Очистка сточных вод. Какой вид очистки выбрать: аэробный или анаэробный? Очистка сточных вод аэробная

Аэробная биологическая очистка сточных вод

 Обратная связь ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими Целительная привычка Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Тренинг уверенности в себе Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Как слышать голос Бога Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д. Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу. Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Биологическая аэробная очистка сточных вод осуществляется в сооружениях различных типов: аэротенках, биофильтрах, прудах. Каждое из них имеет конструктивные особенности, особенности использования, режима эксплуатации и т.д. Перед подачей на аэротенки или биофильтры сточные воды отстаивают в первичных отстойниках. Эффективность удаления взвешенных веществ в первичных отстойниках обычно не превышает 50%. Эффективность отстаивания повышают предварительной аэрацией или коагуляцией сточных вод, широко применяемыми в России и за рубежом. При очистке производственных сточных вод перед аэротенками рекомендуется предусматривать усреднительные бассейны, предохраняющие аэротенки от залповых сбросов концентрированных сточных вод и выравнивающих неравномерность подачи сточных вод на биологическую очистку. Аэротенки. Процесс биологической очистки сточных вод от органических веществ в аэротенках состоит из таких этапов: адсорбция и коагуляция активным илом взвешенных и коллоидных частиц, окисление микроорганизмами растворенных и адсорбированных илом органических соединений, нитрификация и регенерация активного ила. Избыточный активный ил удаляется из сооружения. Сточная жидкость, подаваемая в аэротенк, должна содержать взвешенных веществ не более 150 мг/л и нефтепродуктов не более 25 мг/л. По технологическим особенностям работы различают аэротенки без регенерации и с регенерацией активного ила, аэротенки-вытеснители, аэротенки-смесители и аэротенки-отстойники. Кислород, поступающий с воздухом в аэротенк в основном расходуется на окисление органических веществ сточной жидкости и в небольшом количестве потребляется активным илом. Расход кислорода на 1 л активного ила составляет 14-36 мг/ч. Так как ила содержится в аэротенке около 10% об., то расход кислорода на 1 л смеси сточной жидкости и ила равен 1,4-3,6 мг/л, в то время как на окисление загрязнений в 1 л сточной воды расходуется кислорода 100 мг/ч. При аэрации на 1 м3 очищенной сточной воды подача воздуха составляет несколько десятков метров кубических. Воздух должен быть подан с таким расчетом, чтобы обеспечить наибольший контакт его с водой и активным илом. Чем контакт полнее, тем эффективнее очистка. Эффективность аэрации воздухом ограничивается практически достижимой низкой концентрацией кислорода в аэрируемой смеси (1-2 мг/л). Чтобы достичь необходимого контакта газа и жидкости, нужно сильнее перемешивать сточные воды; такое активное движение разбивает хлопья ила, который затем плохо оседает. Вторичные отстойники предназначены для отделения активного ила от иловодяной смеси, выходящей из аэротенков. Отстойники бывают вертикальные, горизонтальные и радиальные. Часть активного ила (не менее 30%) должна быть возвращена из вторичного отстойника в аэротенк. Активный ил в отстойнике продолжает потреблять кислород; если кислорода будет недостаточно (менее 2 мг/л) для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов активного ила, то создадутся анаэробные условия. Очень важно уменьшить время пребывания сточных вод во вторичных отстойниках, так как свойства активного ила могут резко ухудшиться от нахождения его в анаэробных условиях — он может потерять часть своей активности. Биофильтры. В биофильтрах, как и в аэротенках, происходит очистка сточных вод от органических загрязнений при помощи микроорганизмов. В отличие от аэротенков, в биофильтрах окисление загрязнений стоков осуществляется организмами биопленки, растущей на поверхности наполнителя, и окислительная мощность биофильтров ниже мощности аэротенков. Биофильтры представляют собой сооружения круглой формы из кирпича, бетона или железобетонных колец; они заполнены фильтрующей загрузкой, на которой растет биопленка. В теле фильтра происходит распад веществ, загрязняющих сточные воды, и превращение растворенных коллоидов в плотные осадки, в дальнейшем вымываемые из тела фильтра вместе с отторгаемой биопленкой, на которой могут быть адсорбированы трудноокисляемые соединения. Биологические пруды. В биологических окислительных прудах протекают следующие процессы: распад органических загрязнений и их использование бактериями, водными растениями и животными, синтез органических веществ из неорганических соединений, накопление микроэлементов в клетках водорослей и бактерий. Пруды, или лагуны, используются для очистки малых количеств бытовых сточных вод, накапливающихся в небольших населенных пунктах, а также сточных вод производств малой и средней мощности. Этот метод более экономичен, чем очистка на дорогостоящих сооружениях (аэротенках, биофильтрах и др.). Пруды применяются также для предварительной очистки сточных вод перед аэротенками и, гораздо чаще, для доочистки их перед сбросом в водоем. Подготовку высококонцентрированных сточных вод к очистке можно осуществлять на механических или пневмомеханических флотаторах. Нефтепродукты и тонкодисперсные вещества при флотации извлекаются в виде пенного продукта. Существенным недостатком известных очистных установок нефтесодержащих сточных вод является забивание фильтров, поэтому стадию фильтрации можно заменить флотацией с использованием механических флотаторов. Нефтесодержащие сточные воды можно подвергать комплексной очистке, используя попеременно аэробный и анаэробный методы очистки. Такой способ позволяет очистить воду без применения отстойников, что уменьшает капитальные вложения и избавляет от проблемы утилизации твердых осадков.

megapredmet.ru

Сточные воды анаэробная очистка - Справочник химика 21

    АНАЭРОБНЫЕ ПРОЦЕССЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД [c.313]

    В анаэробных условиях биологически перерабатываются твердые, полужидкие вещества и осадки сбраживаются осадки первичных отстойников и избыточного активного ила аэробных биологических систем очистки бытовых вод и их смесей с некоторыми промышленными сточными водами. Основное преимущество анаэробного сбрахминимальное образование биологически активных твердых веществ. Из перерабатываемых органических веществ только жиры, белки и углеводы обеспечивают выход газа при анаэробной переработке. Образующиеся при сбраживании летучие органические кислоты под действием метановых бактерий перерабатываются в метан, воду и биологически активное твердое вещество. [c.105]

    Существуют два приема биохимической очистки при доступе кислорода (аэробный) и в отсутствие кислорода (анаэробный). Наиболее универсален и широко распространен аэробный метод, обеспечивающий более высокую скорость процессов и позволяющий достигнуть максимальной деструкции и обезвреживания примесей. Анаэробный метод применяется как первая ступень биохимической очистки сточных вод с высокой концентрацией органических веществ. Уменьшение их концентрации в 10—20 раз на первой ступени Создает благоприятные условия для последующей аэробной очистки. [c.249]

    Сбраживание осадка сточных вод. Сбоаживание осадка сточных вод ведется в анаэробных условиях, в которых органические вещества под действием различных симбиотических организмов, переходя через большое число промежуточных продуктов, разлагаются до углекислоты и метана. Методы очистки сточных вод с помощью микроорганизмов изложены в гл. ХП1. [c.235]

    Денитрификация — процесс восстановления азота нитратов до свободного азота при окислении органического вещества специфической группой микроорганизмов, называемых денитрификаторами. Денитрифицирующие бактерии являются факультативными анаэробами и обладают двумя источниками энергии. В аэробных условиях они могут вести окисление органических веществ кислородом воздуха, в анаэробных — окисление тех же веществ за счет нитратов. Следовательно, процесс денитрификации может осуществляться при наличии источника органической энергии и в отсутствии кислорода. Денитрифицирующие бактерии окисляют широкий круг веществ углеводы, спирты, органические кислоты, углеводороды, продукты распада белков. На основании этого, в качестве субстрата, подаваемого в денитрификатор, применя-ю.тся сырые сточные воды, прошедшие очистку в первичных отстойниках, различные спирты, ацетон, уксусная кислота, осадок из вторичных [c.209]

    При анаэробной обработке сточных вод эффективность очистки по ХПК составляет 85-90%. Стоки после очистки могут содержать примесей по ХПК до 100 мг/л и более. Поэтому они должны быть спущены в канализационную систему для дальнейшей доочистки на городских очистных сооружениях или обработаны аэробным методом. Как и обработка активным илом, анаэробный процесс очистки сложен в управлении и чувствителен к органическим и гидравлическим шоковым перегрузкам. [c.96]

    Фирмой Дюпон (Канада) для производства полупродуктов получения найлона — адипиновой кислоты и гексаметилен-диамина— разработан новый процесс очистки концентрированных сточных вод, богатых азотсодержащими соединениями, путем биологической нитрификации — деиитрификациц. В разработанном процессе предусматривается сочетание аэробного и анаэробного окисления. Нитрификация протекает в аэробных условиях в присутствии диоксида углерода, причем аминный и аммиачный азот биоокисляется до нитритов и нитратов. Денитрификация протекает в анаэробных условиях в среде биораз-лагаемого продукта (обычно метанола). При этом нитраты восстанавливаются до нитритов и в конечном счете до газообразного азота. Поступающие на очистку стоки имеют следующую характеристику содержание общего органического углерода — 3000 мг/л NO2 , N0 3, Nh5+ в пересчете на азот соответственно 800, 90 и 230 мг/л органического азота в пересчете на азот —240 мг/л, БПК —6000 мг/л. Процесс позволяет удалять 98% органических веществ и 80—90% общего азота сточных вод. [c.105]

    Очистка сточных вод. Для очистки сточных вод особенно пригодным является анаэробный метод разложения гнилостным илом. Он больше всего соответствует природе легкоразлагающихся органических веществ, находящихся в сточной воде. [c.501]

    Очистка сточных вод анаэробным методом, т. е. без доступа кислорода воздуха, производится в метантанках. Процесс может идти при температуре 20—35°С (мезофильное сбраживание) и 4-5—55°С (термофильное сбраживание). В результате распада органических соединений в анаэробных условиях образуются газы СН4, СО2, Н2, N2 и Нг5 кроме того, остается какое-то количество жирных кислот, сульфидов, гуминовых веществ и других соединений. При термофильном сбраживании происходит более глубокий распад органических веществ. [c.5]

    В зависимости от того, в каких условиях - аэробных или анаэробных -проводится обработка сточных вод, разработаны два принципиально различных способа биологической очистки. [c.100]

    Отработанное рапсовое и другие растительные масла можно использовать в качестве топлива, в том числе в смеси с нефтяными маслами. Процесс сгорания могут осложнять присадки, продукты старения масла и износа металлов. Исследуется возможность анаэробной конверсии отработанного рапсового масла с целью получения топливных биогазов (метана и др.) на установках для очистки сточных вод. При этом ни присадки, ни продукты износа металлов в активном иле не накапливаются (Германия). [c.330]

    Для облегчения и упрощения очистки промышленных сточных вод рекомендуется совместная очистка бытовых и производственных вод, так как в бытовых водах содержится много растворенных органических веществ, свободно расщепляемых микроорганизмами. При наличии очень концентрированных сточных вод иногда используют предварительно анаэробное брожение сточных вод с последующей доочисткой в аэробных условиях. [c.159]

    В технологии очистки городских сточных вод анаэробное окисление применяют в основном к концентрированным субстратам. На станции биологической очистки к их числу относятся сырой осадок, образующийся при предварительном (перед биологической очисткой) отстаивании сточной воды, и избыточный активный ил, или биопленка. Осадок и активный ил относятся к группе гидрофильных органических субстратов, легко загнивающих и потому подлежащих обработке. [c.184]

    В виде сульфидов является биохимическая очистка сточных вод с применением сульфатвосстанавливаюших бактерий [103-107]. Сущность процесса заключается в том, что сульфатвосстанавлива-ющие бактерии в анаэробных условиях в присутствии органического питания способны восстанавливать сульфаты до сероводорода, который, в свою очередь, образует с тяжелыми металлами (кроме [c.89]

    Из биологических способов распространены орошение почвы сточными водами, очистка их в биологических прудах и фильтрах, обработка активным илом, анаэробное брожение сточных вод. [c.403]

    На всех очистных сооружениях, работающих в аэробных и анаэробных условиях, механизм очистки сточных вод сводится к двум процессам  [c.300]

    Для очистки стоков по второму варианту (с высокой концентрацией органических веществ) применяют анаэробное разложение нх, состоящее из двух основных стадий 1) ферментативный гидролиз углеводов, белков и жиров, содержащихся в сточных водах 2) превращение образовавшихся продуктов гидролиза органических соединений в углекислый газ и метан. На второй стадии анаэробной очистки сточных вод могут образовываться минеральные соли и гумусоподобные вещества. [c.408]

    В последнее время широкое практическое применение нашли теоретические и экспериментальные исследования в области анаэробно -аэробной очистки сточных вод, что позволило вплотную подойти к формированию гибкой технологической схемы, удовлетворяющей всем требованиям в широком диапазоне расходов и концентраций. [c.162]

    Эта схема дает возможность создать практически одинаковую, пониженную концентрацию загрязнений во всем объеме аэротенка. Поступающие сточные воды разбавляются содержимым аэротенка, что дает возможность подавать в аэротенк сточные воды с высокой концентрацией загрязнений без предварительного разбавления. Возвратный активный ил регенерируется по пути прохождения первого коридора аэротенка, в который он возвращается из вторичных отстойников. Вследствие восстановления окислительной и адсорбционной способности активного ила, длительного времени контакта его со сточной водой не требуется и за короткий срок (3 ч) органические соединения разрушаются и удаляются из очищаемой жидкости. При очистке сточных вод по такой схеме в аэротенках не будут возникать анаэробные условия, так как потребление кислорода будет почти одинаковым во всем сооружении. [c.206]

    Многоступенчатая очистка. В СССР и за рубежом многие исследователи рекомендуют концентрированные сточные воды очищать в две ступени. Снижение БПК на первой ступени может производиться как в анаэробных, так и в аэробных условиях. При окислении в аэробных условиях в аэротенках каждой ступени развивается активный ил, наиболее приспособленный к условиям среды на этой ступени pH, питанию, аэрации и т. д.). Аэротенк первой ступени обычно получает значительно большую нагрузку, чем второй, и снижение БПК на первой ступени составляет 60—70%, а иногда и более от БПКполн очищаемой сточной воды (рис. 65). На каждой ступени аэротенков обычно устраивается регенератор активного ила. [c.224]

    Различают много видов брожения спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, ацетонобутиловое и др. Для очистки сточных вод используются анаэробные процессы, где преобладает метановое брожение, в результате которого образуется метан. [c.241]

    Сбрасывать волокно-каолинсодержащие сточные воды без очистки недопустимо, так как волокно в анаэробных условиях загнивает, выделяя углекислый газ, метан белковые соединения разлагаются с выделением сероводорода. Продукты гниения волокна придают воде неприятный вкус, отравляют атмосферный воздух, губительно действуют на рыб, микроорганизмы и растительный мир водоемов. На разложение волокна расходуется кислород водоемов. Взвешенные в воде волокна и наполнители засоряют жабры рыб, что приводит к их гибели. [c.5]

    Для очистки сточных вод, содержащих органические соединения с БПК = 5- - 10 г/л, применяется анаэробный биохимический процесс в метантенках. Процесс наиболее полно протекает при 45—55°С без доступа воздуха (термофильное сбраживание). Часто метантенки исгюльзуют для обработки осадков из первичных и вторичных отстойников, после чего осадки легко фильтруются, отделяются и обезвреживаются. В результате распада органических соединений образуются метан, углекислый газ, водород, азот, сероводород, которые сжигают с использованием теплоты отходящих газов для обогрева метантенков. [c.496]

    Предложен способ биологической очистки сточных вод в условиях анаэробной и аэробно-анаэробной обработки. Сущность изобретения очистку осуществляют иммобилизованными микроорганизмами на носителе, который принудительно затоплен и выполнен из сетки, наполненной смесью, состоящей из дробленого кускового инертного материала плотностью химически активного кускового материала размером 3x10 см в соотношении, обеспечивающем положительную плавучесть носителя [265]. [c.169]

    В процессе очистки сточных вод используются следующие приемы 1) удаление грубой взвеси путем отстаивания и коагулирования 2) экстрагирование загрязняющих воду веществ 3) адсорбция загрязняющих воду веществ 4) отгонка их с водяным паром (эва-порация) 5) нейтрализация кислот и оснований 6) флотация загрязняющих воду веществ 7) хлорирование — дезинфекция сточных вод 8) химическая очистка 9) кристаллизация 10) биологическая очистка И) сбраживание осадка сточных вод в анаэробных условиях. [c.227]

    При очистке сточных вод, как правило, отделяют твердую фазу от жидкой затем обрабатывают п анаэробных условиях. При аэробных процессах создается активный ил, активная пленка, а при анаэробных — септический или сброженпьи осадок. В обоих случаях скорость процесса минерализации заппсит от массы или, точнее, от поверхности участвующих микробов, от их контакта с загрязняющим воду веществом. [c.300]

    Методы биохимической очистки сточных вод делятся на аэробные и анаэробные. Первые методы основаны на использовании аэробных Фупп микроорганизмов, для жизнедеятельности которых требуется постоянный приток кислорода и температура 293-313 К. При изменении кислородного и температурного режимов состав и число микроорганизмов меняется, а соответственно меняется и эффективность очистки стоков. В случае анаэробной очистки микроорганизмы культивируются в активном иле или биопленке, где биохимические процессы протекают без доступа кислорода. Этот метод используют главным образом для обезвреживания осадков. [c.436]

    Нами разрабатывается установка для очистки бытовых сточных вод, которая состоит из приемной камеры с решетками-дробилками, камеры дробления твердых отходов, анаэробного сбраживателя с погружным теплоэлектронагревательным элементом (ТЭН), комбинированного фильтра, состоящего из секций с анаэробной и аэробной загрузкой из пористых материалов с иммобилизованными активными штаммами микроорганизмов, блока обеззараживания с озонатором, шнека удаления твердого осадка. [c.163]

    Технологическая схема для очистки бытовых сточных вод с расходом от 1 до 25 м /сут (рисунок 66). После анаэробного реактора первой ступени сточная вода самотеком направляется в анаэробный реактор второй ступени 3, где происходит дальнейший процесс анаэробной переработки загрязнений микроорганизмами, закрепленными на волокнистой загрузке, доцолнительное осветление очищенной сточной воды и уплотнение избыточной биомассы, которая из конической части реактора насосом подается на обезвоживание. Очищенная в анаэробных биореакторах сточная вода самотеком направляется на фильтрующую траншею 4 для глубокой аэробной биологической очистки и обеззараживания. [c.164]

    Характеристику активного ила следует дополнить еще такими сведениями. По данным X. Рюффера [156], образовавшийся хлопок ила связывает на своей поверхности содержащийся в сточной воде кислород. При этом вну1ри хлопка образуется анаэробная зона, которая увеличивается, уменьшается или совсем исчезает в зависимости от количества растворенного кислорода в сточной жидкости. Кислород в 30,не хлопок — сточная вода окисляет не только углерод и водород, но и азот разрушаемых веществ. Этот исследователь считает, что анаэробные центры в хлопке способствуют удалению азота, так как нитриты и нитраты, образовавшиеся на поверхности хлопьев ила, проникают в анаэробную зону, восстанавливаются в азот и в виде пузырьков газа покидают сточную жидкость. При содержании в сточной воде наименьшего количества кислорода, необходимого для успешного окисления органических загрязнений, из очищаемых сточных вод усиленно удаляется азот. X. Рюффером доказано, что при очистке сточных вод в условиях подачи ограниченного количества воздуха удаляется вдвое больше азота по сравнению с удалением его при избытке воздуха в аэротенке. Из очищенной воды очень важно удалять азот, так как большое количество его и фосфора вызывает обильный рост водорослей и бактерий в водоеме и создает необходимость в третичной очистке. [c.186]

    Толщина бактериального газона на фильтрующем материале биофильтра меняется также в зависимости от состава очищаемых вод. При очистке бытовых сточных вод образуется пленка толщиной 0,5—1,0 мм [159]. Очистка фенольных сточных вод сопровождается увеличением биопленки. Кроме того, цвет пленки зависит от наличия анаэробных условий в биофильтре. Так, при очистке сточных вод производства синтетических жирных кислот окраска биопленки чаще всего была чернокоричневой, она образовывала очень мощный газон, особенно в верхней части лабораторной модели биофильтра [99, 100]. По данным В. Христа, биопленка содержала много спирохет и мало простейших, а также грибов [118]. [c.187]

    Анаэробные пруды используются для сбраживания высококонценгрированных сточных вод животноводческих ферм, консервшых заводов, птицефабрик, боен и др. Глубина анаэробных прудов часто не превышает 1 м, иногда достигает 5 м. Время пребывания сточных вод в анаэробных прудах колеблется от 4—5 до 30—40 суток. Более длительное пребывание сточных вод в анаэробных пр удах ул учшает качество очистки, но оно зави- сит от количества очищаемых сточных вод, наличия свободных земельных площадей неподалеку от производства и других условий. Оптимальный режим работы этих прудов (как и аэробных) определяют в практике их эксплуатации. [c.239]

    Анаэробное брожение применяется для сбраживания осадков, образующихся при биохимической очистке производственных сточных вод, а также как первая ст упень очистки очень концентрирова.нных промышленных сточ- [c.240]

    За рубежом анаэробное брожение используется для очистки сточных вод пищевых, целлюлозно-б1умажных производств и др. [8], в СССР оно испытано для сточных вод фабрик первичной обработки щерсти [20], [c.245]

    Интересно отметить, что при очистке одной и той же сточной воды в аэротепке и биофильтре развивается идентичная микрофлора, но с разным количественным соотношением отдельных групп микроорганизмов. В 1967 г. Ц. И. Роговской было найдено, что в 1 м аэротенка при очистке дренажных вод, содержащих сероводород, число микробов, учтенное методом посева на питательные среды, составляло 2-10 , из них анаэробов около 0,01 %. Число микробов в 1 м биофильтра достигало 1-10 2, при этом анаэробная микрофлора составила уже 28,8 %. [c.178]

    Анаэробные биофильтры. Эта новая разновидность биофильтров представляет собой закрытые резервуары с загрузкой, сквозь которую вода профильтровывается восходящим потоком, без доступа в нее кислорода воздуха. Анаэробные биофильтры по принципу работы занимают промежуточное положение между обычными биофильтрами и метантенками. Биопленка в них закреплена на материале загрузки процессы окисления сопровождаются метапообразованием. Анаэробные биофильтры можно применять для очистки высококонцентрированных сточных вод, не содержащих взвешенных веществ или содержащих их в незначительном количестве. Эти биофильтры еще не изучены в эксплуатации, имеются лишь экспериментальные конструкции. [c.208]

chem21.info

Очистка сточных вод. Какой вид очистки выбрать: аэробный или анаэробный?

«Приблизительно о том, как к нам в квартиры и дома попадает вода, знает каждый из нас. Но вот о том, куда она девается после использования, мы задумываемся редко. Ну, понятное дело, что вода попадает в канализацию. А что происходит с ней потом? Не сбрасывается же она в таком виде обратно в озера и водохранилища..?»

Екатерина, Сургут

Да, действительно, прежде чем вновь попасть в свою естественную среду, вода, а точнее сточные воды, проходят сложный путь от фильтрации различными методами до доочистки путем специальных полей фильтрации.

При этом от состава воды и количества присутствующих в ней веществ, напрямую будет зависеть выбор основного способа очистки. А делятся эти методы на аэробный и анаэробный.

Оба этих варианта построены на том, что на загрязнение активное воздействие оказывают бактерии: те, работоспособность которых зависит от получения кислорода (аэробные) и те, цель которых — переработать вещество в метан (анаэробные).

Методы используются для очистки хозяйственных или питьевых вод от органических и неорганических соединений. И выбор способа очистки будет зависеть здесь от самых разных показателей. К примеру, количество (объем) сточных вод, содержание в воде кислорода и различных веществ, особенности предприятия, тип выпускаемой продукции и так далее.

Теперь же поговорим о каждом из методов более подробно.

Аэробная очистка воды

Ключевым моментом в использовании метода заключается большое содержание кислорода в сточных водах, которыми как раз и питаются аэробные бактерии. В результате чего осуществляется очищение сточных вод с образованием углекислого газа, воды и происходит рост числа активного ила. Сам же активный ил – это, по сути, бактерии и многоклеточные организмы.

«Рабочий процесс» при данном способе очистки протекает в специальных сооружениях – аэротенках.

Суть метода аэробной очистки, если говорить детально, заключается в том, чтобы разложить загрязнения на биохимические элементы. Другими словами, происходит переработка бактериями вредных элементов. При этом сами бактерии, которые и будут «заниматься переработкой», можно подбирать в зависимости от того, какой тип загрязнения преобладаем в каждом конкретном случае.

Обязательное условие для осуществления аэробной очистки воды – наличие в сточных водах биогенных элементов. А именно азота, фосфора, железа, серы, щелочи. В принципе, если вы хотите провести именно аэробную очистку, у вас достаточное количество кислорода в воде, но биогенов мало, их можно добавить в систему искусственным путем. Что также в итоге приведет к достаточно неплохим результатам.

Чего удается добиться путем аэробной очистки сточных вод? Достаточно высокого уровня качества воды. Причем с помощью аэробного воздействия происходит разложение сложных эфиров, спиртов, глицерина, органических кислот и ацетона. Также при соблюдении ряда условий возможно добиться даже разложения химически устойчивых органических загрязнителей. А это крайне важно!

Основные плюсы и минус аэробной очистки

Если же разбираться с преимуществами метода, то к его плюсам можно отнести также и то, что параллельно с очисткой воды происходит еще и ее минерализация.

Минус способа: метод эффективен только при наличии большого количества растворенного кислорода в сточных водах и при небольших объемах загрязнения.

Анаэробная очистка воды

Анаэробный метод используется не только для очистки воды, но и для обезвреживания осадков, и протекает без использования кислорода. Процесс очистки осуществляется в специальных сооружениях — метантенках. Возможно использование метода при высокой концентрации загрязнений.

Суть способа заключается в том, что в процессе брожения или ферментации происходит выделение метана. По сути, действие это максимально приближено к естественным процессам, происходящим в природе, и схоже с процессом появления болотных газов. При этом метан как раз и является конечной фазой при разложении органики.

Следует отметить, что эффективность метода анаэробной очистки состоит в строгом соблюдении последовательности «рабочих фаз» процесса. И первая стадия здесь – гидролиз. То есть разложение сложных углеводов на простые составные и воду. Вторая стадия – преобразование сложных органических соединений в простые. Третья стадия – окисление и выделение кислорода. Стадия очень важная, и можно даже сказать, ключевая для данного процесса. Так как от качества и скорости окисления будет зависеть итоговый результат – образование метанов и углекислого газа (это, собственно, и есть четвертая фаза процесса).

Основные плюсы и минус анаэробной очистки

И в этом случае хочется начать с минусов. Так вот, данный метод не подойдет для очистки вод, в которых много органики. Так как это будет замедлять окисление и в значительной степени тормозить весь процесс очистки.

Эффективно же себя проявляет способ при очистке воды с высокими показателями ХПК (показатель химического потребления кислорода) и БПК (показатель биохимического потребления кислорода). Поэтому, если вы находитесь на этапе выбора способа очистки воды и решаете, что предпочесть, то первое, что вам нужно будет сделать – провести анализ сточных вод. И во многом уже исходя из этих показателей можно будет делать выводы о рациональности использования того или иного метода.

Можно отметить также такое преимущество метода анаэробной очистки воды как меньшая степень расходов в сравнении с аэробным способом, так как здесь нет необходимости в проведении аэрации воды, то есть искусственном наполнении воды кислородом.

Замечание

Выбор способа очистки сточных вод – дело непростое. Зависит он от многих показателей, главный из которых – состав воды. При этом, в последнее время все чаще и чаще звучит мысль о том, что способы эти можно использовать комплексно! Что во многом приведет к росту эффективности и более качественной очистке воды.

Заказать анализ воды

Вам может быть интересно:

akvakitsurgut.ru

Биологическая аэробная очистка сточных вод. «Биологическая аэробная очистка сточных вод. Основные узлы и технологическая схема». (4ч).

1. Биоценоз очистных сооружений и его роль.

а) биоценоз очистных сооружений

б) влияние очистки на биоценоз активного ила

Механизмы биологического окисления.

Влияние различных факторов на эффективность биологической аэробной очистки.

а) влияние t, рН, биологических а) биоценоз очистных сооружений

Элементов, уровня питания.

б) влияние кислородного режима, токсичных веществ

в) влияние ионов тяжелых металлов

Основные узлы сооружений аэробной биологической очистки

И технологическая схема

а) Принцип действия и тип аэротенков

б) Технологическая схема очистки воды

в) особенности очистки промышленных сточных вод

г) биофильтры, поля орошения и фильтрации

 

1. Биоценоз очистных сооружений и его роль.

а) биоценоз очистных сооружений

б) влияние очистки на биоценоз активного ила

в) химический состав промышленных стоков г. Саранска

Существует несколько способов биологической очистки сточных вод. Однако различия между ними не принципиальны. Во всех случаях основными очистителями воды служат м/о. сооружения, предназначенные для извлечения из сточной жидкости загрязняющих веществ, имитируют процессы самоочищения воды в природе, но интенсивность процессов в них гораздо выше. В случае аэробной очистки это достигается путем непрерывной и интенсивной аэрации воды.

Стабильно работающие сооружения биологической очистки имеют все признаки экологической системы: ограниченный объем с достаточно однородными условиями существования (биотоп), сложившийся биоценоз, установившийся процесс превращения энергии. В биоценозах различных очистных сооружений всегда присутствуют бактерии и простейшие. Кроме того, в биоценоз могут входить водоросли, грибы, черви и различные членистоногие. Условия существования в узле биологической очистки должны обеспечивать возможность нормальной жизнедеятельности живых организмов, и поэтому к жидкости, поступающей на сооружения биологической очистки, предъявляются определенные требования.

Не все сточные воды имеет смысл подвергать биологической очистке. Если в них отсутствуют органические вещества или их количество слишком мало, то биологическая очистка не требуется. Однако на практике такое встречается редко. Чаще всего в сточной жидкости присутствуют биогенные и неорганические загрязнители.

а) биоценоз очистных сооружений

Тип аэротенка, технологический режим работы, химический состав поступающей СВ оказывают большое влияние на формирование биоценоза аэротенк. Весьма ограниченно представлены черви и членистоногие, состав простейших беднее чем в водоемах. Микробное население активного ила весьма разнообразно. Наибольшее распостранение получили псевдомонады, кокковые формы и бациллы. Характерная особенность активного ила - слизеобразование. Бактериальные клетки, составляющие основную массу хлопьев активного ила, окружены капсулой, благодаря этому они не слипаются друг с другом. Типичный организм активного ила образует разветвленные бактериальные скопления, длинные ленты за счет слизи.

Нитчатые бактерии, обычно содержатся в активном иле в небольшом количестве, чрезмерное их развитие ухудшает работу аэротенка и поэтому не желательно.

Серобактерии постоянно присутствуют в аэротенке и даже служат индикационными м/о. они получают энергию окисляя сероводород до серы и далее до сульфатов. При избытке сероводорода процесс заканчивается образованием элементарной серы которая откладывается внутри клеток. Присутствие сероводорода в аэротенке возможно только в условиях плохой очистки, и поэтому отложение серы в клетках обычно свидетельствует о плохом качестве очистки.

Актиномицеты присутствуют в активном иле постоянно, но как правило в небольшом количестве.

На состав бактерий активного ила большое влияние оказывают внешние факторы и, в том числе, качественный и количественный состав СВ. В активных илах, очищающих промышленные сточные воды со значительным содержанием в них токсичных и медленно окисляющихся соединений, бактериальное население менее разнообразно, чем при очистке хозяйственно – бытовых сточных вод или стоков, богатых легкоокисляемыми органическими веществами.

Многие вещества содержащиеся в производственных и городских СВ богаты легкоокисляемыми соединениями.

Многие вещества содержащиеся в производственных и городских СВ потенциально мутагены, и поэтому бактерии очистных сооружений очень часто по одному или нескольким признакам отличаются от описанных в определителях. По этой причине определение видового состава бактерий активного ила представляет большие трудности.

Подавляющее большинство бактерий, присутствующих в аэротенке, находятся в хлопьях активного ила, только отдельные клетки свободно плавают в иловой жидкости. Причина образования бактериальных скоплений до сих пор не установлена. По одной из теорий, образование хлопьев наблюдается при недостатке питательного субстрата и вызвано ослаблением энергии движения, которой не хватает на то чтобы преодолеть силу взаимного притяжения клеток. В то же время явление слипания бактериальных клеток отмечено и в стареющих монокультурах при избытке питательных веществ. Плотные скопления образуются иногда в условиях высоких концентраций загрязняющих веществ в среде. По-видимому, ослабление энергии движения вызывается различными причинами.

Бактериальный состав активного ила в очень большой степени зависит от химического состава очищаемых сточных вод, и делится на физиологические группы, т.е. имеющие одинаковые потребности в питании и условиях существования.

Такие группы весьма разнообразны. Например: аммонифицирующие, денитрофицирующие, использующие углеводы и органические соли, целлюлозоразлагающие, содержатся практически в любом активном иле.

Специфические бактерии обнаруживаются в аэротенках, очищающих производственные сточные воды содержащие : фенолы – фонолразлагающие бактерии, серу – тиоловые и сульфаторедуцирующие, и тд.

Микрофауна активного ила играет роль санитаров: она поддерживает количество микрофлоры на определенном уровне. Микрофауна, более сем микрофлора, чувствительна к химическим и физическим факторам среды, более подвержена колебаниям при изменении технологического режима, а потому служит показателями работы аэротенка. Удовлетворительно работающий активный ил хар-ся большим разнообразием простейших по видовому составу при небольшом количественном преобладании какого либо вида. Редко встречаются ифузории, жгутиковые, и мелкие амебы. Постоянно присутствуют брюхоресничные и кругоресничные инфузории, бактерии преимущественно в зооглейных скоплениях. Простейшие достаточно подвижны. Хлопья ила плотные, компактные. Ил быстро оседает. Вода над илом прозрачная.

В том случае, когда активный ил не справляется с поступающим загрязнением, биоценоз ила характеризуется малым разнообразием видов при количественном преобладании 2-3 из них. Обычно наблюдается большое количество жгутиковых, малых амеб, Litonus или мелких инфузорий. Иногда в заметных количествах присутстуют круглые черви Opercularia и нитчатые бактерии. Ил содержит разнообразные включения: органические аморфные частицы, мусор. Хлопья ила темные, плотные, вода над илом опалесцирует.

Повышенная концентрация загрязнений приводит к недостатку растворенного кислорода. При этом вортицеллы отрываются от стебелька и образуют свободноплавающую форму «телотрох» с венчиком ресничек на заднем конце. При дальнейшем снижении концентрации кислорода появляются особи вортицелл, раздувшиеся в виде шара, которые затем лопаются и исчезают, Opercularia – с замкнутым ресничным диском, мелкие, неподвижные, коловратки, застывшие в вытянутом состоянии или отмирающие. В большом количестве развиваются жгутиковые: из инфузорий преобладают Paramecium caudatum, как очень выносливая к недостатку кислорода форма, способна развиваться даже в гниющем иле. В большом количестве присутствуют бактерии во взвешенном состоянии. Хлопья ила распадаются. Вода над илом мутнеет.

При низкой концентрации доступных органических веществ в сточной жидкости активный ил испытывает голодание. При этом наблюдается постепенное мельчание простейших, которые становятся прозрачными, их пищеварительные вакуоли исчезают,а инфузории превращаются в цисты. В клетках нитчатых серобактерий исчезает сера. Зооглеи и хлопья ила становятся прозрачными, а вода над илом опалесцирует.

Если сточная жидкость содержит избыток солей аммония, в очищаемой воде может образоваться большое количество нитратов и нитритов. Процесс активной нитрификации чаще наблюдается при недостатке органических соединений, но бывает и при очистке сточных вод богатых органикой, содержащей азот. В случае полной очистки в иле постоянно присутствуют в заметных количествах коловратки Callidina, Rotaria и другие виды, но количественно преобладают круглоресничные инфузории, крупные амебы, пышно развиты Zoogloea ramigera. Возможно присутствие в больших количествах малощетинковых червей. Отсутствуют Chilodon, мелкие амебы, бесцветные жгутиковые. Хлопья ила рыхлые. Характерно всплывание осевшего активного ила.

 

б) влияние очистки на биоценоз активного ила

При очистке различных промышленных СВ картина активного ила может быть совершенно иной. Это необходимо учитывать при оценке качества очистки в аэротенке.

Упрощенный анализ состояния активного ила основан на том, что при ухудшении качества очистки в жидкости аэротенка возрастает концентрация растворенных органических веществ. Это приводит к увеличению числа форм, питающихся растворенными веществами, т.е. в основном бактерий грибов и частично жгутиковых. Появление свободноплавающих бактерий в большом числе в свою очередь влияет на состав микрофауны.

Преимущественное развитие получают формы простейших, не имеющих специальных приспособлений для седиментации пищи, такие как равноресничные инфузории, кругоресничные со слаборазвитым околоротовым полем, корненожки.

При хорошем качестве очистки, бактерии в основном содержатся в хлопьях, свободноплавающих бактерий мало. Простейшие весьма разнообразны, представлены в основном инфузориями, среди которых преобладают брюхоресничные и кругоресничные. Особенно показательны представители рода Vorticella. При хорошей очистке преобладают формы с хорошо развитым околоротовым полем. При плохом качестве очистки в иловой жидкости содержится много свободноплавающих бактерий. Простейших много, но они представлены малым числом видов. Преобладают мелкие амебы, жгутиковые и мелкие инфузории, преимущественно из отряда равноресничных. Присутствующие вортицеллы имеют слаборазвитое околоротовое поле.

При плохом качестве очистки в иловой жидкости содержится много свободноплавающих бактерий. Простейших много, но они представлены малым числом видов. Преобладают мелкие амебы, жгутиковые и мелкие инфузории, преимущественно из отряда равноресничных. Присутствующие вортицеллы имеют слаборазвитое околоротовое поле.

Частый порок развития ила – «вспухание». Оно заключается в том, что в иле в массовом количестве размножаются нитчатые бактерии и грибы. Их длинные пружинящие нити препятствуют осаждению активного ила во вторичном отстойнике, вследствии чего часть ила выносится с очищенной водой. При этом не только загрязняется водоем, но и снижается количество ила, возвращаемого в аэротенк, и следовательно, его концентрация в аэротенке. Количество загрязнения, приходящегося на единицу ила возрастает, а качество очистки ухудшается. Причины развития нитчатых бактерий Sphaerotilus natans достоверно не установлены. Существует мнение, что оно вызывается нарушением технологического режима и, в частности, недостаточной аэрацией.

Качество очищаемых сточных вод влияет не только на состав биоценоза активного

ила, но и на величину его прироста, т.е. на количество избыточно образующегося ила.

Существует два основных способа наращивания активного ила в аэротенке: адаптация ила взятого из действующего аэротенка к новым сточным водам и аэрация сточных вод без предварительного внесения загрязнений. Какой из способов лучше решается в каждом конкретном случае отдельно. Это зависит от того, насколько совпадают по составу сточные воды, какова в них концентрация загрязнения, насколько велик процент легкодоступных микроорганизмам загрязнений.

Принято считать , что микроорганизмы тратят на конструктивный обмен в среднем 60% усвоенных питательных веществ и на энергетический 40%, но у отдельных м/о это соотношение изменяется: например, азотобактер 20% на пластический, автотрофные организмы единицы и даже доли процента, а дрожжи в некоторых случаях более 60%. Таким образом, величина прироста биомассы активного ила уже на первом трофическом уровне может весьма варьировать.

Еще большее значение имеет соотношение в аэротенке организмов, относящихся к различным трофическим уровням. Максимальный прирост активного ила имеет место в случае, когда в аэротенке имеются организмы, питающиеся простейшими.

Прирост активного ила зависит от используемых органических соединений. Установлено, что на углеводах он составляет 65-85%, на спиртах – 52-66%, на аминокислотах – 32-68%, на органических кислотах – 10-60%, на углеводах – 10-30%.

Помимо органических веществ, для нормальной жизнедеятельности организмам необходимы биогенные элементы, и потребность в них в свою очередь зависит от соотношения конструктивного и энергетического обмена. Так, в случае интенсивного прироста биомассы возрастает потребление соединений азота, который входит в состав белков и нуклеиновых кислот, может наблюдаться дефицит калия, хотя обычно потребность в нем невелика и покрывается за счет калия, присутствующего в сточных водах.

Влияние качества очищенной воды на величину прироста активного ила выражается в том, что в случае высокой степени очистки в иловой смеси снижается концентрация органических веществ и при этом снижается интенсивность обмена и особенно конструктивного. Это приводит к снижению прироста активного ила в системе «аэротенк – вторичный отстойник». Чем больше прирост ила, чем больше образуется избыточного ила, тем меньше его возраст.

При полной очистке городских сточных вод возраст ила обычно составляет 6-8 дней. При очистке высококонцентрированных сточных вод он снижается до 2-3 дней. Молодой быстрорастущий ил обладает более активным обменом, интенсивнее минерализует загрязнения. Старый ил, напротив, малоактивен, процесс очистки в нем протекает менее интенсивно.

 

cyberpedia.su

Использование биологических прудов как эффективного звена в системе очистки сточных вод

   

    Одной из наиболее актуальных проблем экологии на сегодняшний день является очистка разнообразных сточных вод, загрязненных различными экотоксикантами. Существует ряд путей решения данной проблемы, одним из которых является разработка и внедрение биологических методов очистки и доочистки стоков. Эти методы основываются на практически неограниченной способности живых организмов использовать многообразие веществ, содержащихся в сточных водах, в процессах жизнедеятельности.

Биологической очистке подвергаются стоки, в основном загрязненные веществами органической природы и биогенными элементами, а также характеризующиеся высоким содержанием взвешенных веществ. Биологические методы хорошо себя зарекомендовали в системе очистки коммунально-бытовых стоков, как наиболее экологически и экономически выгодные. Они применяются для очистки сточных вод предприятий молочно-консервной, пищевой, нефтеперерабатывающей промышленности, в животноводстве и т.п.

Аэробная очистка сточных вод

Биологическая переработка отходов опирается на ряд дисциплин: биохимию, генетику, химию, микробиологию, вычислительную технику. Усилия этих дисциплин концентрируются на трех основных направлениях:- деградация органических и неорганических токсичных отходов;- возобновление ресурсов для возврата в круговорот веществ углерода, азота, фосфора, азота и серы;- получение ценных видов органического топлива.

При очистке сточных вод выполняют четыре основные операции:1. При первичной переработке происходит усреднение и осветление сточных вод от механических примесей (усреднители, песколовки, решетки, отстойники).2. На втором этапе происходит разрушение растворенных органических веществ при участии аэробных микроорганизмов. Образующийся ил, состоящий главным образом из микробных клеток, либо удаляется, либо перекачивается в реактор. При технологии, использующей активный ил, часть его возвращается в аэрационный тенк.3. На третьем (необязательном) этапе производится химическое осаждение и разделение азота и фосфора.4. Для переработки ила, образующегося на первом и втором этапах, обычно используется процесс анаэробного разложения. При этом уменьшается объем осадка и количество патогенов, устраняется запах и образуется ценное органическое топливо - метан.

На практике применяются одноступенчатые и многоступенчатые системы очистки. Одноступенчатая схема очистки сточной воды представлена на рисунке:

  Принципиальная схема очистных сооружений:1 - пескоуловители; 2 - первичные отстойники; 3 - аэротенк; 4 - вторичные отстойники; 5 - биологические пруды; 6 - осветление; 7 - реагентная обработка; 8 - метатенк; АИ - активный ил.

  Сточные воды поступают в усреднитель, где происходит интенсивное перемешивание стоков с различным качественным и количественным составом. Перемешивание осуществляется за счет подачи воздуха. В случае необходимости в усреднитель подаются также биогенные элементы в необходимых количествах и аммиачная вода для создания определенного значения рН. Время пребывания в усреднителе составляет обычно несколько часов. При очистке фекальных стоков и отходов нефтепереработки необходимым элементом очистных сооружений является система механической очистки - песколовки и первичные отстойники. В них происходит отделение очищаемой воды от грубых взвесей и нефтепродуктов, образующих пленку на поверхности воды.Биологическая очистка воды происходит в аэротенках. Аэротенк представляет собой открытое железобетонное сооружение, через которое проходит сточная вода, содержащая органические загрязнения и активный ил. Суспензия ила в сточной воде на протяжении всего времени нахождения в аэротенке подвергается аэрации воздухом. Интенсивная аэрация суспензии активного ила кислородом приводит к восстановлению его способности сорбировать органические примеси.

  В основе биологической очистки воды лежит деятельность активного ила (АИ) или биопленки, естественно возникшего биоценоза, формирующегося на каждом конкретном производстве в зависимости от состава сточных вод и выбранного режима очистки. Активный ил представляет собой темно-коричневые хлопья, размером до нескольких сотен микрометров. На 70% он состоит из живых организмов и на 30% - из твердых частиц неорганической природы. Живые организмы вместе с твердым носителем образуют зооглей - симбиоз популяций микроорганизмов, покрытый общей слизистой оболочкой. Микрооганизмы, выделенные из активного ила относятся к различным родам: Actynomyces, Azotobacter, Bacillus, Bacterium, Corynebacterium, Desulfomonas, Pseudomonas, Sarcina и др. Наиболее многочисленны бактерии рода Pseudomonas, о всеядности которых упоминалось ранее. В зависимости от внешней среды, которой в данном случае является сточная вода, та или иная группа бактерий может оказаться преобладающей, а остальные становятся спутниками основной группы.

   Анаэробные системы очистки

    Как уже упоминалось, избыток активного ила может перерабатываться двумя способами: после высушивания как удобрение или же попадает в систему анаэробной очистки. Такие же способы очистки применяют и при сбраживании высококонцентрированных стоков, содержащих большое количество органических веществ. Процессы брожения осуществляются в специальных аппаратах - метатенках.      Распад органических веществ состоит из трех этапов:- растворение и гидролиз органических соединений;- ацидогенез;- метаногенез.      На первом этапе сложные органические вещества превращаются в масляную, пропионовую и молочную кислоты. На втором этапе эти органические кислоты превращаются в усксусную кислоту, водород, углекислый газ. На третьем этапе метанообразующие бактерии восстанавливают диокись углерода в метан с поглощением водорода. По видовому составу биоценоз метатенков значительно беднее аэробных биоценозов.Насчитывают около 50 видов микроорганизмов, способных осуществлять первую стадию - стадию кислотообразования. Самые многочисленные среди них - представители бацилл и псевдомонад. Метанообразующие бактерии имеют разнообразную форму: кокки, сарцины и палочки. Этапы анаэробного брожения идут одновременно, а процессы кислотообразования и метанообразования протекают параллельно. Уксуснокислые и метанообразующие микроорганизмы образуют симбиоз, считавшийся ранее одним микроорганизмом под названием Methanobacillus omelianskii.

      Процесс метанообразования - источник энергии для этих бактерий, так как метановое брожение представляет собой один из видов анаэробного дыхания, в ходе которого электроны с органических веществ переносятся на углекислый газ, который восстанавливается до метана. В результате жизнедеятельности биоценоза метатенка происходит снижение концентрации органических веществ и образование биогаза, являющегося экологически чистым топливом. Для получения биогаза могут использоваться отходы сельского хозяйства, стоки перерабатывающих предприятий, содержащих сахар, бытовые отходы, сточные воды городов, спиртовых заводов и т.д.      Метатенк представляет собой герметичный ферментер объемом в несколько кубических метров с перемешиванием, который обязательно оборудуется газоотделителями с противопламенными ловушками. Метатенки работают в периодическом режиме загрузки отходов или сточных вод с постоянным отбором биогаза и выгрузкой твердого осадка после завершения процесса. В целом, активное использование метаногенеза при сбраживании органических отходов - один из перспективных путей совместного решения энергетических и экологических проблем, который позволяет агропромышленным комплексам перейти на автономное энергообеспечение.

Биоочистка служит завершающим этапом после механической и физико-химической очистки, после чего воды соответствующего качества спускают в природные водоемы или на рельеф.

    Биологические пруды, являясь конечным звеном в процессах биологической очистки стоков, окончательно формируют качество воды, сбрасываемой в водные объекты. Наличие в системе очистных сооружений биопрудов позволяет в значительной мере сгладить отрицательное влияние слабоочищенных стоков на водные бассейны.

    Особое внимание необходимо уделять наличию и эффективной работе биологических прудов там, где очистные сооружения работают неудовлетворительно. В первую очередь, это относится к тем предприятиям, где биологические пруды являются практически единственными действующими элементом в системе очистки.

    На данный момент в практике очистки хозбытовых и промышленных сточных вод большинство биологических прудов переведены в бессточный режим. Тем самым практически полностью прекратился поверхностный сброс воды в природные водоёмы. Это положительно повлияло на экологическое состояние средних и малых водных бассейнов, значительно замедлив их эвтрофикацию.

  Подробно о биологических способах очистки сточных вод

a-forester.livejournal.com

Анаэробная биологическая очистка сточных вод

Введение.

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3 . При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.

Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное кол-во воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

Еще в городах древнего Египта, Греции и Рима существовали канализационные системы, по которым отходы жизнедеятельности людей и животных транспортировались в водоемы - реки, озера и моря. В Древнем Риме перед сбросом в Тибр канализационные стоки накапливались и выдерживались в накопительном пруде-отстойнике - клоаке (cloaca maxima). В Средние века этот опыт был в значительной степени забыт, помои, экскременты людей и животных, выливались на городские улицы и удалялись эпизодически. Это являлось причиной загрязнения и заражения источников питьевой воды и приводило к возникновению эпидемий холеры, тифа, амебной дизентерии и др. В начале 19 века в Англии был изобретен туалет с водяным смывом. Возникла очевидная необходимость в обработке сточных вод и предотвращения их попадания в источники питьевой воды. Сточные воды собирали и выдерживали в больших емкостях, осадок использовали в качестве удобрений. В начале двадцатого века были разработаны интенсивные системы очистки бытовых сточных вод, включая поля орошения, где вода очищалась, фильтруясь через почву, струйные фильтры со щебневой и песчаной загрузкой, а также резервуары с принудительной аэрацией - аэротенки. Последние являются основным узлом современных станций аэробной очистки городских сточных вод. Первоначально основной целью очистки стоков являлось их обеззараживание. Понимание важности качественной очистки сточных вод для охраны природных водоемов пришло позже. Проблема чистой воды является одной из актуальнейших проблем наступившего века. Для сохранения мест забора питьевой воды чистыми необходима качественная очистка сточных вод, производство которых в России достигает 500 литров в сутки на душу городского населения. В настоящее время разработаны и развиваются современные технологии очистки сточных вод. Наибольший интерес и перспективу имеют естественные и самые дешевые биологические методы очистки, представляющие собой интенсификацию природных процессов разложения органических соединений микроорганизмами в аэробных или анаэробных условиях.

Биологические (биохимические) методы очистки сточных вод.

Биологические методы применяют для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от многих растворенных органических и некоторых неорганических веществ. Процесс основан на способности микроорганизмов использовать эти вещества для питания в процессе жизнедеятельности, органические вещества для микроорганизмов являются источником углерода.

Известны аэробные и анаэробные методы.

Аэробный метод основан на использовании аэробных групп организмов для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток О2 и температура 20-400 С. Микроорганизмы культивируются в активном иле или биопленке.

Активный ил состоит из живых организмов и твердого субстрата. Живые организмы представлены скоплениями бактерий, простейшими червями, плесневыми грибами, дрожжами, редко – личинками насекомых, рачков, а также водорослями. Биопленка растет на наполнителях биофильтра, она имеет вид слизистых обрастаний толщиной 1-3 мм и более. Процессы аэробной переработки сточных вод идут в сооружениях называемых аэротенками.

Анаэробные методы очистки протекают без доступа О2 (процесс брожения), их используют для обезвреживания осадков. Анаэробные процессы происходят в, так называемых, метантенках . Анаэробная и аэробная очистка идут в сопряжении.

Анаэробная биологическая очистка сточных вод.

Анаэробный метод очистки может рассматриваться в качестве одного из наиболее перспективных при наличии высокой концентрации в сточных водах органических веществ или для очистки бытовых стоков. Его преимущество перед аэробными методами заключается в резком снижении эксплуатационных расходов (для анаэробных микроорганизмов не требуется дополнительной аэрации воды) и отсутствии проблем, связанных с утилизацией избыточной биомассы.

Анаэробная деградация органических веществ, осуществляется как многоступенчатый процесс, в котором необходимо участие, по меньшей мере четырех групп микроорганизмов:

· гидролитиков,

· бродильщиков,

· ацетогенов

· метаногенов.

В анаэробном сообществе между микроорганизмами существуют тесные и сложные взаимосвязи, имеющие аналогии в многоклеточных организмах, поскольку ввиду субстратной специфичности метаногенов, их развитие невозможно без трофической связи с бактериями предыдущих стадий. В свою очередь метановые археи, используя вещества, продуцируемые первичными анаэробами, определяют скорость реакций, осуществляемых этими бактериями. Ключевую роль в анаэробной деградации органических веществ до метана играют метановые археи родов Methanosarcina, Methanosaeta (Methanothrix), Мethanomicrobium и другие. При их отсутствии или недостатке анаэробное разложение заканчивается на стадии кислотогенного и ацетогенного брожений, что приводит к накоплению летучих жирных кислот, в основном масляной, пропионовой и уксусной, снижению рН и остановке процесса.

Формирование агрегатов биомассы является результатом микробиологических, химических и физических процессов, про­исходящих на границе раздела жидкой и твердой фаз. Образование гранулированной биомассы в биореакторе является уникальным феноменом самоорганизации метаногенного микробного сообщества. И имен­но ацетатиспользующие метаногены обладают морфологичес­кими особенностями, позволяющие им образовывать оформлен­ные структуры с другими бактериями или смешанные колонии.

Точной морфологической классификации гранулирован­ной метаногенной биомассы пока не существует. С учетом наличия промежуточных форм выделяют три основных типа гранул:

· тип А:

компактные сферические или дисковидные плотные гранулы, состоящие в основном из нитей метаносает. Обычно образуются при наличии субстра­та с высоким содержанием ЛЖК, в том числе на преацидифицированных сточных водах при двухступенчатой анаэробной обработке.

· Тип В:

крупные и менее плотные сферические гранулы, содержащие различные типы микроорганизмов, основу составляют нити метаносаета, часто прикрепленные к инертным частицам. Образуются при обработке сточных вод молочной промышлен­ности и сточных вод пивоваренного или безалко­гольного производства;

· тип С: мел­кие и рыхловатые округлые гранулы, основу которых состав­ляют метаносарцины. Образуются в высоконагружаемых сис­темах очистки сточных вод, в частности по ацетату, например навозные стоки или винные стоки при низких темпера­турах.

На поверхности всех типов гранул наблюдаются поры раз­личной величины, служащие для транспорта субстрата и выхода биогаза.

Одной из наиболее важных характеристик анаэробного ила, как было указанно выше, является метаногенная активность . Метаногенная актив­ность зависит от состава сточных вод.

Стабильность работы анаэробных реакторов сильно зависит от значения рНсточных вод и его постоянства, оптимальными явля­ются рН 7.0-8.0. Для формирования гранул и развития гранулированно­го ила имеет значение гидродинамический режим в реакторе, который определяется скоростью протока очищаемых сточных вод.

Обработка избыточного анаэробного ила не представляет ни­каких проблем. Высокое исходное содержание сухого вещества (до 100 г/дм3 ), высокая зольность и стабильность, хорошие водоотдающие свойства и, как правило, его малые количества позволяют обезвоживать ил без применения реагентов с помо­щью центрифуг, ленточных фильтр-прессов и других стандартных устройств обработки сточных вод, либо на иловых площадках (при высоких нагрузках). Анаэроб­ный ил, образующийся при очистке сточных вод пищевых про­изводств, представляет собой высококачественное органоминеральное удобрение, которое можно использовать без особых ограничений. Сам по себе анаэробный ил не содержит патоген­ных микроорганизмов, а термофильный ил богат витамином В12 , поэтому его можно также использовать как пищевую добавку в корм крупного рогатого скота.

mirznanii.com

Биологическая очистка аэробная

Аэробные методы очистки осуществляет в аэротенках, биологических фильтрах и биологических прудах.[ ...]

Аэробный метод осуществляется бактериями при наличии в воде кислорода и является основным опособом биологической очистки, применяемым в промышленности. Анаэробный осущеотвляетоя бактериями, не требующими кислорода,и заключается в сбраживании загрязняющих воду органических веществ в закрытых аппаратах без доступа воздуха - метантенках.[ ...]

Биологический фильтр — очистное сооружение, заполненное загрузочным материалом, через который фильтруется сточная вода и на поверхности которого развивается биологическая пленка, состоящая преимущественно из аэробных микроорганизмов. Очистка сточных вод осуществляется вследствие жизнедеятельности указанных микроорганизмов.[ ...]

Аэробные пруды, как правило, располагают секциями от двух до пяти прудов в каждой. Вода поступает последовательно из одного пруда в другой по мере ее очистки. Для более равномерного распределения сточной воды по акватории прудов впуск и выпуск воды устраивают рассредоточенными. Глубина воды в первом пруде составляет 1 м, в последующих — до 1,5—2,0 м. Если аэробные пруды предназначены для полной биологической очистки, то время пребывания в них сточных вод должно быть не менее 15—20 суток, если они используются для доочистки, то время сокращается до 2 суток.[ ...]

Аэробные (аэрируемые или неаэрируемые) биологические пруды устраиваются следующих типов: 1) для биологической очистки отстоенных сточных вод; 2) для доочистки биологически очищенных сточных вод; 3) рыбоводные.[ ...]

Биологическая очистка основана на том, что мелко-раздробленная взвесь, коллоидные и растворенные вещества разрушаются в процессе жизнедеятельности аэробных микроорганизмов.[ ...]

Биологическая очистка сточных вод может производиться в аэробных или анаэробных условиях. Аэробные методы, получившие наибольшее распространение, основаны на использовании аэробных микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходимо присутствие в воде свободного кислорода. При анаэробной очистке, т. е. без доступа кислорода воздуха, органические вещества разрушаются анаэробными микроорганизмами. Анаэробный метод (сбраживание) редко применяется для очистки производственных сточных вод, а используется в основном для сбраживания осадков и в ряде случаев для денитрификации сточных вод.[ ...]

Биологические фильтры представляют собой сооружения для биологическом очистки сточных вод в искусственно созданных условиях. Биологическая очистка, как известно, представляет аэробный процесс распада и минерализации имеющихся в сточных водах органических веществ. Неудача в некоторых странах с очисткой сточных вод на полях орошения и полях фильтрации заставила искать реи(ение вопроса очистки сточных вод на биологических фильтрах. Вначале были устроены фильтры, мало отличающиеся от полей фильтрации; плохо фильтрующий грунт заменяли привозным песком. Такие сооружения были дороги и скоро выходили из строя вследствие засорения пор между песчинками. Благоприятные результаты опытов с фильтрацией сточных вод через мелкие и грубые материалы способствовали широкому развитию биологической очистки в искусственных условиях.[ ...]

Аэробная биологическая очистка может производиться в естественных и искусственных условиях. Очистка в естественных условиях осуществляется путем фильтрации сточной воды на полях орошения или полях фильтрации.[ ...]

Аэробный процесс может нормально протекать, если концентрация органического вещества в очищенной воде, выраженная в биохимической потребности в кислороде, не будет превышать некоторого значения. В связи с этим при биологической очистке концентрированные сточные воды разбавляют слабоконцентрированными бытовыми сточными водам, а в отдельных случаях чистой водой.[ ...]

Аэробная биологическая очистка получила большое распространение для очистки сточных вод химических производств. Современные химические предприятия имеют биологические очистные сооружения. Аэробная биологическая очистка производится в аэротенках, биофильтрах, аэрофильтрах, прудах и т. д.[ ...]

Очистка сточных вод: механическая (решетки, отстойники, песколовки, нефтеловушки, песчаные фильтры), физико-химическая (нейтрализация, флотация, окисление кислородом воздуха и озоном, коагуляция), биологическая (аэротен-ки, аэрируемые пруды на 60 сут пребывания в них с точных вод, биологические фильтры [18, 21—23]. Эффективность очистки сточных вод от нефти на разных типах сооружений составила: нефтеловушки — 99,9%, через песок 50—87%, биофильтры — 47,5%, аэротенки — 53,4% [24]; окисление озоном [25]; биологическая очистка в аэротенках и биологических прудах (при малых концентрациях нефтепродуктов). Нефть и нефтепродукты разлагаются в аэробных условиях микроорганизмами; добавление к сточным водам минеральных солей, хозяйственно-фекальных вод, необходимых для жизнедеятельности микроорганизмов, подача воздуха способствуют более быстрому разложению остатков нефти и нефтепродуктов как на сооружениях биологической очистки в аэротенках, аэрофильтрах и биологических прудах, так и в небольшой степени в водоемах [26]. См. также [27, 28].[ ...]

Биологические пруды и лагуны - искусственно созданные водоемы, в которых для очистки сточных вод используются естественные процессы. Преимущественное распространение получили биологические пруды для очистки сточных вод, прошедших биологическую очистку. Различают пруды с естественной и искусственной аэрацией: за рубежом эти разновидности прудов называют соответственно аэробно-анаэробными (или факультативными) и аэробными (или аэрированными) лагунами. В факультативных лагунах создается аэробно-анаэробный режим за счет обеспечения (путем аэрации) наличия растворенного кислорода только в поверхностных слоях воды. В аэрированных лагунах перемешивание осуществляется с помощью механических аэраторов или путем продувки воздуха через толщу воды.[ ...]

Аэробные процессы биохимической очистки могут протекать в естественных условиях и в искусственных сооружениях. В естественных условиях очистка происходит на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах. В искусственных сооружениях процессы очистки протекают с большей скоростью, чем в естественных условиях.[ ...]

Биологическими фильтрами называют такие очистные сооружения, в которых осуществляется биологическая очистка сточных вод при фильтрации их через слой крупнозернистого материала. Поверхность зерен этого материала покрыта биологической пленкой, заселенной аэробными бактериями и низшими организмами, осуществляющими адсорбцию и окисление органических загрязнений сточных вол.[ ...]

Аэробные процессы биохимической очистки могут протекать в природных условиях и в искусственных сооружениях. В естественных условиях очистка производится на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах. Искусственными сооружениями являются аэротенки и биофильтры разной конструкции.[ ...]

Биологическая очистка сточных вод обеспечивает извлечение из сточной жидкости растворенных и коллоидных органических соединений. Основой этого процесса является сорбция и затем минерализация органических веществ колониями аэробных микроорганизмов в виде биологической пленки (очистка в твердой среде) или активного ила (очистка в жидкой среде). Биологическая очистка в твердой среде достигается на биологических фильтрах, полях фильтрации и других сооружениях почвенной очистки. Очистка в жидкой среде осуществляется в различного типа аэротенках и биологических прудах.[ ...]

Для очистки производственных сточных вод в искусственных условиях применяют как аэробные, так и анаэробные методы биологической очистки. Аэробные методы очистки применяются для производственных сточных вод многих предприятий с использованием активной биомассы и созданием эффективных систем аэрации в различных конструкциях аэротенков. При этом в активном иле желательно получать преимущественное развитие специфической микрофлоры, в наибольшей степени приспособленной к утилизации, характерной для производства примеси. Существует несколько конструкций аэротенков,позволяющих эффективно использовать деятельность микроорганизмов.[ ...]

Метод биологической очистки сточных вод основан на аэробных биохимических процессах в естественных условиях (в биологических прудах, полях орошения), а также - на биофильтрах (аэро-тенках).[ ...]

Процесс биологической очистки условно разделяют на две стадии (протекающие одновременно, но с различной скоростью): адсорбция из сточных вод тонкодисперсной и растворенной примеси органических и неорганических веществ поверхностью тела микроорганизмов и разрушение адсорбированных веществ внутри клетки микроорганизмов при протекающих в ней биохимических процессах (окислении, восстановлении). Обе стадии наблюдаются как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Соответственно и микроорганизмы разделяются на две группы: аэробные и анаэробные.[ ...]

Глава XI. Аэробная биологическая очистка . . . . ...[ ...]

Скорости аэробного окисления при биологической очистке производственных сточных вод изменяются в широких пределах от 10 до 30 мг/г активного ила в 1 ч (в пересчете на беззольное вещество) и являются функцией видового и количественного состава активного ила, начальной концентрации загрязнений, требуемой степени очистки, биохимической структуры загрязнений, а также физических параметров процесса (интенсивности перемешивания, pH, температуры и т. д.). Чем выше исходная концентрация загрязнений (до определенных пределов) и чем меньше требуемая степень очистки, тем выше скорость окисления. Скорости аэробного окисления и анаэробного сбраживания определяют экспериментально.[ ...]

Сущность процесса биологической очистки сточных вод на полях состоит в том, что в процессе фильтрации через почву органические загрязнения сточных вод задерживаются на ней, образуя биологическую пленку, населенную большим количеством микроорганизмов. Пленка адсорбирует коллоидные и растворенные вещества, мелкую взвесь, и они при помощи аэробных бактерий в присутствии кислорода воздуха переходят в минеральные соединения. Атмосферный воздух хорошо проникает в почву на глубину 0,2—0,3 м, где и происходит наиболее интенсивное биохимическое окисление.[ ...]

Известны два метода биологической очистки сточных вод: аэробный и анаэробный. Аэробный осуществляется бактериями при наличии в воде кислорода и является основным способом биологической очистки, применяемым в промышленности. Анаэробный осуществляется бактериями, не требующими кислорода, и заключается в сбраживании загрязняющих воду органических веществ в закрытых аппаратах без доступа воздуха — Метантенках. Применение этого метода ограничено: его можно использовать для предварительной подготовки стоков, что позволяет снизить концентрацию органических загрязнений в 10—20 раз и проводить дальнейшую очистку уже аэробным способом; из-за сложности такого двухступенчатого процесса его редко применяют в промыш-лекности. Анаэробный способ можно применять для сбраживания сильно обводненных органических осадков.[ ...]

АЭРОТАКСИС — движение аэробных микроорганизмов к источнику кислорода (положительный А.) или анаэробных — от него (отрицательный А.). См. также Таксисы. АЭРОТЕНК, аэротанк [от гр. аёг — воздух и англ. tank резервуар, бак] — искусственное сооружение для биологической очистки сточных вод путем окисления их микроорганизмами, представляющее собой несколько проточных резервуаров, продуваемых воздухом.[ ...]

Эффективность процессов биологической очистки зависит от ряда факторов, одни из которых могут регулироваться в широких диапазонах, а другие, например состав сточных вод, поступающих в биологические окислители, практически не поддаются регулировке. Температура является одним из основных факторов, обеспечивающих эффективность и высокую производительность сооружений биологической очистки. Оптимальная температура для аэробных процессов., происходящих в биологических окислителях, считается 20—30°С, при этом биоценоз при прочих благоприятных условиях представлен разнообразными и хорошо развитыми микроорганизмами. Следует отметить, что для различных видов бактерий, оптимальные температурные режимы варьируют в пределах от 4 до 85 °С. На развитие микроорганизмов существенное влияние оказывает активная реакция среды. Значительная часть бактерий развивается лучше всего в нейтральной или слабощелочной среде. Оптимальной средой для биологической очистки считается среда с рН = = 6,5—7,5. Отклонение pH за пределы 6 и 8,5 влечет за собой уменьшение скорости окисления вследствие замедления обменных процессов в клетке.[ ...]

Интенсификацию процессов биологической очистки можно проводить путем аэрации суспензии активного ила чистым кислородом, так как экспериментально было показано, что при проведении большинства аэробных процессов именно этот компонент питания является лимитирующим. Применение это позволяет увеличить эффективность процесса биологической очистки и снизить время пребывания сточной воды в системе. Однако реализация такой схемы ставит вопрос полноты использования кислорода. Для его решения были разработаны аппараты закрытого типа - окситенки с принудительной аэрацией сточной воды. Отмечено, что одновременно с повышением эффективности применения кислорода происходит избыточное накопление в среде культивирования СО?, который необходимо периодически отдувать. Схема окситенка представлена на рис. 44.[ ...]

Другим методом биохимической очистки сточных вод является создание биологических прудов, в которых используется способность природных вод к самоочищению. Биологические пруды представляют собой водоемы площадью 0,5—1,0 га, в которых сточные воды могут очищаться в аэробных и анаэробных условиях. Анаэробные пруды служат для предварительной очистки высококонцентрированных сточных вод: за 30—50 суток обеспечивается снижение БПК в воде на 50—70 %. Глубина таких прудов достигает 2,5—3 м.[ ...]

Стоки боен прекрасно очищаются биологическими методами. Очень хорошие результаты дает биологическая очистка их в аэротенках со средними или низкими нагрузками. Можно также применять биофильтры с пластмассовой загрузкой, «о при этом требуется полная предварительная обработка стоков, чтобы предотвратить заиливание фильтра за счет жировых веществ. Желательно предусматривать аэробную стабилизацию избыточного ила, если позволяет производительность очистной станции.[ ...]

Многие вещества являются токсичными для аэробной конверсии, даже с учетом в целом высокой надежности аэробных процессов очистки сточных вод. Оценивать токсический эффект того или иного компонента непросто, так как он часто маскируется рядом других факторов: образованием различных комплексов, химическим осаждением (осаждением металлов сульфидом), биологическим разложением (цианиды, фенолы и т.д.). Для оценки токсичности конкретного стока необходимы специальные тесты. Детальное описание влияния токсичных веществ на биоконверсию можно найти, например, в работе [36].[ ...]

Аэротенк (рис. 32) - сооружение для аэробной биологической очистки сточных вод с использованием активного ила. Он представляет собой открытый проточный бассейн, обеспеченный устройствами для принудительной аэрации стоков воздухом. Такие бассейны имеют 2, 3 и 4 коридора. Глубина слоя воды в аэротенке 3-5 м, ширина коридора 5-10 м, длина коридора аэротенка 49-150,5 м.[ ...]

Также могут применяться аэрационные установки с аэробной стабилизацией избыточного активного ила при полной и неполной биологической очистке сточных вод.[ ...]

Активный ил или биопленка, образующиеся в результате биологической очистки сточных вод, имеют влажность от 99,8 до 95% в зависимости от степени уплотнения и принятого метода очистки сточных вод. Твердая фаза активного ила представляет собой аморфную хлопьевидную массу, состоящую из аэробных бактерий и микроорганизмов с адсорбированными на их поверхности различными веществами из сточных вод. Суспензия активного ила имеет светло-серый или бурый цвет. В свежем виде активный ил почти .не имеет запаха, но быстро загнивает, в результате чего приобретает специфический неприятный запах.[ ...]

На окисление загрязнений сточных вод, осуществляемое в аэробных условиях, необходим кислород, скорость потребления которого, как и рост, является одним из выражений процесса обмена веществ микроорганизмов. Изучение скорости потребления кислорода как результата взаимодействия между питательными субстратами и микроорганизмами позволило установить наиболее благоприятные экологические условия по концентрациям загрязнений для биоценоза микроорганизмов активного ила, играющих основную роль в процессе биологической очистки сточных вод.[ ...]

Наиболее распространенными и перспективными реакторами для биологической очистки являются аэротенки и биофильтры ( рис.22.). Конструкция этих аппаратов должна обеспечивать хоропмй контакт активного ила с очищаемой средой, необходимый маосообмев между воздухом и водой для поддержания нужной концентрации кислорода в воде, необходимую продолжительность процесса биологического окисления. Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары (длина 30-100 м, ширина 3-10 м, высота 3-5 м), в которых аэробные микроорганизмы, потребляющие примеси , развиваются во воем обьемэ аппарата. В аэротенки непрерывно подается воздух через специальные диспергаторы (дырчатые трубки, форсунки и т.д.). Перемешивание фаз осуществляется за счет барботажа воздуха или механически. Установки биохимической очистки обычно состоят из ряда соединенных между собой аэротевков. Такая система очистки в аэротенках обеспечивает онижение ШК стоков: производства синтетического спирта от 800 до 15 г/м3, производства февола и ацетона - от 450 до 10, синтетического каучука - от 430 до 20, НПЗ-от 600 до 20 г/м3. Окислительная мощность аэротенков составляет 600 - 1000 г/(м3 сут ).[ ...]

Для удаления из сточных вод нитратов широко используется метод биологической денитрификации в анаэробных условиях [230, 231].[ ...]

Осадки могут накапливаться в результате простого осаждения в качестве избыточного ила при биологической очистке стока, при химическом осаждении, после первичной и вторичной обработки сточных вод и после различных процессов локальной обработки и тонкой очистки таких, как ионный обмен и обратный осмос. Эти осадки перед устранением или уничтожением должны быть соответствующим образом обработаны. В общем случае обработка осадков производственных сточных вод состоит из следующих стадий: уплотнение или сгущение, стабилизация, обезвоживание, ликвидация или утилизация. Стадия уплотнения осадков является, как правило, неотъемлемой частью любой технологической схемы их обработки. Стабилизация производится с целью предотвращения загнивания осадков и для облегчения их захоронения или утилизации. Стабилизация осадков достигается с помощью анаэробного метанового сбраживания, аэробного окисления, тепловой обработки, биотермического разложения, жидкофазного окисления или высушивания осадков.[ ...]

При высоких концентрациях органических загрязнений в производственных сточных водах (БПКпоян б-.ЗО г/л) очистка обычных сооружений биологической очистки при аэробных условиях становится экономически неприемлемой, так как необходимо производить предварительное снижение БПК этих вод путем разбавления до допустимых пределов по БПКП0Лп== 1000 мг/л, что вызывает увеличение объемов очистных сооружений и, следовательно, дополнительные затраты на их строительство.[ ...]

Деструктивные методы применяются для сточных вод с органическими примесями, не представляющими технической ценности, или в качестве доочистки после регенерационных методов. Основным из деструктивных методов является метод биологического окисления в аэробных или анаэробных условиях. Очищенные по этому методу производственные сточные воды отвечают санитарно-гигиеническим и рыбохозяйственным нормативам и могут быть спущены в водоем; нередко они могут быть использованы повторно на технологические нужды. Затраты на биологическую очистку зависят от состава стоков, они минимальны при очистке производственных стоков совместно с бытовыми и при небольшом разбавлении условно чистыми стоками. При большом разбавлении их речной водой затраты на биологическую очистку могут быть выше, чем по другим методам, как это видно из табл. 5.3.[ ...]

Общий объем навозных стоков в нашей стране составляет около 2 км3 в год, а годовое образование навоза в сельском хозяйстве - около 1,32 млрд.т, из которых 0,9 млрд.т вывозится на поля в качестве удобрений. Крупные животноводческие фермы с гидросмывной системой сбора отходов оборудуются системами биологической очистки по аэробному принципу, что, по сути процесса, представляет индустриализованный вариант самоочищения воды. И тем не менее, в ряде зон крупных животноводческих комплексов при использовании аэробной системы очистки создается напряженная экологическая ситуация, усугубляющаяся климатическими условиями. Так, например, при низких температурах происходит намораживание стоков и практическая остановка процессов аэробной очистки. Поэтому применение биоэнергетики с целью получения газообразного топлива и энергии из отходов сельскохозяйственных производств весьма актуально, как в технико-экономическом, так и в экологическом аспектах. Следует подчеркнуть, что стоимость получаемого газообразного топлива и энергии в биоэнергетике может и не быть определяющим фактором для развития и широкого внедрения биоэнергетики. Здесь на первое место выходит требование ликвидации отрицательных воздействий отходов на природную и окружающую человека среду. Данный подход к развитию биоэнергетики еще более укрепится в условиях хозрасчета, когда будет законодательное возмещение затрат за использование природных энергоресурсов. Анаэробная (от греч. ап - отрицательная частица и аег - воздух) технология биологической очистки органических отходов производства, заложенная в биоэнергетику, является малоэнергоемкой и имеет еще положительный эффект в виде получения биогаза и дополнительного получения энергии.[ ...]

При концентрации меди 0,01 мг/л тормозятся процессы самоочищения водоемов. При концентрации 0,4-0,5 мг/л медь губительно действует на микрофлору и тормозит биологические процессы очистки сточных вод, задерживает размножение микроорганизмов, аммонификацию и нитрификацию сточных вод; при концентрации меди 1,0 мг/л заметно тормозятся процессы аэробной очистки сточных вод активным илом, уменьшается количество окисленного азота в сточных водах, задерживается образование активного ила.[ ...]

Теоретические основы культивирования бактерий и других микроорганизмов в непрерывной культуре в хемостате были заложены в работах Моно, Новика и Сциларда, опубликованных в 1950 г. В 1961 г. Герберт f 133] представил обширный теоретический анализ широкого ряда различных систем непрерывного культивирования как результат интенсивной экспериментальной работы с такими системами в предыдущее десятилетие. Теоретические основы непрерывного культивирования были также детально изложены в работах Малека и Фенцла [134] и Пирта [135]. Непрерывное культивирование оказалось наиболее полезным инструментом в изучении физиологии микроорганизмов, но, за одним важным исключением, оно нашло в промышленных микробиологических процессах относительно узкое применение. Этим исключением являются процессы биологической очистки сточных вод, куда относятся как различные модификации процессов с активным илом [136], так и процессы на капельных биофильтрах [137], которые протекают в непрерывном режиме. Если в процессах с активным илом загрязнения в очищаемых стоках окисляются взвешенными бактериальными флокулами, то в капельных биофильтрах загрязнения окисляются в биопленке, образуемой бактериями, прикрепленными к твердой насадке. В недавнее время получили развитие гибридные процессы, в которых окисление загрязнения происходит под действием движущейся микробной биопленки, растущей либо на твердой насадке, например песке, слой которой ожижается потоком сточных вод в биореакторе [138], либо на вращающихся дисках, которые частично погружены в загрязненные стоки, подвергающиеся очистке [139]. В дополнение к этим аэробным процессам биологической очистки существуют также аналогичные анаэробные процессы [140], и можно предполагать значительно более широкое применение этой технологии очистки сточных вод в будущем. Процесс переработки удаляемого сырого активного ила также часто проводят как непрерывный (см. главы 1 и 2). Многие из вышеупомянутых процессов возникли прежде, чем были заложены теоретические основы непрерывного культивирования, следовательно, эта теория была применена для их описания, по существу, ретроспективно.[ ...]

ru-ecology.info

---

• 
  Очистка от кальция воды
• 
  Флотатор для очистки сточных вод
• 
  Производственные воды
• 
  Плавание для инвалидов детей
• 
  Водопад конструкция
• 
  Что такое опрессовка батареи
• 
  Расстояние от свеса крыши до желоба
• 
  Какая скважина лучше на песок или известняк
• 
  Фундамент из пластиковых бутылок
• 
  Какая туалетная бумага лучше растворяется в воде
• 
  Осмос прямоточный