Какви са предимствата на биологичното пречистване на отпадъчните води?

Нивото на съвременната индустрия определя максималното интензифициране на всички технологични процеси и свързаните с тях спестявания.

Схема за биологично третиране на битови отпадъчни води.

За да се намалят производствените разходи, повечето прогресивни предприятия практикуват производство без отпадъци, което осигурява най-рационалното използване на всички ресурси.

Една от основните характеристики на тази технология, предопределяща нейната същност, е рециклирането на отпадъчни води. За да могат да се използват отново отпадъчните води, е необходимо да се почистят и дезинфекцират.

1 цел на биологичните методи за пречистване на водата

Днес максимално филтриране на водата е възможно само при комбиниране на наличните методи за почистване - нито един метод не гарантира достатъчна ефективност.

Докато организирането на поетапен процес, при който всеки метод за почистване е отговорен за отстраняването на определени замърсители, дава възможност да се получи желаният резултат.

Ключовият метод за пречистване на отпадъчни води е микробиологичното пречистване на водата и се основава на естествените модели на биохимичното самоочистване на естествените водни тела, които се симулират чрез използване на промишлени технологии.

В допълнение към пречистването на отпадъчни води на промишлени предприятия, биологичните методи за пречистване на водата показват отлична ефективност при обработката на битови отпадъчни води.

В този случай се разкрива едно от основните предимства на този метод: биохимичното пречистване на водата дава възможност за по-нататъшното му използване в селското стопанство като тор. Методът за биохимично почистване се счита за един от най-популярните и търсени в тази област.

По принцип, след анализ на приложенията на биологичното пречистване на отпадъчни води, можем да заключим, че този метод се прилага за почти всички области на промишлеността:

  • Фармацевтична промишленост;
  • Хранителна промишленост;
  • Химическа промишленост;
  • Производство на целулоза и хартия;
  • Санитарни услуги;
  • Селскостопански сектор;
  • Нефтопреработвателна промишленост.

Големи пречиствателни станции за пречистване на биохимични отпадъчни води.

Една и съща естествена биологична флора, която съдържа съвременни биофилтри, дава възможност за получаване на висококачествено пречистване на битови и промишлени отпадъчни води.

И впоследствие те вече могат да бъдат използвани повторно в технологични процеси или безопасно изхвърлени, без в същото време да оказват отрицателно въздействие върху околната среда.
към менюто ↑

2 предимства и недостатъци

Методът на биологично третиране е, че окисляването, разцепването и последващото разрушаване на органичните замърсители на отпадъчната течност е резултат от жизнения процес на най-простите микроорганизми.

Тези микроорганизми се култивират изкуствено в специални устройства (биофилтри, аеро-резервоари и др.), През които премине третираната вода.

Целият набор от методи за биологична обработка се разделя на две групи, които зависят от вида на използваните микроорганизми:

  • Аеробен метод - бактериите се използват за пречистване на водата, чиято жизнена дейност е възможна само с неограничен достъп на кислород;
  • Анаеробен метод - използването на микроорганизми, които не се нуждаят от кислород.

Празен резервоар за биологично пречистване на отпадъчни води в домашни условия.

Също така понякога се освобождава още една - азотната група, това са бактерии, които се нуждаят от среда, наситена с азот за цял живот.

към менюто ↑

2.1 Аеробно биологично третиране

Аеробният метод за пречистване на битови и промишлени води допълнително се разделя на категории, които се определят от вида на използваните резервоари, където се извършва пречистване на отпадъчни води.

Те могат да бъдат: биофилтри, биологични езера, филтриращи полета или аеро-резервоари. Като цяло, директно върху самата същност на метода на почистване, вида на резервоара няма ефект - те всички имат същия метод на минерализация на замърсителите.

Основното биологично вещество за аеробно третиране е "активирана утайка", която понякога се нарича биофилм. При всяко предприятие, в зависимост от състава на отпадъчните води, структурата на активната утайка ще бъде различна.

Само по себе си активната утайка съществува под формата на люспи с тъмнокафяв цвят, чийто размер не надвишава няколкостотин микрометра. Средната утайка е 30% твърди неорганични частици и 70% от живите микроорганизми, които в процеса на живота използват твърди частици като местообитание.

Основната част от бактериите в активната утайка се състои от организми от семейство Pseudomonas, но различният състав на изтичащия поток ще определи преобладаващата група микроорганизми.

Основната характеристика на активираната утайка, която предопределя нейната способност за пречистване, е способността на бактериите да използват органични замърсители като средство за хранене. Такива бактерии абсорбират замърсители в клетките си, които претърпяват промяна в биохимичната структура.

По принцип пълното аеробно биологично третиране на битови и промишлени отпадъчни води, ако са изпълнени всички технологични изисквания, е в състояние да отстрани около 90% от всички замърсители, съдържащи се във водата.

Досега технологията на аеробно лечение изисква изкуствено ускоряване на процеса, тъй като естественият му курс изисква много време. Естественото аеробно биологично третиране се извършва на специални филтриращи полета. Освен дълъг период на потока, този метод се характеризира също така със слаба ефективност, която не надвишава 50% за повечето от най-често срещаните замърсители.

За да се ускори аеробният метод при промишлени условия, се използват специални контейнери по време на престоя им, в които отпадъчните води са изкуствено наситени с кислород. Такива резервоари на дъното имат порьозни съдове от полимерен материал, в които се култивират колонии от микроорганизми.

Под контейнерите се намират аератори - тръби с малки дупки, които запълват водата с кислород. Катализиращ фактор е и температурата на течността, която трябва да се поддържа на необходимото ниво.

Между другото, самите микроорганизми създават определена регулация на местообитанието - в процеса на окисляване и разлагане на органичното замърсяване се отделя значително количество енергия, което значително повишава температурата на течността.

Такива устройства за биологично пречистване на вода, в допълнение към пречиствателните станции за промишлени отпадъчни води, се използват широко в домашни условия - биофилтрите често се използват при изграждането на септични ями. Или малки канализации с индивидуална употреба в къщи и селски къщи.
към менюто ↑

2.2 Анаеробно биологично третиране

Методът за анаеробно пречистване включва трансформацията на органични замърсители след преминаването на всички реакции под формата на биогаз - метан, който се използва в други технологични процеси за изгаряне.

Микроорганизмите, за да превърнат замърсителя в метан, трябва да извършат 4 етапа на разлагане:

  1. Преобразуване на органични вещества в мономерни съединения.
  2. Мономерите в процеса на ензимно разграждане преминават под формата на киселини с къса верига.
  3. Киселините се окисляват до оцетна киселина.
  4. Освен това се получава образуването на метан, заедно с изпускането на въглероден диоксид.

Съставът на биогаз, който ще бъде освободен, и концентрацията на метан в него, зависи от състава на замърсителите от изтичащия поток.

Анаеробният метод на пречистване е основният метод за биологично третиране на водата в химическата и хранителната промишленост, както и системи за филтриране на битови отпадъчни води.

Такива биофилтри не губят своята ефективност с увеличаване на концентрацията на замърсители в течност, освен това въпросът за изхвърляне на излишното количество активна утайка губи своята спешност.

Важно предимство на анаеробния метод е намаляването на цената на оборудването и свързаните с това оперативни разходи, тъй като потокът от анаеробно третиране не изисква изкуствено аериране на водата.

По принцип ефективността на биологичното пречистване на битови и промишлени предприятия зависи от следните фактори:

  • Отпадъчните води не трябва да съдържат агресивни токсични вещества (те могат да причинят смъртта на микроорганизми);
  • Поддържайте оптимални температурни условия;
  • Спазването на граничната допустима концентрация на замърсяване на отпадъчните води е важно да се вземе предвид натоварването на утайките по броя на замърсителите;
  • Време за реакция;
  • Необходимото ниво на аерация;
  • Дизайн характеристики на пречиствателната станция за отпадни води.

Трябва да се разбира, че всеки метод на биологично третиране е само една от стъпките, необходими за цялостното пречистване на промишлени и битови отпадъчни води.

За да се включат отново в технологичните процеси или да се изхвърлят безопасно, те трябва да преминат през поне три етапа на почистване: механична, биологична и дезинфекцираща.
към менюто ↑

3 Списък на необходимите уреди

Течността, пречистена чрез биологичен метод, преминава през последния етап на обработка.

Биологичните методи за пречистване на отпадъчни води изискват използването на оборудване, което е класифицирано в следните групи.

Структури за естествено пречистване на отпадъчни води:

  • Полета за филтриране (разделени на полета на външно и подземно филтриране);
  • Филтърни кладенци (основно използвани в домашни условия);
  • Пясъчни и чакълни филтри;
  • Циркулационни канали за окисляване;
  • Биологични резервоари с естествена аерация.

Устройства за изкуствено биологично пречистване на водата:

  • Биофилтри, зареждащи пяно стъкло;
  • Дискови биофилтри;
  • Biofiltratory;
  • Биореактор за пречистване на отпадни води;
  • Наводнени твърди биофилтри;
  • Инсталации на разширената аерация - аеро-резервоари (метод за пълно окисляване);
  • Инсталации за аериране със стабилизиране на излишното количество активна утайка.

Най-разпространеното устройство, както в индустриалната сфера, така и за почистване на битови отпадъчни води, са резервоари за аериране. Такива биофилтри се произвеждат предимно под формата на правоъгълни резервоари с дълбочина 1-2 метра и оборудвани с изкуствени системи за пълнене на вода с кислород.

Това са доста компактни биофилтри, отличаващи се с висока ефективност на пречистването на водата, които извършват трифазно окисление на органичното замърсяване.

През първата фаза има непрекъснато увеличение на количеството активна утайка, дължащо се на наличието на органични вещества в отпадъчните води, във втората фаза - повечето от органичните замърсители се "ядат" от утайките и скоростта на растежа им е намаляла.

В третата фаза на микроорганизмите липсват хранителни вещества, които ги принуждават да ядат мъртви бактерии, което води до саморегулиране на цялата система.
към менюто ↑

Биологичен метод за пречистване на водата

В страни като Древен Египет, Гърция и Рим гражданите използват канализационни системи. Системите за отпадъци на животни и хора се движат по такива системи. Те бяха транспортирани до реките на езерото и морето. В Рим, преди да изхвърлят отпадъците в реката, те се натрупват и се съхраняват в специално натрупано езеро, наречено селище. През Средновековието този метод е бил забравен. Поради това отпадъците бяха хвърлени на улицата и след известно време бяха извадени. Нов метод за обезвреждане на отпадъците допринесе за замърсяването на градските улици и източниците на питейна вода. Това е причината, поради която болестите на холерата, тифът, дизентерията и други подобни се разпространяват. В началото на деветнадесети век в Великобритания е открита тоалетна, която има изтичане на вода. Поради това стана необходимо да се създадат канали за отпадъчни води и да се предотврати навлизането на човешки екскременти в питейната вода. Отпадъчните води се събират на едно място и се държат в специални резервоари, като получената утайка се използва като тор.

В началото на двадесети век е разработена система за пречистване на замърсената вода. Това включва почистване на напояваните полета. Водата се пречиства и филтрира през почвата. За филтри бяха използвани струйни филтри с натоварване с чакъл и пясък. След като водата падна в резервоара, който се нарича резервоар за аериране.

Такъв резервоар е основният възел на съвременните пречиствателни станции за отпадъчни води в града. Първата цел на лечението е да се почисти отпадъчните води от замърсяване. Много по-късно човечеството осъзнава колко е важно да се опазват естествените водни тела. През новия век основният проблем е пречистването на водата. За да се запазят местата за приемане на питейна вода, е необходимо висококачествено пречистване на замърсената вода. Производството на такива води в Русия е петстотин литра на ден на градско лице. В момента са разработени модерни технологии за пречистване на канализацията. Голям интерес представлява биологичният метод за пречистване на водата. Той е евтин. Този метод е интензификация на естествените процеси на разлагане на органични съединения на микроорганизми в аеробни условия.

Пречистването на водата, в която се използват бактериите, е естествен процес. Този процес е възникнал преди милиарди години. Днес се използва същият метод за почистване, но е много по-сложен.

Характерно за този вид почистване е фактът, че практически няма отпадъци, тъй като повечето замърсители се преработват в газово състояние. Оставащото замърсяване се използва като тор. Газ като метан се изгаря, което води до топла вода и електрическа енергия. Водородният диоксид се разтваря перфектно в езерото, след което водата се използва за напояване на растенията.

Биологичното третиране не изисква реагенти, увеличаващи се разходи за енергия, както и голям брой технически персонал, които трябва да плащат заплати.

Цената на биологичното пречистване на водата е по-евтина от другите видове пречистване на водата. Това е единственият метод за почистване, който ви позволява да създадете екологичен цикъл на естествена употреба.

Днес механичният, биологичният и химическият метод се счита за основен метод за пречистване на водата. Методът на механичното пречистване трябва да съдържа неорганични примеси, а химичният метод е да се използва специален реагент. Биологичният метод за почистване на канали за битови отпадъци се основава на използването на бактерии, които разлагат отпадъците, които се съдържат в отпадъчните води. Биологичното пречистване на отпадъчните води е най-универсалното. Благодарение на този метод нивото на почистване достига максимално.

Органичните съединения са разделени на два вида бактерии:

  1. Аеробни бактерии, които се развиват в среда, наситена с кислород.
  2. Анаеробни бактерии, които се размножават без кислород.

Биологичното пречистване на отпадни води се състои от следното:

  1. Отпадъчните води, които текат от жилищна сграда, се ферментират и частично се утаяват в специален резервоар. В такъв резервоар няма кислород.
  2. След това пречистеният канал се изпраща в системата за филтриране на почвата, за да се извърши допълнително почистване.
  3. С помощта на активирана утайка, която се съдържа в среда с кислород, настъпва следващият етап от пречистването на отпадъчните води. Компресорът доставя допълнителен кислород.

Друго положително качество на биологичното третиране е пълното отсъствие на неприятни миризми. При други методи за почистване има различни миризми. Например, в химическия метод има миризма на химически елементи, които са били използвани по време на пречистването на водата. С физическия метод остава слаба миризма на отпадъци.

Биологично пречистване на отпадни води

На тази услуга ще намерите много полезна информация за пречистването на отпадъчни води. Специалисти на промишлени предприятия, дизайнери, изследователи, студенти, много други ще намерят отговори на своите въпроси тук. Ако сайтът не съдържа информация, която ви интересува, можете да зададете въпроса си във форума. Ние или други потребители в най-кратки срокове ще се опитаме да ви помогнем във вашата професионална дейност, да отговорите на въпроси или да дадете съвет. Използвайте с удоволствие.

Накратко за това, което можете да намерите на форума за пречистване на отпадъчни води

Методи за третиране на отпадъчни води

Методите за пречистване на отпадъчните води могат да бъдат разделени на механични методи, химични методи, физикохимични методи и биологични методи. Най-често използваните комбинации от тези методи. Прилагането на конкретен метод за третиране на отпадъчни води във всеки един случай се определя от естеството на замърсяването и изискванията за пречистена вода.

Различни определения и термини относно обработката на отпадъчни води

Пречистването на отпадъчни води е обработката на отпадъчни води, за да се унищожат или отстранят замърсителите от нея. По време на пречистването се образуват пречистена вода и отпадъци, съдържащи замърсители във високи концентрации. По правило вече са твърди отпадъци, подходящи за изхвърляне или обезвреждане.

Форумът предоставя информация как да се пречистват някои компоненти в отпадъчните води.

Статии по екология, пречистване на отпадъчни води и пречистване на води. В тази секция ще намерите научни статии от водещи експерти в областта на екологията и пречистването на отпадъчни води. Авторите са специалисти от инженерни фирми, доставчици на оборудване за пречистване на отпадъчни води и пречистване на вода, университетски преподаватели и доктори на науката. Каталогът на продуктите за ваше удобство е разделен на теми: пречистване на вода, пречистване на промишлени отпадъчни води, пречистване на битови отпадъчни води, пречиствателни станции за отпадни води за различни отрасли и др. Предлагаме Ви допълнителни статии за екологията на английски и немски език.

Най-добра налична технология за обработка на водата

Порталът осигурява база от най-добрите налични технологии.

Фирми, ангажирани с пречистване на отпадъчни води и пречистване на води.

Можете да добавите описание на фирмата си в нашия сайт, като изпратите имейл. Също така обсъдете форума на компанията

Законодателство в областта на пречистването на отпадъчни води. Дискусия на форума.

Този раздел представя различни нормативни актове, стандарти и закони в областта на опазването на околната среда.

Накратко биологично пречистване на отпадъчните води.

Биологичното пречистване на отпадъчните води, базирано на способността на микроорганизмите да използват разтворено и колоидно органично замърсяване като източник на хранене и ги минерализира в жизнените им процеси, е предназначено да намали замърсяването на промишлени и битови отпадъчни води и обработката на получените вторични отпадъци - утайки и активирана утайка. Сред биологичните методи за опазване на околната среда, биологичните методи за пречистване на отпадъчни води исторически са първите, които се разработват и в момента са най-широко използвани. По отношение на обема на потоците, които се обработват, биологичното пречистване на отпадъчни води е технологията с най-голям капацитет и се използва в по-голямата част от пречиствателните станции за отпадъчни води: промишлени и общински, местни, местни и др.

Биологично пречистване на отпадни води

Методът за биологично пречистване се основава на способността на микроорганизмите да използват различни съединения, които образуват отпадъчните води като растежни субстрати. Предимствата на този метод са способността да се изважда от отпадъчните води широка гама от органични и неорганични вещества, лекота на инструментите и процесите, относително ниски експлоатационни разходи. За успешното прилагане на метода обаче са необходими големи капиталови инвестиции за изграждането на пречиствателни станции за отпадни води. По време на процеса на почистване е необходимо стриктно да се спазва технологичният режим и да се вземе предвид чувствителността на микроорганизмите към високи концентрации на замърсители. Следователно, най-често преди биологичното третиране на отпадъчните води те трябва да бъдат разредени.

Използват се два вида процеси за биологично пречистване на отпадъчни води: аеробни, при които микроорганизмите използват кислород за окисляване на веществата и анаеробни, при които микроорганизмите нямат достъп нито до свободния разтворен кислород, нито до предпочитаните акцептори на йонни йони. При тези процеси микроорганизмите могат да използват въглерод от органични вещества, съдържащи се в отпадни води, като акцептор на електрони. При избора между аеробни и анаеробни процеси, предпочитанията обикновено се дават на първо място. Аеробните системи са по-надеждни, стабилни; те също са по-добре проучени.

Анаеробните процеси, значително по-ниски от аеробни в скоростта на процеса на почистване, също имат редица предимства:

- масата на активната утайка в тях е почти с порядък по-ниска (0,1-0,2) в сравнение с аеробни процеси (1,0-1,5 kg / kg дистанционен БПК);

- те имат значително по-ниска консумация на енергия за смесване;

- допълнително формирана енергия под формата на биогаз.

В същото време, анаеробните процеси на пречистване са по-малко проучени, поради ниските скорости на потока, те изискват скъпи широкомащабни пречиствателни станции за отпадни води.

При процесите на аеробно пречистване, част от органичните вещества, окислени от микроорганизми, се използват в процесите на биосинтеза, а другата се превръща в безвредни продукти - Н2О, СО2, и т.н. Принципът на действие на аеробни биореми-национни системи се основава на методите на поточно култивиране.

Процесът на отстраняване на органичните примеси се състои от няколко етапа: масов пренос на органични вещества и кислород от течността към клетъчната повърхност, дифузия на вещества и кислород в клетките през мембраната, както и метаболизъм, при който растежът на микробната биомаса възниква при отделянето на енергия и въглероден диоксид. Интензивността и дълбочината на биологичното третиране се определя от скоростта на възпроизвеждане на микроорганизми.

Когато практически няма останало органично вещество в пречистената отпадна вода, започва вторият етап на пречистване - нитрификация. По време на този процес азотсъдържащите вещества от отпадъчните води се окисляват до нитрити и след това до нитрати. Така, аеробното биологично третиране се състои от два етапа: минерализация - окисляване на съдържащи въглерод съединения - и нитрификация. Появата на нитрати и нитрити в третираните отпадъчни води показва дълбока степен на пречистване. Повечето от хранителните вещества, необходими за развитието на микроорганизми (въглерод, кислород, сяра, микроелементи) се съдържат в отпадъчните води. При недостиг на отделни елементи (азот, калий, фосфор) под формата на соли, те се прибавят към отпадъчните води, които се почистват.

Сложна биологична асоциация, състояща се от бактерии, едноклетъчни организми (водни гъбички), протозои (амеби, флагелати и цилиарна инфузория), микроскопични животни (rotifers, roundworms - нематоди, водни червеи) и др. в процеса на биологично третиране се образува под формата на активирана утайка или биофилм.

Активираната утайка е кафяво-жълта люспи с размери 3-150 микрона, суспендирана във вода и образувана от колонии от микроорганизми, включително бактерии. Последните образуват лигави капсули - зооглите. Биофилмът представлява запушване на материала от филтърния слой на инсталациите за пречистване на отпадъчни води с живи микроорганизми с дебелина 1-3 мм.

Аеробни биологични пречистване на отпадъчни води се извършва в различни структури на строителство - биофилтри и резервоари за аериране.

Биофилтрите са правоъгълни или кръгли конструкции със здрави стени и двойно дъно: горната част под формата на решетка и дъното - твърдо (фиг.7.8).

Фиг. 7.8 Диаграма на биофилтъра на устройството

Дренажното дъно на биофилтъра се състои от стоманобетонни плочи с площ на отваряне от най-малко 5-7% от общата повърхност на филтъра. Филтриращият материал обикновено е трошен камък, скалисто камъче, разширена глина, шлака. Долният поддържащ слой във всички видове биофилтри трябва да съдържа по-големи частици от филтърен материал (размер 60-100 mm). Натрошените биофилтри имат слой с височина 1,5-2,5 м и могат да бъдат кръгли с диаметър до 40 м или правоъгълни с размери 75 х 4 м 2. Входящият поток от предварително обработена канализационна система с помощта на разпределител на вода периодично и равномерно напоява повърхността на биофилтъра. По време на инфилтрацията на отпадъчните води през материала на филтриращия слой се появяват серия от последователни процеси:

- контакт с биофилм, образуващ повърхността на частици от филтърен материал;

- сорбция на органични вещества от повърхността на микробни клетки;

- окисляване на отпадъчни води в процесите на микробния метаболизъм.

Въздухът се продухва през дъното на биофилтъра с обратен поток от течност. По време на паузата между иригационните цикли се възстановява абсорбиращата способност на биофилма. Биофилмът, образуващ се на повърхността на филтърния слой на биофилтъра, е сложна екологична система (Фигура 7.9).

Фигура 7.9. Трофична пирамида в биофилтъра за капковане на биофилм

Бактериите и гъбите формират по-ниско трофично ниво. Заедно с въглеродните микроорганизми, те се развиват в горната част на биофилтъра. Нитрификаторите се намират в долната зона на филтриращия слой, където процесите на конкуренция за хранителния субстрат и кислорода са по-слабо изразени. Най-простите ротиращи и нематоди, които се хранят с бактериалния компонент на биофилмната екосистема, служат като храна за по-висши видове (ларви на насекоми).

Биофилтърът е непрекъснато увеличение и смърт на биофилма. Мъртъвният биофилм се отмива от потока на обработената вода и се отстранява от биофилтъра. Пречистената вода навлиза в септичния резервоар, в който се освобождава от частици от биофилма и след това се изхвърля в резервоара.

Процесът на окисление на органични вещества се съпровожда от отделяне на топлина, така че биофилтрите не изискват допълнително нагряване. Големите инсталации, оборудвани със слой изолационен материал, могат да работят при отрицателни външни температури. Въпреки това температурата във филтриращия слой не трябва да бъде под 6 °.

Основният начин на действие на биофилтри с натрошен камък е еднократно преминаване на отпадъчни води. Докато натоварването на органичната материя на филтъра е 0.06-0.12 kg BOD / m 3 на ден. За да се увеличи натоварването без да се увеличава площта на биофилтъра, се използва режим на пречистване с рециркулация на отпадъчни води или режим на двойна филтрация.

Рециклирането на отпадъчните води, замърсени с трудно окисляема органична материя, може да бъде 1: 1 - 1: 2. Натоварването на органични вещества може да достигне 0,09-0,15 kg BOD / m 3 на ден. Променливата двойна филтрация се състои в използването на две посоки на филтриране и два вторични пречиствателни станции. Последователността на нишките варира с интервал от 1-2 седмици. Това води до бързото нарастване на биофилма и ви позволява да увеличите товара до 0.15-0.26 kg BOD / m 3 на ден.

Биофилтрите с раздробяващ се камък с ниска насипна плътност могат да достигнат височина до 8-10 м. Този тип биореактор с бърз режим на филтриране на отпадни води осигурява степен на отстраняване на 50-60% BOD. За по-висока степен на пречистване се използват каскадни биофилтри.

От началото на 80-те години минералните материали в биофилтъра са заменени от пластмаси, които осигуряват висока порьозност и по-добри хидродинамични свойства на слоя при високи стойности на специфичната повърхност на филтриращия слой. Това ни позволи да изградим високо, да не взимаме много космически биореактори и да пречистваме индустриалните отпадъчни води с висока концентрация на замърсители. Специфичната повърхност на пластмасовите дюзи, използвани за бързо филтриране, е по-висока от тази на биофилтри с трошен камък.

По-напреднал тип биореактор с фиксиран биофилм е реактор с кипящ слой, характеризиращ се с наличието на носител, покрит с микробно фолио, достатъчен за създаване на флуидизиран слой на потока на флуида нагоре. Реакторът има система за захранване с кислород и устройство, което осигурява почти хоризонтално разпределение на флуидния поток в носещия слой. Като носител в такива биореактори може да се използва пясък, през който се подава кислород (системата "Oxytron"). Използват се и влакнести порьозни подложки с система за подаване на кислород в самата апаратура (инсталацията "Keptor").

Важно условие за ефективното действие на биофилтри е цялостното предварително третиране на отпадъчните води от суспендирани частици, които могат да запушат разпределителната уредба. Неблагоприятен момент в работата на биофилтри е вероятността от наводняване, възпроизвеждането на мухи на повърхността, неприятна миризма, вследствие на прекомерното образуване на микробиална биомаса.

Дребният биофилтър е най-разпространеният тип биореактор с фиксиран биофилм, използван при пречистване на отпадъчни води. По същество това е реактор с неподвижен слой с обратен поток от въздух и течност. Биомасата расте на повърхността на дюзата под формата на филм. Характеристиката на дюзата или филтърния слой е висока специфична повърхностна площ за развитието на микроорганизми и голяма порьозност. Последният дава необходимите газо-динамични свойства на слоя и улеснява преминаването на въздух и течност през него.

В момента около 70% от пречиствателните станции за отпадъчни води в Европа и Америка са капкови биофилтри. Животът на такива биореактори се оценява на десетки години (до 50). Основният недостатък на дизайна е прекомерният растеж на микробната биомаса. Това води до запушване на биофилтъра, което води до смущения в почистващата система.

Aerotank се отнася до хомогенни биореактори. Типичният дизайн на биореактора е стоманобетонен затворен съд с правоъгълно напречно сечение, свързан с утаителния резервоар. Aerotank се разделя на надлъжни прегради в няколко коридора, обикновено 3-4. Структурните различия на различните видове аеротанкове са свързани главно с конфигурацията на биореактора, метода на доставка на кислород, величината на товара.

Типичните схеми на авиационните танкове са представени на фиг. 7.10. Процесът на биоремидация в резервоара за аериране се състои от два етапа. Първият етап се състои в взаимодействието на утаените отпадъчни води с въздух и частици от активирана утайка в аериращия резервоар за известно време (4 до 24 часа или повече, в зависимост от вида на отпадъчните води, изискванията за дълбочината на обработката и т.н.). На втория етап се извършва отделяне на вода и частици от активирана утайка във вторичния утаител. Биохимичното окисление на органични вещества в авиационния резервоар на първия етап се осъществява на два етапа: на първия етап микроорганизмите на активните утайки се абсорбират от отпадъчните води, на втория етап ги окисляват и възстановяват окислителната способност.

Фиг. 7.10. Схемите на аеротак: а - изтласкване, б - смесване,

c - с разпръснато снабдяване с отпадъчни води и регенериране на активирана утайка

Въздухът се подава в "коридорите" на аеротуновете през порести стоманобетонни плочи (филтри) или през система от порести керамични тръби. Обикновено устройството за разпределение на въздуха се намира не в центъра, но близо до една от стените на коридора. В резултат на това потокът се загрява в резервоара за аериране, а отпадъчните води не само се движат по коридора, но и се извиват в него. Това подобрява режима на аерация и условията на почистване. Процесът на почистване в резервоара за аериране е непрекъсната ферментация.

Частиците от активирана утайка, образувана от бактерии и протозои, са флокулиращи смеси. В сравнение с биофилма, функциониращ в биофилтри, резервоарите за аериране на активирана утайка представляват по-ниско екологично разнообразие на видовете. Основните групи бактериални компоненти на активната утайка са въглерод-окисляващи флокулиращи бактерии, въглерод-оксидиращи филаментозни бактерии и нитрифициращи бактерии. Първата група бактерии не само участва в разграждането на органичните компоненти на отпадъчните води, но и образува стабилни флокули, които бързо се отлагат в септичния резервоар с образуването на гъста утайка. Нитрификаторите (Nitrosomonas и Nitrobacter) превръщат намалените форми на азот в окислени:

NH3 + О2 Нитрозомони Þ NO2; NO2 + O Ni trobacter Þ NO3 -

Филаментозните бактерии, от една страна, образуват скелет, около който се образуват флокули; от друга страна, стимулират неблагоприятните процеси (образуване на пяна и слабо утаяване). Най-простият консумират бактерии и намаляват мътността на отпадъчните води, най-важните сред тях са цилии (Vorticella, Operularia).

Активираната утайка има голяма адсорбционна повърхност и съдържа набор от ензими за отстраняване на замърсителите от отпадъчните води.

Концентрацията на активирана утайка в аеростат обикновено е 1,5-5,0 g / l. Тази стойност зависи от концентрацията на замърсяване на отпадъчните води, възрастта на утайките и тяхната производителност. Устата на утайката се изчислява по уравнението

където M - суспендирани частици от сместа от утайки, kg / m3; V е обемът на аеротанка, m 3; mш- количество отстранена утайка, кг / ден; G - консумация на вода, m 3 / ден; сО. - концентрация на утайката в изходящия поток, kg / m3.

Например, за да се постигне нитрификация с бавно нарастващи нитрифициращи агенти, утайката се използва в продължение на около 12 дни, а за окисляване на органични вещества, възрастта на утайката може да бъде значително по-малка.

Работната концентрация на разтворения кислород се изчислява въз основа на очакваните нужди от инсталация. За пълна нитрификация е най-малко 2 mg / l; за окисляване на въглерод и денитрификация - по-малко от 1 mg / l.

На практика, в зависимост от вида на аерирането, се използват няколко режима на пречистване на отпадъчни води: бързи, стандартни и разширени. Бързите процеси се използват при частично пречистване на отпадъчни води. Най-често срещаният вид процес на почистване е средната стойност между стандартен и бърз аериране.

Следващият важен параметър за процеса на биоремидация в хомогенните поточни биореактори е режимът на смесване. Системи за пълно смесване и перфектно изместване са известни. Първият тип осигурява незабавно разреждане на входящия поток в аерационния резервоар. Това предпазва микрофлората от активирана утайка от инхибиторните ефекти на замърсителите от отпадъчните води. Активната утайка в такава система обаче има най-лошата способност да се утаява, за разлика от идеалните репресивни системи.

В последния, активираната утайка навлиза в първия коридор, където по време на аерирането възстановява окислителната способност. Отпадъчните води навлизат във втория коридор заедно с регенерираната активна утайка. Концентрацията на замърсителите намалява постепенно, тъй като отпадъчните води протичат през системата на коридора на аеростат. В такива системи концентрацията на замърсители във входящия поток не трябва да надвишава максималната допустима за биологичните компоненти, образуващи активната утайка.

Оперативният опит на различни видове аеротанкове показва, че съдържанието на органични вещества в отпадъчните води, доставени до обработката, не трябва да надвишава 1000 mg / l. Оптималното рН обикновено е в диапазона 6.5-8.5.

Количеството биогенни елементи в третираните отпадъчни води се регулира чрез добавяне на необходимите соли. Така че, с BOD около 0.5 kg O2/ m 3 съдържанието на асимилиран азот в отпадъчните води не трябва да бъде под 10, фосфати - 3 mg / l. Най-добри резултати от пречистването на водата в аеротанкове се получават при входящ БОК до 0,2 kg O2 / m 3. Ако нивото на аериране с такъв BOD е до 5 m 3 / m 2 h, BOD на пречистената вода може да падне до 0.015 kg O2/ m 3.

Увеличаването на биомасата на активната утайка по време на пречистването води до "стареене" и намаляване на биокаталитичната активност. Следователно, по-голямата част от активираната утайка от вторичния утаител се отстранява от системата и само част от нея се връща в реактора.

Аеротанките са технологично свързани с вторични утаители, в които се извършва избистрянето на излизащата вода и отделянето на активната утайка. Септичните резервоари изпълняват и функцията на контактните резервоари. В тях отпадъчните води са хлорирани. Дезинфекциращата доза хлор след биологично третиране, в зависимост от качеството на почистване, е 10-15 mg / l с продължителност на контакт на хлор с течност в продължение на най-малко 30 минути.

Анаеробните процеси за третиране на отпадъчни води в сравнение с аеробни имат редица несъмнени предимства. Основните са високата степен на преобразуване на въглерода в замърсители с относително малък обем на растеж на биомасата и производството на допълнителен ценен продукт - биогаз.

Анаеробните процеси за пречистване на отпадъчни води се използват в Европа в продължение на около 100 години. Използваните за тази цел биореактори за септични ями са седиментационни резервоари, в които утайките претърпяват анаеробно разграждане. Септичните резервоари обикновено работят при температура от 30-35 ° С. Времето за престой на пречистените отпадъчни води е значително по-високо - около 20 дни.

При проектирането на биореактори от този тип един от основните параметри е неговият капацитет в литри (V), изчислен като се вземе предвид броят на населението, обслужван от P:

Половината от обема от 180 литра на глава от населението се разпределя за течността, като половината се използва за натрупване на утайка. Обемът на резервоара се разпределя между двете камери, като първият заема 2/3 от обема и има наклонено дъно за задържане на утайката (фиг.7.11). Периодично (около веднъж годишно) се отстранява и малка част от нея остава в биореактора.

Фиг. 7.11. Двукамерен септичен резервоар: 1 - регулатор, 2 - рефлектор,

3 - тръбопровод под налягане, 4 - дъно на уреда с наклон (1: 4)

Септичните резервоари се използват в системата на пречиствателните станции за градски отпадъчни води. Те обработват утайката от първичните утаителни резервоари. В този случай ферментиралата утайка се елиминира или погребва. По време на ферментацията обемът на утайката намалява, съдържанието на патогенни микроорганизми и неприятната миризма намалява.

Биоразграждането на замърсители в септичните ями въз основа на сложна микробна асоциация включва хидролитични процеси, включващи киселиногенни, хетероацетогенни бактерии и метаногенеза, включващи метаногени. Анаеробните разпръсквачи на потоци от този тип се използват за анаеробна биоремитация на промишлени и селскостопански отпадъчни води.

Използването на относително евтини анаеробни системи за силно замърсени отпадъци от хранителната промишленост и интензивни животински отпадъци е особено ефективно. Тези отпадъчни води имат високи нива на BOD и COD и торът също така има високо съдържание на неразтворими компоненти, които не са биоразградими. За почистването им се използват пълни миксери. Отпадъчните води от свине и птичи комплекси се освобождават по време на анаеробна биоремитация само на 50% от ХПК, а стопанствата за добитък се изхвърлят с 30%.

Високите концентрации на органични вещества и амониев азот (до 4000 mg / l) могат да възпрепятстват процеса на разграждане. Времето за задържане на такава отпадъчна вода в биореактор с обем до 600-700 m 3 се увеличава до 15-20 дни при нормално дневно натоварване от 20-30 m 3. Произведеният в този случай биогаз съдържа до 70% метан. Биореакторът с относително малък обем пречиства отпадъчните води от средни ферми със съдържание на 1200-1500 прасета.

През последните години, поради по-строги изисквания за предварителната обработка на промишлени отпадъчни води преди изхвърлянето им в канализационната система, както и необходимостта от заместване на изкопаемите горива с възобновяеми източници, интересът към анаеробните процеси се увеличава.

Биологичните езера са каскада на сгради с дълбочина от 1,0-1,5 м, през които пречистените отпадъчни води протичат незначително. Има езера с естествена и изкуствена аерация. Времето, прекарано в езерата, зависи от вида и концентрацията на замърсяване, степента на предварителна обработка, начините на последващо използване на пречистената вода и варира от 3-50 дни. Ако езерата имат изкуствена аерация, времето на пребиваване на водата в тях е значително намалено.

В промишлените предприятия биологичните водоеми се използват главно за пречистване на отпадъчни води, които са преминали през биохимични пречиствателни съоръжения. След биологичните езера концентрацията на нефт и нефтопродукти и други замърсители се намалява толкова много, че рибата може да се разреди в последните секции на езерата.

Понякога се извършва третично третиране в областта на напояването. Това са специално подготвени площи, използвани едновременно за пречистване на отпадъчни води и селскостопански цели. Пречистването на отпадъчни води в областта на напояването се извършва чрез използване на микрофлората в почвата, слънчевата топлина, въздуха и растенията. Земеделските напоителни полета след спускането на пречистените отпадъчни води се използват за отглеждане на зърнени и силажни култури, билки, някои зеленчуци, както и засаждане на дървета и храсти.

Методите за биологично третиране на отпадъчните води са ефективни и по същество са задължителна част от системата за третиране на всяко предприятие.

Пречистените отпадъчни води преди изхвърлянето им в повърхностни водни тела трябва да бъдат дезинфекцирани, тъй като те могат да съдържат патогенни бактерии, вируси, паразити, водещи до избухване на инфекциозни заболявания на населението.

Най-често се използва хлорирането за това. Въпреки това, този метод има недостатъчна дезинфекционна способност срещу много патогенни микроорганизми. Освен това използването на хлорирането се съпътства от следните негативни явления:

• в дезинфекцираната отпадъчна вода съдържа остатъчно количество активен хлор, което е токсично за водните организми и рибите, причинява промяна в биоценозата на водните тела, което засяга тяхната самопочистваща способност;

• се образуват силно токсични канцерогенни, мутагенни органохлорни съединения;

• Работата с хлор, който е силно токсично вещество, изисква специални мерки за безопасност.

Подобни проблеми възникват при използване на други методи за дезинфекция на реагенти (натриев и калциев хипохлорит, озон, водороден прекис и др.).

В момента най-обещаващият метод за дезинфекция е ултравиолетовата (UV) вода.

При ултравиолетово облъчване на водата почти всички патогенни микроорганизми умират, оксидативният капацитет на водата не се променя, опасността от свръхдоза дезинфектант изчезва, консумацията на енергия е 30-60 Wh / m3 отпадна вода. Употребата на този метод обаче е ефективна само когато съдържанието на суспендираните вещества във водата е не повече от 20 mg / l. В Беларус бе приета програма за въвеждане на методи за дезинфекция на отпадъчни води, алтернативни на хлорирането, за периода до 2020 г., одобрени от Министерството на жилищното строителство и комуналните услуги на 25 януари 2007 г., № 3.

В процеса на пречистване на биохимичните отпадъчни води се образуват утайки, които периодично се отстраняват от пречиствателната станция. Обработката или изхвърлянето на тези утайки е много трудна поради големия си обем, променливия състав, наличието на редица вещества, токсични за живите организми, висока влажност.

Шламът от отпадъчни води е трудно да се филтрира суспензията. Във вторичните утаителни цистерни в утайката има предимно излишна активна утайка, чийто обем е 1,5-2,0 пъти повече от обема на седимента от първичния утаител. Основните компоненти на суровите утайки са въглехидрати, мазнини и протеинови вещества, които заедно съставляват 80-85%, а останалите 15-20% са комплекс от лигнин и хумус. Разграждането на органични вещества води до производство на метан, водород, въглероден диоксид, алкохоли и вода, амоняк и свободен азот и сероводород. Общата схема за преработка на утайките от отпадъчни води е показана на фиг. 7.12.

Фиг. 7.12 Обща схема за третиране на утайки от отпадъчни води

Отстраняването на свободната влага се извършва чрез уплътняване на утайката. В същото време средно до 60% от влагата се отстранява и масата на седимента се редуцира 2,5 пъти. Активираната утайка, чието съдържание на влага е 99,2-99,5%, е най-трудно да се кондензира. За уплътняване на наноси, използвайки гравитационни, флотационни, центробежни и вибрационни методи.

Стабилизирането на утайките се извършва, за да се унищожи биоразградимата част на органичното вещество в въглероден двуокис, метан и вода. Извършва се с помощта на микроорганизми в анаеробни и аеробни условия. При анаеробни условия, разграждането на утайките се извършва в храносмилателни системи, в резултат на което обемът му се намалява приблизително наполовина поради разграждането и минерализацията на органичното вещество. Ферментиралата утайка придобива хомогенна гранулирана структура, дава по-добра вода по време на изсушаването, губи специфична отровна миризма.

След стабилизиране, утайките се дехидратират. За обезводняване те се приготвят чрез кондициониране. По време на кондиционирането, специфичното съпротивление е намалено и водно-възстановителните свойства на валежите са подобрени поради промени в тяхната структура и форми на свързване с вода. Климатичната инсталация се осъществява с реагентни и не-реактивни методи.

Когато реагираното третиране на утайката се появява, коагулацията - процесът на агрегиране на фини и колоидни частици. Образуването на големи люспи с разкъсване на обвивката на разтворители и промяна във формите на свързване с вода допринася за промяна на структурата на утайката и подобряване на нейните водоотблъскващи свойства. Железни и алуминиеви соли - FeCl се използват като коагуланти.3, Fe2(SO4)3, FeSO4, Al2(SO4)3, както и вар.

Методите за третиране без реагент включват топлинна обработка, замразяване, последвано от размразяване, електрокоагулация и излагане на радиация.

Най-простият метод за обезводняване е сушенето на утайката върху така наречените утайки от утайки. При този метод влажността може да бъде намалена до 75-80%, а седиментът е намален по обем и маса от 4-5 пъти, губи флуидност и може да бъде транспортиран до мястото на използване по шосе. Този метод обаче е траен, изисква големи парцели земя, зависи от климатичните условия на района. В допълнение, съдържанието на влага в сухата утайка остава значимо.

Silt парцелите са парцели (карти), заобиколени от всички страни от земните стени. Ако почвата филтрира добре водата и подземните води са дълбоки, местата за наторяване са разположени на естествени почви. Когато подземните води се намират на дълбочина 1,5 м, за отстраняването на филтрата е предвиден специален дренаж от тръби, а понякога е подредена изкуствена основа.

Механичното сушене (центрофугиране, пресоване чрез филтриране, филтриране например на вакуумни филтри) също намалява влажността до 70-80%, последващо термично сушене до 15-25%.

Отпадъната утайка, която понастоящем не може да бъде използвана, се изпраща до събирателните утайки за обезвреждане.

Колекторите за утайки са отворени глинени резервоари, които след пълно напълване се запазват и утайката се подава към други устройства. Не трябва да забравяме, че сметищата с консервирана утайка са потенциален източник на замърсяване на околната среда и изискват постоянно наблюдение.

Понастоящем методът за биологично обезводняване на утайките (BFR) става все по-разпространен.

Схемата на пречистването на отпадъчните води е показана на фиг. 7.13.

Фиг. 7.13 Схематична диаграма на процеса на пречистване на отпадъчни води: 1 - приемна камера,

2 - решетки за отделяне на големи отпадъци, 3 - пясъчен капан, 4 - уловител на мазнини / масла,

5 - основен утаител, 6 - механична обезводняваща станция, 7 - аерационен резервоар или

биологичен филтър, 8 - вторичен утаител, 9 - валяк, 10 - допълнителна обработка и дезинфекция чрез метода на повърхностноактивно озониране, 11 - пясъчни повърхности, 12 - канална помпена станция, 13 - трошачка

Пречистването и пречистването на отпадни води е много сложен технически проблем, който не може да бъде напълно покрит в този урок. По-пълна информация по този въпрос може да бъде намерена в публикуваната преди това книга [14] или в специалната литература.

Поради факта, че изграждането и експлоатацията на пречиствателни станции за отпадъчни води в предприятията изискват инвестиране на много големи материални и технически средства, поддържането на специални услуги създава много проблеми за изхвърлянето на утайки от отпадъчни води, отпадъчна активна утайка и други, в момента местните и модулни системи за пречистване на отпадъчни води.

Биологично пречистване на отпадни води

Отпадъците съдържат вещества от органичен и неорганичен произход, а органичните са много повече. И ако е най-лесно да се отървете от неорганичните включвания механично, тогава са необходими други методи за отстраняване на органичните примеси. Една от основните е биологичното пречистване на отпадъчните води. Ще научите за неговите функции, сортове и технологии в тази статия.

Проблемът със замърсяването на околната среда

Водата е живот, но я изсушаваме и го връщаме мръсна. Ако дренажите не се почистват, тогава времето на "скъпоценната влага", описано от много автори на научна фантастика, ще дойде съвсем скоро. Природата може да пречиства самостоятелно водата, но тези процеси са много бавни. Броят на хората се увеличава, обемът на потреблението на вода също се увеличава, така че проблемите на организираното и цялостно пречистване на отпадъчните води са особено остри. Най-ефективната технология за пречистване на водата е само биологична. Но преди да разгледате основните принципи на работата си, трябва да разберете състава на водата.

Състав на битови отпадъчни води

Във всяка къща с водопровод има канализационна система. Тя осигурява нормални процеси за транспортиране на отпадни води от апартаменти и къщи до пречиствателни станции. В канализационните тръби обичайните водни потоци, но замърсени. Примеси в него само 1%, но той е, който прави отпадъчните води неподходящи за по-нататъшна употреба. Само след почистване водата може да се използва отново за пиене и у дома.

Точният състав на отпадъчните води не може да бъде посочен, тъй като зависи от мястото, където се взема специална проба, но дори и на същото място количеството и наборът от примеси може да варират. Най-често водата съдържа твърди частици, биологични примеси, неорганични включвания. С неорганичните всичко е просто - дори най-простият филтър го премахва, но с органична материя ще трябва да се биете. Ако не направите нищо, тези вещества започват да се разпадат и да образуват гниеща утайка (оттук и неприятната характеристика "миризма на отпадни води"). И не само разложените органични вещества започват да гният, но и водата.

Накратко, мазнините, повърхностноактивните вещества, фосфатите, хлоридните и азотните съединения, петролните продукти и сулфатите са част от изтичащия поток. Независимо от водата, те не могат да изчезнат - нуждаят се от цялостно почистване. Проблемът е особено остър в тези къщи, в които се осъществява автономна система за отвеждане на вода и водоснабдяване, тъй като във всяка секция има септична яма и кладенец за вода. Ако дренажите не се почистват, те могат да влязат в кранчето - и ситуацията ще стане животозастрашаваща.

Методи за почистване на битови и промишлени отпадъчни води

Отпадъчните води могат да се самопочистват при естествени условия, но само ако обемът им е малък. Тъй като индустриалният сектор е силно развит днес, в производството се генерират значителни количества отпадъци. И за да се получи чиста вода, човек трябва да реши проблема с канализацията - т.е. да ги почисти. Общо има няколко метода за пречистване на отпадъчни води - това са механични, химични, физикохимични и биологични. Нека разгледаме по-подробно характеристиките на всеки един от тях.

Механичното почистване включва използването на техники като филтриране и утаяване. Основните инструменти са скари, екрани, филтри, капани и капани. Когато водата преминава през първичната обработка, тя влиза в утаителния резервоар - резервоар, предназначен да утаи канализацията с образуване на утайки. Механичното почистване се използва в повечето съвременни системи, но рядко като независим метод. И това е, че той не е подходящ за отстраняване на химически компоненти и органични примеси.

Химическото почистване се извършва с помощта на реактиви - специални химикали, които реагират с примеси, съдържащи се във вода, и образуват неразтворима утайка. В резултат на това съдържанието на разтворими суспензии се намалява с 25% и неразтворимо с 95%.

Физическото и химическото почистване включва използването на техники като окисление, коагулация, екстракция и т.н. Тези процеси позволяват да се отстранят неорганичните включвания от водата и да се унищожат слабо окислените органични примеси. Най-популярният физико-химичен метод за пречистване е електролизата.

Биологичното третиране е процес, основан на използването на специфични микроорганизми и принципите на жизнената им активност. Бактериите са насочени към специфични органични замърсители и се извършва пречистване на водата.

Методи за биологично пречистване на отпадъчните води и ползите от тях. Станции и съоръжения за биологично пречистване на отпадни води

Методите за биологично пречистване на отпадъчни води включват аеротанкове, биологични филтри и т.нар. Bioponds. Всеки метод има свои собствени характеристики, които ще ви кажем по-нататък.

Аеро цистерни

Тази техника на биологично пречистване включва взаимодействието на предварително механично почистени отпадъчни води и активирана утайка. Взаимодействието се осъществява в специални контейнери - те се състоят от най-малко две секции и са оборудвани с аерационни системи. Активираната утайка съдържа голям брой аеробни микроорганизми, които при подходящи условия отстраняват различни замърсители от изтичащия поток. Утайката е сложна система за биоценоза, при която бактериите, при условие на редовно снабдяване с кислород, започват да абсорбират органични примеси. Биологичното пречистване се извършва постоянно с едно основно условие - въздухът трябва да потече във водата. Когато биологичната обработка приключи, нивото на консумацията на кислород (BOD) спада и водата се влива в следващите секции.

В други секции са включени нитрифициращи бактерии, които обработват такъв елемент като азот на амониеви соли с образуването на нитрити. Тези процеси се извършват от една част от микроорганизмите, а другият изяждат нитрити с образуването на нитрати. След завършване на този процес изтичащият поток се подава към вторичния утаител. Тук активираната утайка се утаява и пречистената вода се подава към резервоарите.

биофилтри

Биофилтърът е биологична почистваща станция, която е популярна сред собствениците на селски къщи. Това е компактно устройство, което включва резервоар с товарен материал. Под формата на активен филм в биофилтъра се намират микроорганизми, които извършват същите процеси като в първия случай.

  • два етапа;
  • капково филтриране.

Ефективността на устройствата с филтриране с капково насищане е ниска, но те гарантират максималната степен на пречистване на отпадъчните води. Вторият тип е по-продуктивен, но качеството на почистване ще бъде почти същото като в първия случай. Двата филтъра се състоят от т.нар. "Тяло", разпределител, отводняване и системи за разпределение на въздуха. Принципът на действие на биофилтъра е подобен на принципа на работа на аеротантите.

Биологични езера

За да се извърши пречистване на отпадъчните води по този начин, трябва да има открит изкуствен резервоар, в който да се извършват самопочистващи процеси. Този метод е най-ефективният, дори плитки езера с дълбочина до един метър са подходящи. Голямата повърхност позволява водата да се затопли добре, което също има необходимия ефект върху жизнените процеси, свързани с почистването на микроорганизмите. Най-ефективният този метод е в топлия сезон - при температура около 6 градуса и под процесите на окисляване. През зимата почистването изобщо не се случва.

  • рибовъдство (с разреждане);
  • многоетапен (без разреждане);
  • езера за последваща обработка.

В първия случай отпадъчните води се смесват с речната вода и след това се изпращат до езерата. Във второто, водата се изпраща до резервоара без разреждане непосредствено след утаяването. Първият метод отнема около две седмици, а вторият месец. Предимството на многостепенните системи е относително ниска цена.

Какви са предимствата на биологичното пречистване на отпадъчните води?

Биологичното пречистване на отпадъчните води осигурява почти 100% чиста вода. Независимо от това, имайте предвид - като независим метод, биостатирането не се използва. Възможно е да се получи кристално чиста вода само ако първо премахнете неорганичните примеси с други средства и след това премахнете органичните вещества чрез биологичен метод.

Ееробни и анаеробни бактерии - какво е това?

Микроорганизмите, използвани в пречистването на отпадъчните води, са разделени на аеробни и анаеробни. Аеробите съществуват само в съдържаща кислород среда и напълно разграждат органичните вещества в СО2 и Н2О, като едновременно синтезират собствената си биомаса. Формулата за този процес е, както следва:

CxHyOz + O2 -> CO2 + H2O + бактериална биомаса,

където CxHyOz е органично вещество.

Анаеробните микроорганизми обикновено се извършват без кислород, но техният растеж на биомасата е малък. Бактерии от този тип са необходими за безкислородната ферментация на органични съединения с образуването на метан. формула:

CxHyOz -> CH4 + CO2 + бактериална биомаса

Анаеробните техники са необходими при високи концентрации на органични вещества - които надвишават максимално допустимите за аеробни микроорганизми. С ниско съдържание на органични вещества, анаеробните микроорганизми, за разлика от тях, са неефективни.

Цел на биологичните методи за пречистване на водата

Повечето замърсяващи отпадъчни води са органични вещества. Основните източници на данни за замърсяване и потребители на третирани отпадъчни води са:

  • Жилища, хранително-вкусова промишленост и животновъдни комплекси.
  • Предприятия на химическата, нефтопреработвателната, целулозната и хартиената промишленост, както и кожената индустрия.

Съставът на изтичащия поток в тези случаи ще бъде различен. Едно нещо е сигурно - само при условие на сложно пречистване с задължително прилагане на биологични методи, може да се постигнат идеални резултати.

Принципи на биологичното третиране и списък на необходимото оборудване

Като се имат предвид настоящите принципи на биологичното третиране, оборудването е избрано за организиране на пречиствателната станция за отпадни води. Основните опции са:

  • биологични езера;
  • полета за филтриране;
  • биофилтри;
  • проветряване;
  • мета маркери;
  • филтърни кладенци;
  • филтри за пясък и чакъл;
  • циркулационни канали;
  • биореактори.

Моля, обърнете внимание, че могат да се използват различни техники за изкуствено и естествено пречистване на отпадъчните води.

Пречистване на отпадъчни води по биологични методи: предимства и недостатъци

Биологичните техники са ефективни за пречистване на отпадъчните води от органична материя, но наистина високи резултати могат да бъдат постигнати само ако се използват сложни методи. Освен това, възможностите на бактериите не са неограничени - микроорганизмите премахват малки примеси от органични вещества. Цената на инсталациите за биологично пречистване е относително ниска.

Всички методи за пречистване на отпадъчни води

Преди да влезе в системата за биологично почистване, отпадната вода трябва да бъде подложена на механично почистване и след нея - дезинфекция (хлориране, излагане на ултразвук, електролиза, озониране и т.н.) и дезинфекция. Следователно, в рамките на комплексното пречистване на отпадъчни води, се използват и химически, механични, мембранни, реагентни методи.

заключение

Биологичните методи за пречистване на отпадъчните води се основават на естествените жизнени процеси на бактериите - хетеротрофните микроорганизми. Те консумират органични съединения, разлагат ги на други вещества, бързо се размножават и образуват колонии, които лесно се отделят от пречистената вода. Ефективността на техниката е доста висока, но като независим метод тя не се прилага.