|
|
Биохимическая очистка сточных вод
Биохимические методы очистки сточных вод основаны на использовании микроорганизмов, окисляющих органические вещества, присутствующие в сточных водах в коллоидном и растворенном состоянии. Микроорганизмы разрушают молекулы различных соединений, используя вещества, необходимые для их питания, размножения и увеличения биологической массы — активного ила и биопленки. Активный ил представляет собой комочки и хлопья размером от 5 до 150 мкм, состоящие из живых организмов и твердого субстрата. К живым организмам активного ила относится скопление бактерий, простейших червей, бактериальных клеток, грибов, дрожжей. Твердым субстратом является отмершая часть микроорганизмов активного ила. Биопленка имеет вид слизистых обрастаний толщиной 1—3 мм на наполнителе биофильтра и состоит также из бактерий, грибов, дрожжей и других организмов. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмам нужны различные химические элементы, которые они усваивают из сточных вод. Недостающие элементы — азот, фосфор, калий — искусственно вводят в очищаемую сточную воду. Биохимические методы обычно применяют для окончательной очистки сточных вод после использования физико-химических методов обработки. С помощью физико-химических методов удаляют вещества, не поддающиеся биологической очистке, или снижают их концентрацию. В настоящее время широко применяют совместную очистку бытовых и производственных сточных вод, так как в бытовых стоках содержатся растворенные вещества, наиболее легко усваиваемые микроорганизмами. Процесс биохимической очистки сточных вод осуществляется в устройствах различного типа: аэротенках, биофильтрах и прудах. Активный ил разрушает различные соединения в аэротенках, где осуществляется искусственная аэрация сточных вод и ила, находящегося во взвешенном состоянии. Биопленка прикрепляется к наполнительной массе биофильтра и соприкасается с воздухом при фильтрации сточных вод.
Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары, состоящие из нескольких секций, по которым движется очищаемая вода. Конструктивно
аэротенки имеют различную форму. Благодаря аэрации сточных вод и ила, активный ил разрушает различные соединения. Аэрировать сточные воды в аэротенках можно механическими и пневматическими методами. Чем мельче диспергирован воздух, тем больше поверхность контакта пузырьков воздуха с водой, т. е. тем полнее насыщаются сточные воды кислородом, необходимым для жизнедеятельности микроорганизмов. Иногда используют поверхностную аэрацию сточных вод, заключающуюся в поверхностном разбрызгивании воды, откачиваемой из нижней части аэротенка. При пневматической аэрации часто вместо воздуха вводят кислород. Применение кислорода, с одной стороны, удорожает процесс биохимической очистки, сточных вод, а с другой — значительно интенсифицирует его, так как почти в два раза увеличивается концентрация активного ила и уменьшается время, необходимое для разложения микроорганизмами различных веществ. По схеме полной биохимической очистки сточных вод (рис. 111) сточная вода поступает в усреднитель 1, снабженный решеткой для механической очистки вод от крупных частиц и различных предметов. Из усреднителя вода подается в песколовку 2, представляющую собой цилиндроконический резервуар с тангенциальным вводом воды. В песколовке осаждается зернистая фракция — песок. Слив песколовки поступает в первичный отстойник 3, в котором осаждается тонкозернистая фракция взвешенных частиц. Слив первичных отстойников совместно с возвратным илом подается в аэротенки 4 с поперечным сечением прямоугольной формы, где с помощью микроорганизмов разлагаются различные органические и минеральные вещества. В аэротенках сточные воды аэрируют сжатым воздухом. Из аэротенка сточную воду с активным илом направляют на отстаивание во вторичный отстойник 5 для улавливания активного ила. Слив вторичного отстойника поступает в контактный резервуар 6, в который подают также жидкий хлор для обеззараживания сточных вод. Продолжительность контактирования сточных вод с жидким хлором 15—20 мин. После контактирования с хлором сточные воды отстаивают в чане 7. а затем подают в буферные пруды, в которых очищенная вода должна находиться не менее З сут. Ил из вторичного отстойника откачивают насосами станции 8 в илоуплотнитель 9. Часть ила — возврат — подают в аэротенк. Уплотненный ил и осадок первичного отстойника подают в метантенк 10 — герметически закрытый резервуар для брожения осадка без доступа кислорода. Осадок в метантенке интенсивно перемешивается пропеллерной мешалкой. Интенсивность брожения осадка повышается при температуре 50—55 °С, поэтому в метантект из котельной 12 подают пар. При брожении 1 т осадка образуется около 10 м3 газа. Газ, выделяемый в результате брожения и содержащий 70—75 % метана и 20—25 % углекислого газа, сжигают в котельной. Из метантенка осадок подают на иловую площадку 11 с искусственным или естественным дренирующим основанием. Дренажная вода иловых площадок перекачивается в первичный отстойник. На иловых площадках осадок обезвоживается до содержания 75—80 % твердого. После этого его можно использовать в качестве удобрений. Иногда осадок метантенков обезвоживают в фильтр-прессах типа ФПАКМ и в термических сушилках. В биофильтрах окисление загрязнений сточной воды осуществляется при ее фильтровании через наполнитель фильтра, на поверхности которого растут и развиваются организмы биопленки. Биофильтры представляют собой сооружения чаще цилиндрической формы, выполненные из бетона, железобетона или кирпича. Биофильтр заполняют фильтрующим материалом, состоящим из кусков размером 4—6 см. Материал должен быть шероховатым для лучшего удержания биопленки. Сточная вода в биофильтре создает условия для развития микроорганизмов, прикрепляющихся к фильтрующему материалу. При фильтровании сточных вод через наполнитель фильтра биопленкой разлагаются различные соединения сточных вод. Очищенные воды концентрируются на непроницаемом для воды днище фильтра, откуда отводятся по дренажным трубам. Биофильтры подразделяют на высоконагруженные и слабона-груженные или капельные. Высота высоконагруженного фильтра составляет 2—4 м, а капельного менее 2 м. В высоконагруженных фильтрах применяют искусственную вентиляцию сточных вод. Производительность по очищаемой воде высоконагруженных и капельных биофильтров соответственно 10—30 и 0,5—3 м3/(м2·сут). Оптимальные условия работы биофильтров следующие: рН сточных вод 7—8; температура 18—25 °С; концентрация в сточных водах, элементов калия, азота и фосфора и взвешенных веществ не более 100 мг/л. Сточные воды очищают биохимическими методами и в естественных условиях: на полях орошения и фильтрации и в биологических прудах. Поля орошения и фильтрации используют для очистки стоков сравнительно редко. Обычно для окончательной очистки и отстаивания сточные воды направляют в биологические пруды.
  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
