нитрификацията е доста бавен процес, който забавя още повече и се възпрепятства, когато липсва разтворен кислород в сместа от утайки. Минималното изисквано съдържание на разтворен кислород трябва да надвишава 1 mg / dm3. Оптималният за първия етап е в диапазона от 1.8-3.0 mg / dm 3. Нещо повече, не е необходимо достатъчно високо съдържание на разтворен кислород, за да се осигури дихателната активност на активните утайки, а също и дълбокото смесване на сместа от утайки в аеротантите, постигната или с голямо количество въздух или чрез перфектна аерационна система (оптимална комбинация от фини балончета и големи аератори на балончета). Превръщането на един милиграм амониев азот в нитрит консумира 2,33 mg разтворен кислород. Появата на нитрити в пречистена вода показва, че основната част от органичните вещества вече е минерализирана (изключение са процесите в напоителните полета, където те протичат паралелно).

Вторият етап на нитриране - образуването на нитрати започва само с успешното завършване на първия, тъй като излишъкът от амоняк инхибира развитието на патогени от втората фаза на нитрификация. За добре аклиматизираната активна утайка допустимата концентрация на NH3 във водата, влизаща в аеротантите, е 2,7 g / dm3. Вторият етап на нитрификация се състои в окисляването на солите на азотната киселина, образувани в първата фаза, към солта на азотната киселина.

Бактериите от втория етап са още по-чувствителни към неблагоприятните условия на околната среда, съдържанието на разтворен кислород. В кисела среда тези бактерии не се развиват, тъй като неразградената молекула на азотната киселина е отровна. В алкална среда несвързаният с амоняк им въздейства неблагоприятно. По тази причина те функционират в тесен диапазон от неутрални стойности на рН от 7,0 до 7,6, по-високи от съдържанието на разтворения кислород (при съдържание 3,3 mg / dm3, нитрификация във втория етап достига максимални стойности). Окисляването на 1 mg нитрит до нитрати изисква 3,4 mg кислород. Въпреки това, втората степен на нитрификация бактерии са по-малко чувствителни към токсични вещества и се възпроизвеждат много по-бързо от бактериите, които осигуряват първия етап. Следователно, първият етап на нитрификация по тези причини е по-често ограничаващ.

За успешния процес на нитрификация е необходимо не само да се поддържат критичните стойности на разтворения кислород в сместа от утайки, но и да се доставя 2-3 пъти повече въздух в началото на аеростата и регенераторите, отколкото в други зони на аериращия резервоар, както и да се осигури задоволителен начин за отстраняване на утайките от вторичните утаителни резервоари за предотвратяване на нейните натрупвания и увеличаване на необходимостта от абсорбиране на кислород.

За задоволителна нитрификация са необходими и малки натоварвания на активна утайка и достатъчна възраст от утайки (най-малко 4-5 дни), компенсирайки загубата на нитрифициращи агенти при отстраняване на излишния активен шлам, тъй като нитрифициращите агенти по-бавно възвръщат числеността си от хетеротрофните бактерии. Установено е, че за пълното окисление на амониевия азот се изисква 18-24 часа време на престой на утайка в системата. Продължителността на нитрификацията е пряко пропорционална на броя на нитрифициращите бактерии. При същата температура темпът на растеж е около 50% повече. Следователно, прекомерното отстраняване на утайките от системата засяга основно етапа на образуване на нитрити и тъй като този етап е основен за образуването на нитрати, целият процес на нитрификация се унищожава.

При натоварване на утайки 400-500 mg BOD3 на g нитрификация на активирана утайка не е осигурена. При натоварвания от 200-250 mg / g се появяват нитрати, особено през лятото. При ниски натоварвания от 100 до 150 mg / g, по-голямата част от азота влиза в нитрати. От съществено значение за успешното протичане на нитрификация в аериращи резервоари има потенциал за нитрификация в отпадъчните води след първична утаяване, т.е. стойността на съотношението BPCK / общ азот. При конвенционалните системи за почистване, работещи при пълно окисляване, последвано от нитрификация, потенциалът за нитрификация е 5-6. С увеличаването си, интензивността на нитрификация намалява. В системите на аеротантите за ниско натоварване, които осигуряват дълбока нитрификация, както и в двуетапни последователни процеси на пречистване, потенциалът на нитрификация в отпадъчните води след първични утаителни резервоари е равен на 3.

Описанието на процеса на преобразуване на азот позволява да се идентифицират критичните фактори за хода на нитрификация на съществуващите съоръжения за биологично третиране (виж Таблица 4). Те включват:

температура на обработената вода;

съдържанието на водоразтворими лесно окисляващи се органични вещества в пречистените отпадъчни води и ефективността на тяхното окисляване;

аеробни в резервоари за аериране, вторични утаителни резервоари;

състава и относителното съдържание на промишлени изхвърляния в отпадни води, наличието на токсични вещества в тях;

потенциал за нитрификация в отпадъчните води след първична утаяване;

натоварването на активната утайка, възрастта на утайката и броя на нитрифициращите бактерии;

период на аерация в резервоара за аериране и процента на възстановяване на активната утайка. Наличието на окислени форми на азот в пречистена вода показва нитрификация на амониевия азот и увеличаването на съдържанието на нитрати - дълбочината и пълнотата на последния процес на нитрификация. Наличието на NH3 и NO2 в пречистена вода показва недостатъчна дълбочина на окисление и нитрификация. При биологични пречиствателни станции, които осигуряват дълбока нитрификация, в пречистената вода, целият азот е представен главно под формата на нитрати и съдържанието му е най-малко 5-6 mg / dm3.

Необходими условия за нитрификация

Биологично третиране на битови отпадъчни води

За жилище за постоянно пребиваване, строителство и др. Освобождаване от дренаж

Препоръчителен капацитет - от 1 до 2,5 м3 / ден.

За малки селища и други обекти с оттичане в дренажната система

Препоръчителен капацитет - от 3 до 30 м3 / ден.

За нас. на обекти с възможност за заустване в язовирите на местоназначение за отглеждане на риба

Препоръчителен капацитет - от 5 до 600 м3 / ден.

За нас. предмети с възможност за изхвърляне в резервоари на местоназначение за отглеждане на риба, когато са инсталирани при трудни метеорологични условия, на труднодостъпни места

Препоръчваният капацитет е от 5 до 3000 m3 / ден.

Висока производителност при ниски разходи за пречистване на отпадъчни води

Препоръчваният капацитет е от 2000 до 50 000 m3 / ден.

Висока степен и пълна автоматизация на процеса на пречистване на отпадъчни води

Препоръчителен капацитет - от 50 до 50 000 m3 / ден

Решенията се прилагат за биологично пречистване на битови отпадъчни води от всички жилищни райони и промишлени предприятия с капацитет от 1 до 50 000 м³ / ден (в някои случаи е възможно да се увеличи капацитетът до 1 000 000 м³ / ден).

Решенията гарантират изхвърлянето на вода в езерото за риболов, организирането на отвеждане в областта на филтрацията е възможно (модификацията зависи от вида на почвата, екологичните изисквания и проекта).

Икономическата дейност по някакъв начин е свързана с образуването на замърсени отпадъчни води. Поддържането на естествения воден цикъл и рационалното управление на природата предполагат връщането на използваната вода във водни обекти. Разбира се, е необходимо да се почисти отпадъчната вода преди изхвърлянето й. Достатъчна степен на пречистване се постига чрез сложна стъпка по стъпка обработка. Един от важните етапи е биологичното третиране на отпадъчните води, което позволява изхвърлянето на отпадъчни води от включване на органичен произход.

Видове органични пречиствателни станции за отпадни води

Биологичните съоръжения за пречистване на отпадъчни води са открити или подземни езера, филтриращи полета или храносмилателни системи, в зависимост от използвания метод. В езерата и филтърните полета органичните частици, разтворени в изтичащия поток, се разлагат в хода на жизнената активност на бактериите с аеробен тип метаболизъм. В същото време, активна утайка се образува в езера с разтворени замърсители - суспензия, състояща се от частици от замърсител и бактерии, отглеждащи се на тях. Анаеробните организми се развиват в храносмилателни системи, които не изискват съществуването на кислород.

С или без въздух?

Аеробни и анаеробни методи се различават в техните специфики. Анаеробните бактерии се справят по-добре със силното органично замърсяване и се характеризират с малко увеличение на биомасата. Те обаче не разлагат напълно органичните вещества и след тях се изисква допълнително пречистване на оттока при аеробни условия. Но аеробните бактерии разграждат почти 100% органични остатъци на молекулярна вода и въглероден диоксид, но те са жизнеспособни и активни само при относително ниски концентрации на замърсители и изискват аериране - насищане на субстрата с кислород. За да се подобри подобряването на показателите за производството, пречиствателните станции за отпадъчни води са специално населени с определени щамове бактерии. Видовият състав на бактериалния материал се избира в зависимост от състава на замърсителите в отпадъчните води.

Пречистване на битови отпадъци

Битовите отпадъчни води включват отпадни води, изхвърлени в канализационната мрежа на хранителни съоръжения, тоалетни, душове, перални и подобни съоръжения. Съставът на тези дренажи се характеризира, освен органичните (около 58%), със значително съдържание на минерални замърсители (40%) и повърхностноактивни вещества, използвани като компоненти на детергенти. Голяма част от органичното замърсяване се състои от физиологични екскреции и органични остатъци от хранителната промишленост. Наличието на детергентни компоненти в разтвора усложнява процеса на биологично третиране.

Функции за биопречистване

Биологичното третиране на битови отпадъчни води е един от етапите на комплексно третиране, което се предхожда от механично третиране и последвано от химични методи на свързване на замърсители и унищожаване на патогени. Предвид мащаба на инсталациите за пречистване на отпадъчни води и средния състав на изтичащия поток се избира оптимален био-пречистващ метод с или без допълнителна аерация, с обратна поява на активирана утайка, система против ток и други спомагателни средства за постигане на приемливи показатели на пречистена вода на изхода.