Способ подавления бактериального нитчатого вспухания активного ила. Осаждение гнилостных микроорганизмов после аэротенков

Способ подавления бактериального нитчатого вспухания активного ила

Использование: изобретение относится к способам биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод, сопровождающейся ухудшением седиментационных свойств активного ила, и предназначено для подавления или предупреждения бактериального нитчатого вспухания активного ила на биологических очистных сооружениях с повышенными нагрузками по органическим загрязнениям, чрезмерным накоплением нитчатых бактерий и избыточным выносом взвешенных веществ из вторичных отстойников; изобретение может быть использовано при интенсификации процесса очистки сточных вод. Сущность изобретения: аэротенки последовательно оснащаются смешанной системой аэрации в пропорции 60% мелкопузырчатой, 40% среднепузырчатой, после чего устанавливаются объемные конструкции - носители биомассы, обеспечивающие увеличение концентрации активного ила в 1,5 - 2 раза от имеющейся, затем активный ил в количестве 0,0001 - 0,0002% от общего содержания в аэротенках обрабатывается нитрозоалкилмочевиной в концентрации 0,04 - 0,08% в течение 3 - 4 ч, подращивается 10 - 12 ч на разбавленных сточных водах, повторно обрабатывается парааминобензойной кислотой в концентрации 0,05 - 0,07% и подращивается 3 - 5 ч, после чего вносится в аэротенк в зоне поступления возвратного ила. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод, сопровождающейся ухудшением седиментационных свойств активного ила, и предназначено для подавления или предупреждения бактериального нитчатого вспухания активного ила на биологических очистных сооружениях с повышенными нагрузками по органическим загрязнениям, чрезмерным накоплением нитчатых бактерий в активном иле и избыточным выносом взвешенных веществ из вторичных отстойников. Способ может быть использован при интенсификации процесса очистки сточных вод.

Известен способ биологической очистки сточных вод, заключающийся в том, что для повышения эффективности процесса очистки путем повышения минерализующей способности активного ила и предотвращения его вспухания в аэротенки вводят биомассу бактерий рода Achromobacter штамм 182 (1). Основным недостатком этого способа является необходимость постоянного внесения биомассы бактерий в аэротенк. Применение способа предполагает изменение биоценоза активного ила без улучшения экологических условий его жизнедеятельности, т.е. не устраняет основной причины возникновения и развития вспухания. Недостатками являются частое (2 7 суток) внесение биомассы бактерий в аэротенк, необходимость иметь на очистных сооружениях постоянно действующий ферментер для выращивания бактериальной массы с циклом выращивания 48 ч и подогревом воды до 20 28oC в зимнее время. Применение способа хотя и значительно (в 3,4 3,7 раза) снижает иловый индекс (до 200 250 мг/л), но не обеспечивает достижения уровня, характерного для хорошо оседающего ила (не более 100 мг/л). Известен способ улучшения свойств ила к осаждению, заключающийся в том, что к традиционной очистке сточной воды в аэротенке и ее отстаиванию во вторичном отстойнике добавляются сооружения по смешиванию отстоявшейся воды с химическим реагентом, включающим формующий агент и флокулянт, оборудование для дополнительной подачи и перемешивания воздуха, смеситель для сточной воды из аэротенка и воды с реагентом, флотатор для разделения активного ила и сточной воды посредством всплывания насыщенного воздухом активного ила (2). Недостатками этого способа являются необходимость строительства трех дополнительных емкостей, сравнимых по объему с вторичными отстойниками, увеличение расходов воздуха и электроэнергии, выражающееся в оснащении очистных сооружения дополнительными воздуходувкой и насосами. Кроме того, флотационное разделение активного ила и очищенной сточной воды являются процессом с очень узким диапазоном изменения рабочих параметров среды: при незначительном увеличении или уменьшении соотношения между количеством подаваемого воздуха и индексом активного ила происходит нарушение режима всплывания и ухудшение работы системы очистки. Поскольку часть иловой массы непрерывно возвращается после смешения с реагентом в аэротенк, происходит постоянное накопление химического реагента в активном иле, что как и во всех случаях использования реагентов через определенный промежуток времени приводит к ухудшению окислительных свойств ила. Основным недостатком является то, что способ не устраняет причины, вызывающие развитие нитчатых бактерий и ухудшение седиментации активного ила, а, следовательно, происходит постоянное возобновление вспухания и вынос взвешенных веществ из вторичного отстойника на заключительной стадии очистки. Известен метод очистки сточных вод активным илом в аэротенке, когда для ускорения скорости седиментации активного ила на различных стадиях процесса очистки добавляется морская вода (3). Основным недостатком этого метода является создание постоянной зависимости скорости седиментации активного ила, а значит и качества очистки, от поступления на очистные сооружения морской воды. Использование метода предполагает либо строительство очистных сооружений вблизи морского побережья, что ограничивает географию применения этого метода, либо добавление в пресную воду дозированного количества солей, что требует дополнительного использования значительных объемов пресной воды для получения раствора и установки устройства дозации с автоматическим контролем поддержания концентрации солей. Поддержание указанной в патенте концентрации солей в аэротенке является трудновыполнимой задачей, так как приток сточных вод и концентрация загрязнений в течение суток изменяется в 3 и более раз. Также использование морской воды приводит к частичной гибели активного ила и уменьшению его биомассы за счет увеличения осмотического давления на пресноводные организмы ила. Известен способ подавления вспухания активного ила, заключающийся во внесении во вспухающий активный ил ила с илистыми червями Aelosoma в количестве 4 5 баллов при соотношении активного ила и ила с Aelosoma от 3 1 до 2 1 (4). Недостатком известного способа является необходимость внесения большого количества ила с Aelosoma для подавления вспухания. При соотношении 2 1 необходимо порядка 4,5 и ила с Aelosoma для подавления вспухания на очистных сооружениях мощностью 100000 м3/сут (ежедневный прирост активного ила на подобных сооружениях составляет в среднем 9 т). Реализация этого способа на действующих очистных сооружениях потребует сооружения специальной установки объемом несколько меньшей действующих аэротенков и значительными затратами на капитальное строительство, подвода к установке дополнительного количества сточной воды и воздуха. Способ предполагает постоянное внесение значительных объемов ила с Aelosoma в аэротенк, так как илистый червь Aelosoma не достигает большой численности в обычном активном иле. Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является способ предотвращения вспухания ила под действием нитевидных бактерий в аэробных условиях путем добавления в воду иода, раскрытый в заявке Японии (5). Технический результат изобретения состоит в сокращении численности и антогонистическом вытеснении нитчатых бактерий из биоценоза активного ила. Значительно снижается эффект воздействия токсических веществ на активный ил, обеспечивается высокий уровень функциональной активности биоценоза активного ила, улучшаются его седиментационные свойства и эффективность очистки сточных вод в присутствии различных токсикантов. Реализация способа не требует остановки очистных сооружений и значительных финансовых затрат. Причинно-следственная связь заключается в создании максимально благоприятных условий в аэротенках для жизнедеятельности обычной сапрофитной микрофлоры активного ила и совершенствования ее ферментативной активности методом химического мутагенеза, что повышает ее способность антагонистически вытеснять нитчатые бактерии. Соотношение мелкопузырчатой и среднепузырчатой системой аэрации в пропорции 60 и 40% соответственно определено расчетно-аналитическим путем. Увеличение концентрации активного ила во взвешенном и прикрепленном состоянии требует максимального насыщения сточных вод кислородом воздуха, что достигается использованием мелкопузырчатых аэраторов. Необходимость одновременного интенсивного перемешивания сточной воды в аэротенке и снабжения кислородом прикрепленной на носителях биомассы активного ила во всех частях конструкций и омывания всех частей конструкций для предотвращения образования застойных зон требует использования среднепузырчатой аэрации. Рабочая концентрация активного ила методом наращивания ее на носителях повышается в 1,5 2 раза в сравнении с обычно используемой. Двукратное повышение концентрации активного ила приводит к усилению биоокислительной способности ила без угнетения его жизнедеятельности в результате перенаселения. При наращивании большего объема ила создается повышенное уплотнение биомассы, затрудняется его перемешивание, дыхательные ферменты активного ила блокируются, биоокисление ухудшается. Для улучшения генетических свойств активного ила используются супермутагены нитрозоалкилмочевины в микроконцентрациях не превышающих 0,08% что гарантирует получение положительных мутаций. Обработке подвергается незначительная доля активного ила, взятого из аэротенков в количестве 0,0001 - 0,0002% от общего его содержания в аэротенках, для того, чтобы основной результат был получен за счет механизма естественного отбора и самопроизвольного совершенствования окислительных свойств активного ила. Для увеличения численности возникающих изменений в биоценозе активного ила и улучшения получаемого результата перед внесением активного ила в аэротенк применяется его подращивание в течение 10 12 ч на разбавленных сточных водах, повторная обработка парааминобензойной кислотой в концентрации 0,05 0,07% и подращивание 3 5 ч. Численные величины концентраций и продолжительность временного интервала определяются опытным путем по максимуму эффективности подавления вспухания в системе. Увеличение времени нахождения обработанного активного ила в аэротенке достигается его внесением в зону поступления возвратного ила. Сущность изобретения состоит в том, что одновременно повышается аэробность аэротенков за счет использования мелкопузырчатых аэраторов и интенсивного перемешивания иловой смеси с помощью среднепузырчатых аэраторов, повышается окислительная мощность аэротенков за счет наращивания дополнительной биомассы ила на носителях и методом химического мутагенеза интенсифицируется ферментативное окисление загрязнений у сапрофитной микрофлоры активного ила, что в совокупности повышает ее устойчивость и позволяет конкурентно вытеснять из биоценоза ила нитчатые формы бактерий. Пример. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Для повышения аэробности аэротенка, обеспечения массопереноса растворенного кислорода в бактериальные клетки с повышенной ферментативной активностью и создания условий нормальной оксигенации сапрофитной микрофлоры аэротенк оснащается на 60% аэраторами мелкопузырчатой аэрации с размером пузыря воздуха 0,5 1,0 мм и на 40% аэраторами среднепузырчатой аэрации с размером пузыря воздуха 1,0 2,5 мм. Аэратор представляет собой цилиндрическое или плоское устройство из пористого материала (нетканая иглопробивная синтетика, экструзионный полиэтилен, порошковый титан, стальной прокат, резина с добавлениями пластика). Установка аэраторов в аэротенке выполняется дискретно, таким образом, что каждый аэратор имеет свою систему подачи воздуха с возможностью регуляции количества воздуха. В объеме аэротенка аэраторы устанавливаются на максимально возможной глубине, лимитируемой давлением воздуха в системе. Крупнопузырчатая система аэрации обеспечивает интенсивное перемешивание иловой смеси в аэротенке. Необходимое количество аэраторов определяется индивидуально для каждых очистных сооружений в зависимости от нагрузки на аэротенк по таким показателям как БПК, ХПК, нерастворимые вещества, количеству сточных вод и коэффициенту неравномерности их поступления, периоду аэрации и т.д. Последовательно с установкой системы аэрации в аэротенк устанавливаются объемные конструкции носители биомассу активного ила с большой поверхностью для образования биопленки и увеличения общей концентрации активного ила в 1,5 -2 раза от имеющейся. В качестве несущей поверхности используются различные синтетические материалы с максимальными объемными характеристиками, например синтетическая объемная нить или синтетические полотнища. Синтетические объемные материалы закрепляются во внутреннем объеме носителя таким образом, чтобы обеспечить максимальное их количество при сохранении проницаемости для потока сточной воды. После выполнения указанных мероприятий осуществляется стимулирование генетических свойств гелеобразующих бактерий активного ила химическим мутагенами, что позволяет придать им повышенную ферментативную активность и способность конкурентного подавления нитчатых, аллохтонных и патогенных бактерий, присутствующих в активном иле. В качестве мутагенов используются нитрозоалкилмочевины в концентрации 0,04 0,08% Микрофлора активного ила, взятого из аэротенков в количестве 0,00001 0,00002% от общего его содержания в аэротенках, обрабатывается мутагеном в течение 3 4 ч, подращивается 10 - 12 ч на разбавленных сточных водах. Эффект обработки закрепляется парааминобензойной кислотой в концентрации 0,07% Обработанный активный ил подращивается еще 3 5 ч и вносится в аэротенк или регенератор в зоне поступления возвратного ила. Способ применен на действующих сооружениях полной биологической очистки г. Камышин мощностью 100000 м3/сутки. Было полностью подавлено бактериальное нитчатое вспухание в течение 1 месяца после завершения всех мероприятий по реализации способа, включающих определение соответствия имеющейся системы аэрации расчетным показателям и последующей корректировки расходов воздуха, изготовление и установку носителей биомассы с общим количеством синтетической объемной нити 7400 м и выполнение обработки биоценоза активного ила нитрозоалкилмочевиной. Результаты изменения качества очистки сточных вод при применении предлагаемого способа представлены в таблице.

Формула изобретения

1. Способ подавления бактериального нитчатого вспухания активного ила, включающий аэрацию и обработку активного ила химическим препаратом, отличающийся тем, что аэрацию осуществляют в аэротенках по смешанной системе, из химических препаратов используют нитрозоалкилмочевину и дополнительно устанавливают объемные конструкции носителей биомассы. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аэротенки оснащаются смешанной системой аэрации в пропорции: 60% мелкопузырчатой и 40% среднепузырчатой. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что носители биомассы устанавливаются в количестве, обеспечивающем увеличение концентрации активного ила в 1,5 2 раза от имеющейся. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что активный ил в количестве 0,0001 0,0002% от общего содержания в аэротенках обрабатывается нитрозоалкилмочевиной в концентрации 0,04 0,08% в течение 3 4 ч, подращивается 10 12 ч на разбавленных сточных водах, затем дополнительно обрабатывается парааминобензойной кислотой в концентрации 0,05 0,07% и подращивается 3 5 ч, после чего вносится в аэротенк в зоне поступления возвратного ила.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Экологическая биотехнология - Стр 9

илом. В течение первых 15 мин контакта с иловой смесью сорбируется 79–90% металлов. Наиболее устойчивыми организмами активного ила в отношении тяжелых металлов являются нитчатые бактерии

иZoogloea ramigera. Накопление металлов микроорганизмами происходит за счет связывания органическими веществами (комплексообразования с белками, ферментами) и биополимерным гелем, обволакивающими клетки. С одной стороны, в результате этого процесса происходит накопление тяжелых металлов в осадках и удаление, с другой — ил, содержащий металлы, с возвратным потоком снова и снова попадает в систему очистки, что увеличивает токсическую нагрузку на биоценоз и снижает качество очищаемой воды.

При аварийных выбросах тяжелых металлов применяют внесение известкового молока (суспензии гидроксида кальция в воде), нейтрализующего или снижающего токсичность сточных вод, содержащих соли тяжелых металлов (меди, цинка, олова, железа и др.), фторидов

идругих соединений. В присутствии в водах аммония, фенола, хлора наблюдается усиление токсического действия металлов. В сточных водах могут подвергаться биоактивации (переводу из нерастворимого состояния в растворимое, метилированию) ртуть, мышьяк, олово, галлий, кобальт, свинец, хром, цинк, медь.

Втрансформации нефтепродуктов, попавших в сточные воды,

принимают участие углеводородокисляющие микроорганизмамы. Чем меньше молекулярная масса и проще молекулярная структура углеводородных компонентов нефти, тем менее токсичны эти соединения для активного ила и более восприимчивы к биодеструкции.

Впервичных отстойниках нефтепродукты образуют поверхностную пленку, накапливаются в сыром осадке в виде твердых вязких частиц и осаждаются на стенках отстойников, трубопроводах в виде агрегатов, комков, утолщенной пленки (от 1 мм до 10 см), подвергаются физико-химическомуразрушению, фотолизу. В аэротенках происходит испарение, хемоокисление, биодеструкция растворимых углеводородов, биосорбция нерастворимых компонентов на активном иле. Некоторые растворимые, но трудноразлагаемые соединения (например, бенз(а)пирен), не претерпевая изменений, транзитом проходят через очистные сооружения и остаются в очищенной воде, для их удаления требуется третичная очистка на сорбентах, которая почти не применяется на городских станциях очистки стоков.

Врезультате процессов биодеструкции на очистных сооружени-

ях происходит очищение сточных вод от фенолов, СПАВ и других

studfiles.net

карманов сточные воды - Стр 17

– погружные биофильтры, состоящие из пакета дисков, насажанных на горизонтальную ось вращения.

Биофильтры с объемной загрузкой.

Капельные биофильтры. В капельном биофильтре сточная вода подается в виде капель или струй. Естественная вентиляция воздуха происходит через открытую поверхность биофильтра и дренаж. Эти биофильтры рекомендуется применять для полной биологической очистки сточных вод при их расходе не более 1000 м3/сут. Гидравлическая нагрузка на капельных биофильтрах составляет 1÷3 м3 на 1 м2 поверхности загрузки в сутки.

Сточная вода, осветленная в первичных отстойниках, поступает в распределительные устройства, из которых периодически напускается на поверхность биофильтра. Профильтровавшаяся вода попадает в дренажную систему и далее по сплошному днищу биофильтра стекает к отводным лоткам. Затем вода поступает во вторичные отстойники, в которых выносимая пленка отделяется от очищенной воды.

Капельные биофильтры размещают в зданиях в виде отдельных секций, которые могут быть круглыми или прямоугольными в плане. Высота загрузки биофильтра — 1,5—2м, материал загрузки — щебень, гравий и галька крупностью25—40мм. Рециркуляцию сточной воды на капельных биофильтрах применяют при значении БПКполн сточной воды свыше

220 мг/л. Очищенная сточная вода может иметь БПКполн до 15 мг/л. Недостатками капельных биофильтров являются низкая производи-

тельность и частые заиления поверхности загрузочного материала, которые обычно возникают из-запревышения допустимой нагрузки по загрязнениям.

Высоконагружаемые биофильтры (аэрофильтры). Конструктивными отличиями высоконагружаемых биофильтров являются большая высота слоя загрузки, большая крупность ее фракций и особая конструкция днища и дренажа, обеспечивающая возможность искусственной продувки материала загрузки воздухом. В закрытое междудонное пространство вентилятором подается воздух. На отводных трубопроводах предусматриваются гидравлические затворы глубиной 200 мм.

Высоконагружаемые биофильтры применяют для полной и неполной биологической очистки на станциях производительностью до 50000 м3/сут и размещают на открытом воздухе. Загрузка имеет рабочую высоту2–4м, крупность материала загрузки составляет от 40 до 70 мм. Допустимое значение БПКполн сточных вод без рециркуляции составляет 300 мг/л. Гидравлическая нагрузка составляет10—30м3/(м2 сут). Аэрофильтры требуют равномерного орошения всей поверхности с возможно малыми перерывами в подаче воды и поддержание повышенной нагрузки по воде.

161

Башенные биофильтры. Имеют высоту8—6м и применяются для очистных сооружений с производительностью до 50000 м3/сут при благоприятном рельефе местности и при БПКполн очищенных сточных вод до20—25мг/л. Крупность зерен загрузки —60—80мм. Используются за рубежом, в отечественной практике распространения не получили.

Биофильтры с плоскостной загрузкой.Этот тип биофильтров по-

зволил преодолеть многие недостатки, присущие биофильтрам: неиндустриальность строительства, малую пропускную способность, ненадежность работы при перегрузках, отсутствие загрузочного материала и др. Предпочтение биофильтрам с плоскостной загрузкой следует отдавать в районах с тяжелыми грунтовыми условиями, сейсмичных районах, при наличии дешевых местных материалов и дефиците электроэнергии. Такие биофильтры компакты, имеют малую энергоемкость, надежны в эксплуатации. не подвержены заилению. Кроме того, они имеют высокую индустриальность строительства, включая заводское изготовление всего комплекса сооружений небольшой мощности. В качестве загрузки используются блочные, засыпные и рулонные материалы из пластических масс, металла, асбестоцемента, керамики. стекла, дерева, тканей и др.

Биофильтры имеют круглую, прямоугольную и восьмигранную форму в плане. Высота загрузочного слоя 3—8м. плотность загрузки10—250кг/м3. удельная площадь поверхности60—250м2/м3. Гидравлическая нагрузка на 1 м3 объема биофильтра в сутки составляет6—18м3.

Погружные биофильтры. Представляют собой комбинированные сооружения для биологической очистки сточных вод, имеющие признаки биофильтров и аэротенков. Основные составляющие части погружных биофильтров:

–резервуар для сточной воды;

–пространственная конструкция загрузки, обладающая развитой поверхностью и закрепленная на вращающемся горизонтальном валу над резервуаром;

–лотки для распределения и сбора воды;

–двигатель для вращения вала.

По виду пространственных конструкций погружные биофильтры подразделяются:

–на дисковые;

–шнековые;

–трубчатые;

–барабанные.

Преимущества погружных биофильтров перед биофильтрами и аэротенками:

–компактны;

–имеют малую энергоемкость;

162

–просты и надежны в эксплуатации;

–не требуют большого перепада высот при движении воды;

–не требуют рециркуляции сточных вод.

Погружные биофильтры применяются для полной и неполной биологической очистки бытовых и производственных сточных вод с расходами 1 м3/сут до 150 тыс. м3/сут. Оптимальная область применения — комплексы сооружений пропускной способностью500—4000м3/сут по очистке сточных вод от отдельно стоящих зданий, малых населенных пунктов, кемпингов, домов отдыха, санаториев, вахтовых поселков и т. д.

В технологической схеме станции очистки погружные биофильтры занимают место между сооружениями предварительной механической очистки и вторичными отстойниками.

Дисковые погружные биофильтры. Состоят из дисков диаметром l÷5 м, собираемых в пакеты по 30÷180 штук и закрепляемых на горизонтальном валу (рис. 97).

Рис. 97. Схема дискового погружного биофильтра: 1 — подача сточных вод:2—5— первая, вторая, третья

и четвертая ступени биофильтра; 6 — выпуск очищенных сточных вод [6]

Диски выполняются из металла, пластмасс, асбестоцемента, тканей: их толщина 1—10мм. Частота вращения вала составляет 1÷50 об/мин. На поверхности дисков образуется биопленка, сходная по видовому составу с биопленкой биофильтров. На погруженной в стоки части диска происходит сорбция загрязнений из жидкости, затем при повороте диска эти загрязнения окисляются на воздухе. Часть биопленки отрывается от поверхности и находится в обрабатываемой жидкости во взвешенном состоянии аналогично хлопьям активного ила. Поэтому процессы окис-

163

ления осуществляются как биопленкой, так и активным илом. Нагрузка по БПКполн на 1 м поверхности дисков — до 200 г/сут эффективность очистки —50—98%. Время пребывания сточных вод в резервуаре не превышает 3 ч. Производительность — до 1000 м3/сут.

Барабанные погружные биофильтры. Этот вид погружных биофильтров состоят из барабана, закрепленного на вращающемся горизонтальном валу и заполненного загрузочным материалом.

Жесткий корпус барабана обтягивается сеткой. В качестве загрузки используют металлические, пластмассовые и асбестоцементные гофрированные, перфорированные и гладкие листы, мягкие тканевые и пленочные материалы, блочные элементы из пластмасс.

Барабаны имеют длину 2÷3 м и диаметр 2÷2,5 м, частота вращения 0,5÷5 об/мин. Загрузка барабанов может состоять из листовых пластмассовых материалов, тканей или пленок. Процесс очистки сточных вод проводится аналогично процессам в дисковых погружных биофильтрах.

Распределение сточных вод по биофильтрам. Равномерное оро-

шение водой поверхности биофильтра является важным условием его надежной работы. Существуют две основные группы распределительных устройств, осуществляющих орошение:

–неподвижные, дырчатые желоба, трубы и разбрызгиватели (спринклеры):

–подвижные: качающиеся желоба, движущиеся наливные колеса и вращающиеся реактивные оросители.

Наибольшее распространение в нашей стране и за рубежом получили спринклерные и подвижные оросители.

Спринклерное орошение. Спринклерная система состоит из дозирующего бака, разводящей сети и спринклеров (рис. 98).

Дозирующий бак автоматически подает воду в спринклерную сеть под постоянным напором. Продолжительность наполнения бака зависит от притока сточной воды, а продолжительность его опорожнения всегда одинакова. Наиболее часто применяется дозирующий бак с сифоном.

Спринклеры — специальные насадки для разбрызгивания воды (рис. 99). Спринклерные головки располагают таким образом. чтобы площадь, орошаемая одним разбрызгивателем, частично перекрывала площади соседних разбрызгивателей. Поэтому расстояние между разбрызгивателями равно 1,73R, а между их рядами — 1,5R (R — радиус орошения).

Водораспределительная сеть укладывается с уклоном, чтобы ее можно было опорожнить. Спринклерные головки устанавливают на 0,15—0,2м выше поверхности, диаметр отверстий головки18—32мм. Скорость протока в главной магистральной трубе принимается до 1 м/с,

164

в разводящих трубах — до 0,75 м/с. Начальный напор у разбрызгивателей принимается около 1,5 м, конечный — не менее 0,5 м.

Рис. 98. Схема спринклерной	Рис. 99. Спринклерная головка:
водораспределительной сети:	1 — корпус;
1 — дозирующий бак; 2 — магистральная труба;	2 — отражательный зонтик [6]
3 — разводящие трубы; 4 — спринклеры [6]

Реактивные вращающиеся оросители. Состоят из двух, четырех или шести дырчатых труб, консольно закрепленных на общем стояке, в который подается вода из распределительной камеры. Стояк может вращаться вокруг своей оси. Вода поступает из стояка в радиальные трубы и через отверстия выливается из них. Под действием реактивной силы истечения воды распределитель вращается (рис. 100).

Расчет реактивного оросителя состоит в определении его размеров, числа распределительных труб, количества отверстий, напора воды, частоты вращения стояка. Скорость истечения из отверстий принимается не менее 0.5 м/с, диаметр отверстий — не менее 10 мм напор воды очень небольшой — не менее 0,5—1м.

Водоструйная система оро-	Рис. 100. Реактивный вращающийся
шения. Применяется в основном	ороситель [6]

для биофильтров с плоскостной загрузкой. Состоит из магистрального трубопровода, разводящей сети,

насадок диаметром 15—32мм, расположенных на днище разводящих

165

труб и водоотбойных розеток. Последние располагаются над поверхностью загрузочного материала. Сточная вода изливается через насадки на трубах и ударяясь о водоотбойные розетки внизу, разбивается на капли и орошает поверхность биофильтра [6, 8].

Контрольные вопросы

1.Какие свойства микроорганизмов используются в биохимической очистке?

2.Какие сооружения биологической очистки относятся к виду наиболее близкому к природным условиям?

3.Что является определяющим для технологического оформления процесса биологической очистки?

4.Что такое лаг-фаза?

5.Как определяется удельная скорость изъятия загрязнений?

6.Как происходит разделение очищенной воды и активного ила?

7.Что такое окислительная мощность и как она определяется?

8.Что входит в состав активного ила?

9.От чего и как зависит скорость биохимической очистки?

10.Что такое биохимический показатель и как его используют?

11.Какие виды аэротенков вам известны?

12.Дайте классификацию механическим аэраторам.

13.Аэротенки какого типа наиболее эффективны?

14.Какие виды биофильтров существуют?

15.Опишите устройств барабанного погружного биофильтра.

166

8. ОБРАБОТКА, ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ И УТИЛИЗАЦИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД

8.1.Состав и свойства осадков сточных вод

Впроцессах механической, биологической и физико-химическойочистки сточных вод на очистных сооружениях образуются различного вида осадки, содержащие органические и минеральные компоненты.

Взависимости от условий формирования и особенностей отделения различают осадки:

– первичные;

– вторичные.

К первичным осадкам относятся грубодисперсные примеси, которые находятся в твердой фазе и выделены из воды такими методами механической очистки, как процеживание, седиментация, фильтрация, флотация, осаждение в центробежном поле. Квторичным осадкам относятся примеси, первоначально находящиеся в воде в виде коллоидов, молекул и ионов, но в процессах биологической или физикохимической очистки воды или обработки первичных осадков образуют твердую фазу. Общая классификация осадков приведена в табл. 7.

Таблица 7. Классификация осадков сточных вод

Группы	Типы осадков	Сооружения и оборудование,
осадков	Типы осадков	отделяющие осадки
осадков		отделяющие осадки
	Первичные осадки
I	Осадки грубые (отбросы)	Решетки, сита
II	Осадки тяжелые	Песколовки
III	Осадки плавающие	Жировки, отстойники
IV	Осадки сырые, выделенные из сточной во-	Отстойники первичные,
	ды в результате механической очистки	осветлители
	Вторичные осадки
V	Осадки сырые, выделенные из сточной во-
	ды после биологической или физико-	Отстойники вторичные,
	химической очистки	флотаторы
VI	Осадки сброженные, прошедшие обработ-	Септики, двухъярусные
	ку в анаэробных перегнивателях, метан-	отстойники, осветлители,
	тенках, и осадки стабилизированные в	перегниватели, метантенки,
	аэробных стабилизаторах	аэробные стабилизаторы
VII	Осадки уплотненные, подвергнутые сгу-
	щению до предела текучести (до влажно-	Уплотнители: гравитационные,
	сти 90—85%)	флотационные, сепараторы
VIII	Осадки обезвоженные, подвергнутые сгу-	Иловые площадки, вакуум-
	щению до влажности 80—40%,	фильтры, центрифуги,
		фильтр-прессыи др.
	167

Составы осадков по размеру частиц отличаются большой неоднородностью. Их размеры колеблются от 10 мм и более до частиц коллоидной и молекулярной дисперсности.

Осадки первичные. Осадки грубые (отбросы) задерживаются решетками. В состав отбросов входят крупные взвешенные и плавающие вещества, преимущественно органического происхождения. Средний состав этих отбросов (%) включает бумагу — 65, тряпье — 25, древесину, пластики — 4, другие отбросы — 6.

Количество отбросов, задерживаемых решетками с прозорами 16—20мм, на 1 чел./год составляет в среднем 8 л при влажности 80 % и объемной массе 750 кг/м3. Задержанные отбросы часто подвергаются дроблению с последующим выпуском их в канал перед решеткой. Переработка этих отбросов может осуществляться в метантенках, на пиролизных установках вместе с другими осадками или направляться на компоститрование для получения удобрения вместе с мусором.

Осадки тяжелые задерживаются песколовками. В их состав обычно входят песок, обломки отдельных минералов, кирпич, уголь, битое стекло и т. п. При проектировании количество задерживаемых тяжелых примесей принимают 0,02 л на 1 чел./сут, или 7,2 л в год, при влажности 60 % и объемной массе 1,5 т/м3.

Осадки плавающие, задерживаемые жироловками или всплывающие в отстойниках. Количество этих примесей в бытовых стоках на 1 чел./год составляет 2 л при влажности 60 % и объемной массе 0,6 т/м3.

Осадки сырые задерживаются первичными отстойниками. В бытовых сточных водах эти осадки представляют собой студенистую, вязкую суспензию с кисловатым запахом. Органические вещества в них составляют75—80% и быстро загнивают, издавая неприятный запах. Влажность осадка при самотечном удалении после2-часовогоотстаивания принимается 95 %, а при удалении из отстойника плунжерными насосами —93—94%. Механический состав осадков из первичных отстойников отличается большой неоднородностью. Величина отдельных частиц колеблется от 10 мм и более до частиц коллоидной и молекулярной дисперсности.

Осадки вторичные. Активный ил, задерживаемый вторичными отстойниками после аэротенков, представляет биоценоз микроорганизмов и простейших, обладает свойством флокуляции. Структура активного ила представляет хлопьевидную массу бурого цвета. В свежем виде активный ил почти не имеет запаха или пахнет землей, но, загнивая, издает специфический гнилостный запах.

По механическому составу активный ил относится к тонким суспензиям, состоящим на 98 % по массе из частиц размерами меньше 1 мм. Активный ил аэротенков отличается высокой влажностью 99,2—99,7%.

168

Шламы, задерживаемые отстойниками или другими сооружениями послефизико-химическойочистки, выделяются в результате локальной очистки или доочистки промышленных сточных вод с применением реагентной обработки, фильтрования, электролиза, адсорбции, ионного обмена, обратного осмоса, экстракции и других методов.

Осадки, сброженные в анаэробных условиях. Структура осадка сброженного в метантенках, двухъярусных отстойниках и других сооружениях анаэробного сбраживания мелкая и однородная, цвет — почти черный илитемно-серый.Осадки отличаются высокой текучестью, выделяют запах сургуча или асфальта. В метантенках распад осадков сопровождается выделением большого количества газа — метана, весьма ценного для использования.

Осадки из аэробных стабилизаторов. Степень распада органического вещества при аэробной стабилизации значительно меньше, чем при анаэробных процессах, но оставшаяся часть достаточно стабильна. После аэробной стабилизации осадки уплотняются в отстойниках за 5— 15 ч до влажности96—98%. При стабилизации бактерии коли гибнут на 95 %, но яйца гельминтов не исчезают, поэтому осадки после аэробной стабилизации нуждаются в обеззараживании.

Бактериальная заселенность осадков. В осадках, как и в сточной воде, можно найти многие формы бактерий. Бактериальная заселенность осадков на порядок выше, чем сточных вод. Осадки бытовых стоков содержат большое количество яиц гельминтов. При термофильном сбраживании яйца глистов полностью погибают. То же наблюдается при термогравитационном или термофлотационном уплотнении осадков.

Химический состав. Знание химического состава осадков необходимо для определения наиболее рациональных путей их использования и обработки. В табл. 8 дан общий химический состав осадков городских сточных вод, а в табл. 9 — химический состав их минеральной части.

Таблица 8. Общий химический состав осадков, % к абсолютно сухому веществу

			α-	Геми-	Белки,		Общий
Тип осадков		Зола	целлю-	целлю-	гуматы*	Жиры	азот	Фосфор
			лоза	лоза
Первичные сырые		15—35	5,5—5	5—7	15—21	18—26	3,2—3,8	1,4—2,5
Первичные	сброжен-
ные в мегантенках:
- мезофильный процесс		28—40	2,8—9	5,8—9	35	7,6—9	3—4,3	2,4—4,8
- термофильный процесс		40—42	1,6	6,0	28	9	3,8	4,9
Активный ил из вто-
ричных	отстойников
после аэротенков		25—30	0,8—2	2,6—2,2	30—35	7,11—14	7,3—6,8	5,4

* В сырых осадках в основном присутствуют белковые вещества, в сброженных — гуминовые соединения.

169

Таблица 9. Химический состав минеральной части осадков

Состав		Тип осадков
Состав	первичные сырые	активный ил	сброженная смесь
	первичные сырые	активный ил	сброженная смесь
SiO2	8,4—55,9	7,6—33,8	27,3—35,7
Al2O3	0,3—18,9	7,3—26,9	8,7—9,3
Fe2O3	3,0—13,9	7,2—18,7	11,4—13,6
CaO	11,8—35,9	8,9—16,7	12,5—15,6
MgO	2,1—4,3	1,4—11,4	1,5—3,6
K2O	0,7—3,4	0,8—3,9	1,8—2,8
Na2O	0,8—4,2	1,9—8,3	2,6—4,7
SO3	1,8—7,5	1,5—6,8	3,0—7,2
ZnO	0,1—0,6	0,2—0,3	0,1—0,3
CuO	0,1—0,8	0,1—0,2	0,2—0,3
NiO	0,2—2,9	0,2—3,4	0,2—1,0
Cr2O3	0,8—3,1	0—2,4	1,3—1,9

Обработка осадков, выделяемых в процессах очистки сточных вод, проводится с целью получения конечного продукта, наносящего минимальный ущерб окружающей среде или пригодного для утилизации в производстве. Эта цель достигается осуществлением трех основных процессов в различных технологических последовательностях:

–обезвоживанием — обеспечивающим минимальный объем осадков;

–стабилизацией — придающей осадкам способность не выделять вредные продукты разложения при длительном хранении;

–обеззараживанием — делающим осадок безопасным по санитарнобактериологическим показателям.

Принципиальная схема процессов обработки осадков дана нарис. 101.

Исходный осадок Уплотнение

Стабилизация

Кондиционирование Обезвоживание

Термическая сушка		Обеззараживание



	Ликвидация	Утилизация

Рис. 101. Схема процессов обработки осадков сточных [4]

170

studfiles.net

3.3. Технология переработки осадка сточных вод.

Подлежащие спуску в канализацию сточные воды: коммунальные и производственные поступают через приемники в трубы внутренней канализационной сети, затем в стояк, из которого уже выводятся в наружную канализационную сеть.

Наружная канализационная сеть представляет собой разветвленную сеть труб и каналов. Сточные воды, протекая по этим трубам самотеком и переходя постепенно из мелких труб в более крупные комплекторы, направляются на очистные сооружения. В большинстве случаев еще приходится строить станцию перекачки.

Для выделения крупных загрязнений применяются решетки, представляющие собой вертикально или наклонно поставленные на пути движения сточных вод прутья с прозорами различной величины. Для выделения мелкой взвеси применяются отстойники. По характеру своей работы отстойники бывают периодического и непрерывного действия. Отстойники непрерывного действия основаны на том, что чем медленнее движется в них жидкость, тем более мелкие частицы выпадают в осадок. Сточная вода поступает в отстойники непрерывно. Отстойники бывают горизонтальными и вертикальными. Горизонтальные отстойники округлой формы, в которых жидкость поступает не в центр, а собирается по периферии и называются радиальными.

Отстойники, специально предназначенные для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей называются песколовками. После первых отстойников сточные воды поступают в аэротенки. В аэротенках идет биологическая очистка. Биологическая очистка основана на жизнедеятельности микроорганизмов, способствующих минерализации органических веществ.

Аэротенк – наиболее совершенная для биологической очистки сооружение. В нем искусственно создаются необходимые для окисления органического вещества условия путем введения требуемого количества микроорганизмов и кислорода. Аэробные микроорганизмы вводятся в виде активного ила. Они служат той твердой фазой, на которой происходит в аэротенке адсорбция органических веществ. Необходимый для окисления органических веществ кислород поступает с воздухом, вдуваемым в аэротенк воздуходувками. В аэротенках происходят биологические процессы и химическое окисление органических веществ.

После аэротенков сточная вода поступает во вторичные отстойники.

Содержание в очищенной воде небольших количеств нитратов (0,5-1,0 мг/л) указывает на окончание процесса окисления органических загрязнений.

На качество очистки сточной воды в аэротенках влияют три важных фактора: период аэрации, концентрация активного ила, степень его регенерации и расход воздуха. В связи с тем, что приток сточных вод изменяется в больших пределах, меняется период их аэрации. Чем выше БПК сточных вод, поступающих в аэротенки, тем больше должен быть период аэрации.

После биологической очистки вода поступает во вторые отстойники, где в основном происходит осаждение ила, который вынесен из аэротенка. Затем этот ил, который уже в значительной степени утратил свою адсорбционную активность, возвращается в регенератор для регенерации. Вторичные отстойники устроены по тем же принципам, как и первичные. Поступающая сточная вода содержит 40-50% ила. Количество активного ила, составляющего его прирост, должно отбавляться и направляться на подсушку или на сбраживание. Сточная вода после вторых отстойников поступает в контактные резервуары, куда подается хлорная вода.

Правилами спуска сточных вод в водоемы, установленными Государственной санитарной инспекцией, предусматривается дезинфекция спускаемых сточных вод. В качестве дезинфектанта в настоящее время в канализационной практике применяется хлор. Хлорная вода поступает в смеситель, где и смешивается со сточной водой. Быстрее всего входит в соединение с хлором газы и растворимые вещества в сточной воде. Все процессы происходят одновременно, но с различными скоростями.

Сероводород, находящийся в сточной воде и придающий ей гнилостный запах уничтожается мгновенно. Хлор, действуя на сточные воды, не оказывает влияния на бактерии, поэтому хлорирование проводят осветленных вод. Количество хлора, необходимое на дезинфекцию сточных вод, составляет 5-10 мг/м3. Время контакта – 30 минут.

Серьезной проблемой в деле очистки сточных вод является ликвидация загрязнений и осадков, задерживаемых на решетках и отстойниках. При длительном хранении осадка в отстойниках, когда промежуток между очистками полгода, было замечено, что осадок подвергается гнилостному брожению и количество осадка уменьшается. Происходит это в следствии действия анаэробных микробов. При длительном гнилостном процессе, все органическое вещество может быть переведено в растворимое состояние. Для ускоренного процесса брожения применяются специальные сооружения – метантеки с температурой 27-28°С и использованием газа метана. Осадок сточных вод содержит азот, фосфор, калий и другие вещества, которые делают его ценным как удобрение. Но для использования осадка в качестве удобрения необходимо уменьшить его влажность. Наиболее простой способ обезвоживания – подсушивание его на иловых площадках, где влажность уменьшается с 90-95% до 55-60%. При этом осадок уменьшается в объеме и теряет свою текучесть.

studfiles.net

Технология переработки осадка сточных вод.

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

После аэротенков сточная вода поступает во вторичные отстойники.

arhivinfo.ru

Сооружения с аэробной биомассой

Категория: Очистка сточных вод

Сооружения с аэробной биомассой

Особенности эксплуатации биофильтров, аэротенков и аэробных стабилизаторов осадков и илов в период, когда производится наращивание биомассы, заключаются в строгом контроле за качеством и составом биоценоза, а также плавном регулировании нагрузок путем их повышения до расчетного значения.

Выращивание активной массы можно осуществить как с затравкой аналогичной микрофлоры (выращенной на такой же сточной жидкости), так и спонтанно (самопроизвольно).

В начальный период орошения загрузки биофильтра затравкой должно быть учтено время, необходимое на приспособление затравки к новым условиям его жизнедеятельности. Поэтому могут появляться организмы, относящиеся к альфа-мезосапроб-ной и даже к полисапробной зонам по шкале Кальквитца-Марссона.

В овязи с этим нужно воздержаться от резкого и быстрого повышения нагрузки и в течение 2—3 суток выдержать режим работы при 10%-ной нагрузке. По истечении этого периода неблагоприятные формы должны исчезать, биопленка сформируется и прикрепится к загрузке. Начнутся нитрификационные процессы. Если за 2—3 суток адаптационного периода нитрификационный процесс не нормализуется, следует продлить этот период.

При приспособлении биопленки режим подачи сточных вод на биофильтр должен быть периодическим: стоки подают с интервалом в 2—4 ч с тем, чтобы дать возможность биопленке минерализовать сорбированные органические вещества и регенерировать свои свойства. Постепенно в течение первых суток интервалы в подаче сточных вод должны сокращаться до 0,5—1 ч, и на вторые сутки подача уже должна быть непрерывной с суммарной суточной нагрузкой, составляющей 10% расчетной.

После появления биопленки постепенно повышают нагрузку на биофильтр. Выдерживать адаптационный период при 10% нагрузки более необходимого времени нерационально и даже вредно, так как при дефиците питания биопленка начнет самоокисляться и отторгаться от загрузки.

Повышение нагрузки нужно производить так, чтобы обеспечить прирост биопленки, но не нарушить нитрификационные процессы. Прирост контролируется по количеству выносящейся биопленки. Одновременно определяются азот нитритов и нитратов, зольность и показатели степени очистки. Гидробиологический контроль проводится регулярно. Состав биоценоза не должен меняться резко. Допускается уменьшение числа видов организмов при повышении нагрузки, но видовой состав должен отвечать условиям процесса нитрификации.

Практически срок повышения нагрузки до расчетного значения длится в течение одного месяца в летнее время. Повышение нагрузки следует осуществлять один раз в 2—3 суток на 5—8%.

В пусковой период возможны непредусмотренные перерывы в подаче сточных вод, связанные с регулировкой дозирующего бака и распределительной сети. В этих случаях после перерыва начинают работу с величины нагрузки, при которой начался перерыв. Если перерыв был длительный (7—10 суток и более), то нужно провести подробный анализ биопленки и при неудовлетворительных результатах повторить процесс пуска с самого начала.

Пуск биофильтра при отсутствии затравки производится путем выращивания биопленки на сточной жидкости. Для этого промытый биофильтр орошают в течение суток сточной жидкостью, после чего подачу стоков прекращают. Количество жидкости, необходимой для первичного орошения, принимается из расчета соотношения суточного расхода и объема загрузки 1 : 1.

После этого биофильтр выдерживается без подачи сточных вод до начала высыхания омоченных поверхностей загрузки. В результате биосорбционных процессов произойдет начальное хлопьеобразование (самокоагуляция) и прикрепление органической массы загрязнений к загрузочному материалу. Это явится основой для последующего роста биопленки. Сорбированная загрузкой органическая масса загрязнений явится питательной средой, а благоприятные аэробные условия будут способствовать росту и развитию аэробной микрофлоры.

Пуск в эксплуатацию аэротенков начинается с заполнения их технической, водопроводной или речной водой слоем толщиной 25—30 см над уровнем фильтросных пластин при одновременном продувании фильтросных каналов воздухом с расходом, составляющим 25% расчетного; производится регулирование распределения воздуха по секциям аэротенков и между отсеками фильтросных каналов.

Подавать воздух в аэротенк, не наполненный водой, нельзя вследствие возможного вытеснения фильтросных пластин из каналов. Заполнять аэротенк полностью водой без подачи воздуха также не рекомендуется.

При подаче воздуха в частично заполненный аэротенк все водовоздушные трубки должны быть открыты для выпуска жидкости, случайно попавшей в фильтросные каналы: когда из трубок начнет поступать воздух, водовоздушные вентили перекрывают.

При достижении равномерного распределения воздуха через фильтросные пластины продолжается постепенное заполнение аэротенка водой. Одновременно увеличивается количество подаваемого воздуха до расчетного и визуально проверяется равномерность распределения на поверхности жидкости пузырьков воздуха. Появление крупных пузырей указывает на разрушение фильтросных пластин, неплотность соединения фильтросных каналов или мест заделки труб в каналы. В этом случае аэротенк опорожняют для устранения дефектов.

При остановке аэротенка подачу воздуха уменьшают постепенно по мере его опорожнения. В процессе строительства и укладки фильтросных пластин они часто засоряются со стороны канала вследствие загрязненности воздуховодов, камер притока воздуха и фильтросных каналов.

Для выращивания активного ила можно воспользоваться готовым активным илом из аэротенков любой действующей станции, илом, высушенным при температуре 30° С, биологической пленкой, выносимой из биофильтров, или прудовым илом. Перед пуском в аэротенк ил из пруда или реки нужно предварительно освободить от тяжелых минеральных примесей (гальки, песка). Для этого его взбалтывают в воде, кратковременно отстаивают (8—10 мин) и сливают в аэротенк, где он аэрируется. После такой подготовки подается небольшое количество сточной жидкости, которое постепенно увеличивают по мере накопления активного ила. В этот период производят гидробиологический контроль за состоянием ила. Когда концентрация активного ила достигает 2—3 г/л и гидробиологический контроль отметит его хорошее состояние, аэротенк пускают на проток с нагрузкой 15—20% от расчетной для дальнейшего наращивания концентрации. Хороший активный ил должен иметь компактные хлопья средней крупности. В нем развиты коловратки, присутствуют оперкула-рии.

При самопроизвольном выращивании илового запаса в аэро-тенках их наполняют сточной жидкостью (после опробования на чистой воде) и аэрируют в течение 3—5 суток. В это же время заполняют водой вторичный отстойник.

С момента появления признаков хлопьеобразования начинается постепенный пуск сточной жидкости на проток с регулярной перекачкой возвратного ила. Количество сточной жидкости определяют в соответствии с ростом концентрации активного ила, постепенно увеличивая нагрузку. Когда концентрация активного ила достигнет заданной величины, излишки сбрасывают.

При резком изменении химического состава поступающей на очистную станцию сточной жидкости, например в случае приема в канализацию новых видов производственных сточных вод, необходимо учитывать постепенное приспособление микроорганизмов активного ила к новому составу жидкости. На этот период постепенно сокращают нагрузку на аэротенк до нормы, все время ведя контрольные наблюдения. Регенерация ила в этом случае является обязательным условием.

При низкой концентрации загрязнений сточных вод может быть не обеспечен необходимый прирост ила в связи с нехваткой питательных веществ. Увеличение подачи питательных веществ можно осуществить за счет увеличения расхода сточных вод, но это, в свою очередь, приведет к гидравлической перегрузке аэро-тенка и вторичного отстойника и соответственно к потере ила за счет излишнего выноса.

ВНИИ ВОДГЕО рекомендует подпишу бытовых сточных вод производить карболовой кислотой с дозой 5 г/м3. Это способствует увеличению прироста активного ила до 12%; при увеличении добавки карболовой кислоты до 25 г/м3 прирост активного ила возрастает до 20%.

Как недостаток, так и избыток питания приводят к изменению физической характеристики ила, что проявляется в повышении его объемного показателя, причем более высокие показатели обусловлены скоплением в иле неокисленных органических веществ. Иловый индекс необходимо поддерживать на уровне не более 100 см3/г.

Плохое отстаивание ила на вторичных отстойниках является следствием гидравлической перегрузки аэротенков и отстойников, а также недостаточного содержания растворенного кислорода, концентрацию которого следует поддерживать постоянно в пределах 2,5—-4 мг/л.

После достижения нужных нагрузок на аэротенк и эффекта очистки можно считать период выращивания активного ила законченным. Дальнейшая обязанность персонала заключается в стабилизировании работы всех технологических элементов сооружений биологической очистки и наблюдении за постепенным улучшением качества ила, связанным с вымыванием в проточном режиме остатков органических неразложившихся загрязнений, накопленных в процессе выращивания ила.

Данная методика пуска относится к ааротенкам-вытеснителям.

Аэротенки-смееители налаживаются точно так же, но особое внимание нужно уделить распределению воздуха по длине аэро-тенка, так как процесс окисления проходит по всей длине сооружения одновременно. Неравномерность распределения воздуха может привести к проскокам неокисленных загрязнений в концентрации, превышающей допустимую.

Пуск контактно-стабилизационных аэротенков состоит из тех же операций, что и на аэротенках обычного типа.

С увеличением нагрузки соответственно уменьшается и доводится‘до расчетного значения время аэрации (Тк =0,8—1 ч). Одновременно повышается концентрация ила в бассейне стабилизации до расчетной (5—6 г/л) и увеличивается степень рециркуляции возвратного ила до получения концентрации активного ила в бассейне контакта 3—3,5 г/л.

Если время стабилизации велико, ил претерпевает самоокисление и теряет свою начальную сорбционную способность. Если увеличить время контакта, увеличивается окисление растворенных веществ в бассейне контакта, а в бассейне стабилизации будет дефицит питательных веществ, что замедлит скорость ассимиляции органики из взвешенных и коллоидных загрязнений активным илом. В последнем случае процесс протекает как обычный, с регенерацией ила.

При контактно-стабилизационном процессе внимание следует сосредоточить на расчетных значениях времени контакта и стабилизации.

Так как процесс выращивания ила связан с пониженными нагрузками в начале процесса, контактно-стабилизационные аэротенки должны эксплуатироваться вначале в обычном режиме с регенерацией ила, а затем переводиться на режим контакта-стабилизации. Нарушение работы вторичных отстойников сказывается на качестве биохимической очистки, поэтому за их работой должен устанавливаться тщательный контроль, заключающийся в соблюдении заданных нагрузок, непрерывном удалении ила, наблюдении за уровнем осадка, его составом и концентрацией.

Причиной выноса ила из вторичных отстойников может быть превышение нагрузки для данной концентрации активного ила (массовой нагрузки).

Активный ил, оседающий во вторичных отстойниках, характеризуется способностью агломерироваться, повышая тем самым гидравлическую крупность частиц, и проявляет качества коагулянта, сорбирующего взвешенные частицы, не вошедшие в хлопья ила в процессе очистки в аэротенках.

При пуске вторичных отстойников необходимо установить время осаждения и уплотнения активного ила, поступающего на отстойник, и проверить соответствие этих параметров расчетным данным. Когда качество ила достигнет нужных параметров, проверяется кинетика осаждения ила путем отбора проб в различных створах по глубине и в плане. Если эффект осаждения ила в различных точках в плане не будет одинаков, тогда проверяют, нет ли непредусмотренных вихрей, водоворотных зон или неравномерности распределения радиальных составляющих скоростей потоков жидкости. В случае обнаружения неблагоприятных гидродинамических явлений при впуске иловодяной смеси или на выпуске осветленной воды проверяется равномерность излива жидкости через гребни выпускного лотка.

Пуск аэротенков-отстойников и аэротенков-осветлителей, как и других видов, должен начинаться с опробования аэрационного оборудования.

В комбинированных аэрационных сооружениях наиболее важным является правильное распределение воздуха по всей их длине, так как при различной интенсивности аэрации на разных Участках или при наличии струйности, которая может появиться в результате повреждения фильтросных пластин и мест их заделки, появятся круговоротные вертикальные потоки, ось вращения которых перпендикулярна продольной оси сооружения. Таким образом будет нарушена поперечная циркуляция возвратного активного ила между отстойной и аэрационной зонами.

Неправильное распределение воздуха может быть определено путем замеров расхода его на стояках, подающих воздух в фильтросные каналы, или путем прямого измерения вертикальных составляющих скоростей циркуляционного потока вдоль продольных стен.

Скорости потока вдоль продольных стен аэротенка-отстойни-ка должны быть равномерными.

При обнаружении мест с повышенными или пониженными скоростями отмечают эти места и зону их распространения, затем опорожняют аэротенк и регулируют подачу воздуха. Регулирование подачи воздуха через дырчатые трубы осуществляется или заделкой отверстий, или сверлением новых. После регулировки распределения расходов воздуха нужно определить равномерность циркуляционного потока между зонами аэрации и осветления. Для этой цели можно воспользоваться методом подкрашивания потока 5%-ным раствором флуоресцеина. Флуоресцеин впускается в зону осветления вблизи внутренней перегородки. Время, через которое флуоресцеин появится в аэрационной зоне, фиксируется. Величина этого времени должна быть одинакова по всей длине сооружения в сечениях, располагаемых для замеров через 1 —1,5 м.

Если время одного оборота циркуляционного потока будет неодинаковым в различных сечениях сооружения, необходимо его опорожнить и проверить. Проверяют величину щели в нижней части перегородки, интенсивность аэрации в этих сечениях путем повторного наполнения и производства соответствующих замеров. Затем проводят повторное обследование соответствия геометрических размеров сооружения проекту. Особенностью пуска этих сооружений является момент сформирования взвешенного слоя ила, после которого эффект очистки должен резко улучшиться.

Визуально момент образования взвешенного слоя может быть определен по качеству осветленной воды и отсутствию водоворотов и вихрей в отстойной зоне.

Завершением пуска и наладки аэротенка-отстойника и аэро-тенка-осветлителя считают момент, когда с ростом расхода сточных вод и достижением его проектного значения взвешенный слой расширится, но выноса ила сверх расчетной величины не произойдет, а концентрация активного ила в аэрационной зоне обеспечит расчетную нагрузку.

Количество подаваемых сточных вод должно составлять вначале около 10% расчетного расхода и постепенно увеличиваться, с тем чтобы активный ил в сооружении работал при весовой нагрузке 0,5—0,7 г БПКб/г ила в сутки. Эта нагрузка снижается по мере прироста ила, но увеличивать расход сточных вод нужно не пропорционально величине прироста ила, а с некоторым отставанием, чтобы не допустить гидравлических перегрузок.

Возраст ила в конце периода выращивания должен быть равным 2—5 суткам, а доза его в зоне отстаивания 5—6 г/л. При этих условиях образуется устойчивый слой взвешенного ила. Период его выращивания можно считать завершенным, после чего расход сточных вод можно сразу же довести до расчетного значения.

Увеличение выноса ила свидетельствует о неблагополучном протекании процессов окисления и структуры потоков во взвешенном слое. В случае нарушения этих процессов следует провести анализ ила во взвешенном слое. Концентрация его во всем объеме слоя должна быть равномерной. При расширении взвешенного слоя, обеспечиваемом увеличением расхода сточных вод или интенсивностью аэрации, эта концентрация должна уменьшиться во всем объеме слоя также равномерно. Кроме этого, во всей массе взвешенного слоя должно содержаться растворенного кислорода 0,5—1,0 мг/л. При этом не должны всплывать пузырьки воздуха.

Завышенный вынос взвешенного ила показывает, что в отстойной зоне происходят следующие неблагоприятные явления: – завышена гидравлическая нагрузка, которая не должна превышать 2 м3 сточных вод на 1 м2 поверхности взвешенного слоя в 1 ч; – завышена интенсивность аэрации; – недостаточно количество ила в отстойной зоне (низкая концентрация) ; – имеются проскоки пузырьков воздуха из аэрационной зоны.

Очистка сточных вод - Сооружения с аэробной биомассой

gardenweb.ru

Бактерии удаление из воды

При определенных условиях бактерии играют значительную роль в процессах удаления фосфора из водной среды. Они населяют поверхности частиц в водной среде и за счет увеличения эффективного размера последних вызывают осаждение частиц. Бактерии способны минерализовывать и выделять в среду органические частицы или использовать в своем энерге-тичёском обмене неорганические вещества. При осуществлении этих процессов значительные количества растворенного фосфора выделяются в воду из бактериальных хлопьев на поверхности донных отложений; в толще воды эти бактериальные образования (агломераты) могут потребляться фильтраторами, что увеличит последующую доступность фосфора в формировании биомассы.[ ...]

Удаление азота биохимическим путем осуществляется в две ступени. На первой ступени в аэротенке длительной аэрации в отсутствии углеродсодержащих загрязнений (удаленных в обычном аэротенке) интенсивно происходят процессы нитрификации. На второй ступени применяется денитрификатор — сооружение, изолированное от доступа воздуха. В анаэробных условиях бактерии денитрификаторы используют для своей жизнедеятельности химически связанный кислород нитритов и нитратов и разрушают, таким образом, эти соединения, в результате чего выделяется молекулярный азот. Бактерии денитрификаторы в отличие от нитри-фикаторов — гетеротрофы, а потому в качестве источника углерода они нуждаются в органических веществах. Предложена схема, в которой источником органических веществ служит исходная сточная вода. По этой схеме около 2/з общего расхода воды проходит всю систему сооружений: обычные аэротенки, аэротенки-ни-трификаторы и денитрификаторы, а /з расхода поступает сразу в денитрификатор. Последовательное применение нитрификации и денитрификации позволяет удалить из воды более 70% азота.[ ...]

Одной из основных задач очистных сооружений водопровода является предотвращение возможного распространения через воду кишечных инфекций. Осветление и обесцвечивание воды с коагулированием и последующим отстаиванием и фильтрованием даже при условии предварительного хлорирования воды не обеспечивает полного удаления из воды бактериальной микрофлоры. Примерно 1 —10% бактерий, среди которых могут оказаться и патогенные, сохраняют свою жизнеспособность.[ ...]

Одной из основных операций по обслуживанию фильтров является промывка фильтрующего материала. Эта операция должна обеспечить достаточно быструю и эффективную промывку всех слоев загрузки. Нельзя допускать перемешивания слоев, образования воронок на фильтрующей поверхности, выноса материала загрузки с промывной водой. Очень важно при промывке добиться полноты удаления из фильтрующей загрузки детрита, бактериальных и гидробиологических загрязнений. При недостаточно эффективной промывке оставшиеся в загрузке фильтра загрязнения могут быть причиной вторичного роста бактерий и некоторых гидробионтов, для которых детрит служит источником питания. В частности, вторичный рост в плохо отмытой загрузке могут давать некоторые низшие ракообразные, яйца которых задерживаются в загрузке при фильтровании воды. Предварительное хлорирование, являясь самой эффективной мерой для предотвращения загрязнения фильтра гидроби-онтами, не уничтожает полностью яйца гидробионтов даже при значительных дозах хлора, так как они имеют плотную непроницаемую для окислителей оболочку.[ ...]

Одним из наиболее перспективных адсорбентов, используемых для удаления из воды примесей и загрязнений, обусловливающих ухудшение органолептических показателей, является активированный уголь. Применение его обеспечивает возможность устранения почти всех привкусов и запахов воды, значительное улучшение технологических показателей обработки воды другими реагантами и, наконец, интенсификацию обеззараживания в результате сорбции простейших, бактерий и других микроораганизмов. При помощи активированных углей помимо веществ, ухудшающих вкус и запах воды, удаляются некоторые гербициды и инсектициды, вирусы и т. д.[ ...]

Дайэс и Бхэт [341] из 21 образца сточных вод и 9 образцов активного ила выделили 24 культуры азотобактера. Из них только три штамма относились к типично почвенному виду Azotobacter chroococcum. Остальные 21 оказались Az. agilis. Авторы считают, что в сточных водах и активном иле создаются благоприятные условия для развития этого вида. В активном иле обнаруживаются также нитрифицирующие бактерии. Виноградская [527] выделила из активного ила зооглееобразующие нитрифицирующие бактерии рода Nitrosocystis, присутствующие там в значительном количестве. Лавлесс и Пейнтер [415] методом обогащения изолировали из активного ила Nitrosomonas sp. Нитрифицирующие бактерии развиваются в иле после удаления легкоусвояемых органических загрязнений [226].[ ...]

Общую структуру бактерий и других микроорганизмов лучше рассматривать на окрашенных препаратах. Процесс окраски заключается в том, что суспензию бактерий размазывают на чистом стекле, подсушивают на воздухе, фиксируют мазок, проводя его 2—3 раза через пламя, и окрашивают одним из способов, описанных ниже. После окраски мазок промывают проточной водой, высушивают и смотрят под микроскопом. Чтобы приготовить постоянный препарат, на сухой мазок наносится небольшая капелька канадского бальзама и покрывается покровным стеклом. Последнее необходимо прижать так, чтобы не осталось пузырьков воздуха и был удален избыток бальзама. Стекло оставляют в теплом месте для быстрейшего испарения растворителя бальзама.[ ...]

Метод обработки воды, направленный на удаление веществ, находящихся в коллоидном состоянии с помощью химических реагентов, называется коагулированием. Применяющиеся для этой цели химические вещества называются коагулянтами. Коагулирование воды применяется для осветления мутных и обесцвечивания цветных вод. Наряду с коллоидными примесями при коагулировании: удаляются из воды грубодисперсные частицы, а также планктон, бактерии и вирусы. Для очистки воды применяются следующие коагулянты: сульфат алюминия А12(504)3- 18Н20, сульфат железа (II) Ре504-7Н20 (железный купорос), хлорид железа (1Щ РеС13-6Н20, гидроксохлорид алюминия А12(ОН)5С1, метаалюминат натрия ЫаАЮг.[ ...]

Установка состоит из двух фильтров, загруженных песком высотой слоя 1,5 м. Поверхность песка засеяна бактериями типа Caulococeus tnanganifer, способными перерабатывать железо и марганец. При работе фильтров со скоростью 5—30 м/ч достигается полное удаление из воды марганца и железа.[ ...]

До очистки сточные воды отстаиваются в течение недели. При этом для уничтожения бактерий эффективно применяются хлор, озон и т. п., но эти вещества почти не действуют на вирусы Вирусы уничтожаются с помощью бактерий, последние же выделяют из вод фильтрованием и стерилизацией. После этого сточные воды проходят решетчатый фильтр грубой обработки, где отделяются крупные частицы; они затем размалываются и в виде суспензии возвращаются в основной поток сточных вод. Далее сточные воды направляются в танки для удаления веществ, плавающих на поверхности или осевших на дно (жиры и масла), после чего попадают в первичные отстойники цилиндрической формы, снабженные устройствами для снятия пены и отбора осадка.[ ...]

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

Марганец может быть удален из воды биохимическим окислением. Процесс проводят следующим образом. На песке фильтра высеивают особый вид марганецпотребляющих бактерий, которые в процессе своей жизнедеятельности поглощают из воды марганец. Отмирающие бактерии образуют на зернах песка пористую массу с высоким ■ содержанием оксида марганца, который служит катализатором процесса окисления.[ ...]

Однако эффективность удаления микроорганизмов с помощью отмеченных выше методов водоподготовки не может считаться достаточной. Данные И. А. Кибальчич (цит. по [59]) показывают, что процессы водоочистки, освобождая воду от значительного количества микрофлоры, не обеспечивают ее полной инфекционной безопасности. Так, в отстойниках с предварительной коагуляцией задерживается 31,4—42,0% кишечной палочки и около 15% общего числа бактерий. После скорой фильтрации процент задержки кишечных палочек увеличивается до 70,6, а после медленной фильтрации — до 92,4%. Из общего числа бактерий задерживается соответственно 81 до 93,9%. Если учесть, что большинство водоочистительных станций в связи с возрастающими потребностями в воде в народном хозяйстве и быту применяют скорые фильтры, то необходимость повышения эффективности удаления микроорганизмов при водопод-готовке является очевидной.[ ...]

В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой, в которой интенсивно протекают процессы биологического окисления органических веществ. В биологических прудах в очистке принимают участие все организмы, населяющие водоем. Аэротенки — огромные резервуары из железобетона. Очищающим началом является активный или из бактерий и микроскопических животных. Микробоценоз активного ила бурно развивается в аэро-тенках (обильный приток питательных веществ, избыток подаваемого кислорода). Сточные воды перед биологической очисткой подвергаются дезинфекции для удаления патогенной микрофлоры.[ ...]

Пройдя через отстойник, вода фильтруется через слой песка, т.е. очищается от сравнительно крупных частиц, которые могут засорить фильтр, обеспечивающий эффективность следующего этапа очистки. Фильтрование через песок обеспечивает дальнейшее удаление частиц из воды, однако основное назначение фильтра - это захват и удержание бактерий, вирусов и других микроорганизмов. Периодически песок в фильтрах необходимо промывать для того, чтобы сохранить их способность эффективно задерживать микроорганизмы.[ ...]

Определение количества бактерий группы кишечной палочки в этих водах производится методом мембранных фильтров, в соответствии с требованиями ГОСТа 5216-50, со следующими дополнениями: после фильтрации исследуемого объема воды мембранный фильтр дважды промывают небольшим количеством (5 мл) стерильной водопроводной воды для удаления из фильтра остатка минеральных солей и затем уже укладывают его на фуксин-сульфитный агар.[ ...]

Очистка городских сточных вод. Вода городской канализации содержит почти исключительно органические вещества. На рис. 25 представлена стандартная схема обработки. Сточные воды в течение недели выдерживаются перед очисткой. При этом многие вирусы подвергаются воздействию уничтожающих их бактерий. Затем канализационные воды проходят через грубый фильтр, отделяющий крупные частицы, и опять смешиваются с основным канализационным потоком. Далее воды поступают в устройство для удаления жиров и нефтяных веществ, оттуда — в резервуары первичного осаждения, а жидкость из этого первичного резервуара затем попадает в резервуар для биологической очистки. Для усиления биологической активности через него барботиру-ют кислород.[ ...]

В последнее время для очистки воды от твердых взвешенных частиц, а также для удаления из воды микроорганизмов широко используют фильтры "Миллипор". Фильтры представляют собой тонкие порио-тые структуру состоящие из чистых и биологически нейтральных эфиров целлюлозы или других полимеров. Нами определялось общее количество бактерий в выоокоомной воде с удельным сопротивлением 16 мом см2 при раоходе воды 230 л/ч.[ ...]

В зависимости от расхода сточных вод, технологической схемы их очистки и обработки осадка, гидравлической крупности взвешенных веществ применяют различные типы песколовок: горизонтальные (с прямолинейным и круговыми движениями воды, с различными способами удаления песко-пульпы), тангенциальные, аэрируемые, реже вертикальные. В песколовках осаждается 0,02—0,03 л/сут. минеральных веществ в расчете на 1 жителя зольностью 60—95% и влажностью 30—50%. При зольности менее 80% на песке имеются жировые и масляные остатки, которые могут стать средой для гнилостных бактерий, для развития личинок мух, что приводит к загрязнению окружающей среды. Во избежание этого рекомендуется рецикл Песковой пульпы или ее аэрация (по аналогии с аэрируемой песколовкой). В песколовках выделяется до 95% минеральных частиц из сточных вод.[ ...]

Коллоидные примеси, вирусы, мелкие бактерии и высокомолекулярные соединения входят во вторую группу. Общим свойством для них является диаметр частиц. Так как диаметр этих частиц очень мал, то для выделения их из воды необходимо введение химических реагентов, вызывающих агрегирование частиц (коагуляция) или воздействие электрическим током (электрофорез). Важная роль при удалении из воды вирусов и мелких бактерий отводится бактерицидным реагентам (хлору, озону, перманганату калия и др.).[ ...]

Биологические загрязнения (водоросли, бактерии, вирусы и др.) в значительной степени могут быть удалены и при очистке воды электрокоагуляцией и электрофлотацией в электролизерах с алюминиевыми или железны ми электродами. В таком случае загрязнения сорбируются электрохимически образующимися гидроокисями алюминия и железа, а затем отделяются отстаиванием, флотацией и фильтрованием. В связи с наличием у частиц биологических загрязнений электрического заряда имеется возможность их удаления из воды и с использованием инертных электродов.[ ...]

Наиболее распространенный способ сброса воды из прудов на сельскохозяйственные угодья—орошение путем разбрызгивания (см. п.14.6). Кроме удаления взвеси может также потребоваться хлорирование сбрасываемой из прудов воды для приведения качества воды в-соответствие с нормами на содержание фекальных колиформных бактерий.[ ...]

В табл. 1.13, наряду с традиционной очисткой воды от бактерий СоН, нормируется удаление из воды лямблий и энтеровирусов: в процентах соответственно на 99,9 и 99,99. При этом предполагается, что 99,9%-ная инактивация по лямблиям гарантирует 99,99%-ную инактивацию по энтеровирусам.[ ...]

Бытовые и многие производственные сточные воды содержат значительные количества органических веществ, способных быстро загнивать и служить питательной средой, обусловливающей возможность массового развития различных микроорганизмов, в том числе патогенных бактерий; некоторые из производственных сточных вод содержат токсичные примеси, способные оказать пагубное действие на людей, животных к рыб. Все это представляет серьезную угрозу для населения “и по санитарным соображениям требует немедленного удаления сточных вод за пределы жилой зоны и обусловливает необходимость очистки этих вод.[ ...]

Следует иметь в виду, что рост водорослей или бактерий сопровождается удалением из воды существенного количества примесей. Можно консервировать образцы воды, однако оно редко бывает тщательным, а анализы полными и воспроизводимыми. В лучшем случае рекомендуемые методы имеют ограниченную применимость и, главным образом, уменьшают или замедляют биологическое действие, гидролиз химических соединений и летучесть определенных компонентов.[ ...]

В предложенной автором классификации примесей воды для унификации технологических схем и методов ее обработки болезнетворные возбудители по фазово-дисперсному состоянию отнесены-к примесям первой и второй групп, находящимся в воде во взвешенном или коллоидном состоянии. Удаление из воды микроорганизмов, обладающих относительно большими размерами, в частности цист гельминтов, простейших, крупных бактерий, относящихся к грубодисперсным примесям, в естественных условиях достигается отстаиванием, фильтрованием и другими методами.[ ...]

Биологической очисткой нельзя добиться полного удаления из сточных вод всех бактерий, в том числе болезнетворных. Поэтому после биологической очистки сточные воды обеззараживают (дезинфицируют) обычно хлором (жидким хлором или хлорной известью).[ ...]

Автоматизация управления процессом хлорирования воды с целью удаления примесей биологического происхождения представляет в принципе более сложную задачу. Содержание биологических примесей, состоящих из живых организмов — простейших, бактерий, водорослей, фитопланктона, может быть определено только биологическими тестами, весьма сложными для автоматизации. Поэтому в этом случае приходится использовать упрощенные системы управления процессом хлорирования — хло рирование с дистанционным управлением дозировкой.[ ...]

Биологическая обработка — самый эффективный способ удаления органических веществ из городских сточных вод. Действие биологических очистных систем основано на том, что смешанные культуры микробов разлагают и удаляют коллоидные и растворенные органические вещества из раствора. Параметры среды, в которой находятся микроорганизмы в очистном сооружении, постоянно контролируются; например, активный ил в достаточном количестве снабжается кислородом для поддержания аэробных условий. Сточная вода содержит биологическую пищу, питательные вещества для роста и микроорганизмы. Лица, незнакомые с очисткой сточных вод, часто спрашивают, откуда получают «специальные» биологические культуры. Многочисленные разновидности бактерий и простейших, присутствующие в бытовых сточных водах, служат на очистных установках в качестве исходной биологической затравки. Затем посредством тщательного контроля расхода поступающих сточных вод, рециркуляции микроорганизмов после их осаждения, снабжения кислородом и применения других способов удается вывести желательные биологические культуры, которые сохраняются для обработки загрязненных стоков. Биопленку на поверхности загрузки биофильтра получают, пропуская сточную воду через фильтр. Через несколько недель фильтр может работать, удаляя органические вещества из сточной жидкости, орошающей фильтр. Активный ил в механической или диффузно-воздушной системе начинает действовать при включении аэраторов и подаче сточной воды. Первоначально необходима высокая степень рециркуляции отстоя со дна вторичного отстойника для сохранения в достаточном количестве биологической культуры. Однако через короткий промежуток времени созревает устойчивый активный ил, который эффективно извлекает органические вещества из сточной воды. При включении в работу анаэробного сооружения приходится преодолевать более существенные затруднения, так как метанообразующие бактерии, необходимые для протекания процесса брожения, немногочисленны в необработанной сточной воде. Кроме того, эти анаэробы растут очень медленно и требуют оптимальных условий окружающей среды. Пуск анаэробной установки может быть значительно ускорен при заполнении тенка сточной водой и засеве ее достаточным количеством бродящего ила из близлежащей очистной установки. Сырой осадок сначала подают с незначительной дозой загрузки, а для поддержания должного значения pH в метантенк в необходимых количествах вводят известь. Даже при этих условиях проходит несколько месяцев, прежде чем установка начинает работать на полную мощность.[ ...]

При высоких требованиях к качеству очищенной сточной воды иногда возникает необходимость после двухступенчатой биохимической очистки дополнительно очищать ее физико-химическими методами — адсорбцией, ионным обменом или химическими, например озонированием. Используют также микропроцеживание через сита с размером ячеек 40 мк. Однако иногда применяют третью ступень биологической очистки для удаления мелких взвешенных частиц, бактерий и солей азота и фосфора. Соли азота и фосфора содержатся в большом количестве, например, в сточных водах производств удобрений, инсектицидов, пищевой промышленности и др. Для удаления солей азота и фосфора используют биологические пруды. Можно использовать также сита из стекловолокна, на которых при медленном процеживании биологически очищенных сточных вод развиваются бактерии, простейшие и др. Эффект очистки от остаточных загрязнений на таких ситах может достигать 98—99%, снижение содержания солей фосфора — на 20 -т-30 %.[ ...]

Долгое время бытовало такое мнение, что биологическое удаление фосфора осуществляется только бактериями Асте(юЬа ег. Однако в настоящее время уже хорошо известно, что способностью аккумулировать фосфор обладают очень многие гетеротрофные микроорганизмы, содержащиеся в сточной воде и в иле очистных сооружений. Все эти микроорганизмы называют био-Р-бактериями или фосфат-аккумулирующими организмами (ФАО) [41]. Механизм аккумуляции фосфора не всегда активирован в бактериях, поэтому определение концентраций, например, био-Р-бактерий в сточной воде может быть затруднено. В очистных сооружениях с биологическим удалением фосфора активны несколько групп гетеротрофных микроорганизмов, конкурирующих за субстрат, особенно за низкомолекулярные жирные кислоты, которые и необходимы для реализации фосфор-аккумулирующего механизма. Многие из конкурирующих бактерий не являются ФАО. Именно результат этой конкуренции и определяет успех био-Р-процесса.[ ...]

Для разложения нефти требуются различные микроорганизмы (бактерии) и скорость ее разложения зависит от количества и вида имеющихся бактерий, доступности кислорода и температуры. Окисление нефти в холодной воде обычно пре кает медленнее; общим же явлением будет потребность в кислороде и удаление его из воды. Этот расход кислорода может быть весьма значительным, если имеется достаточно времени для полного окисления нефти. Зобелл [42], например, рассчитал, что отношение потребности в кислороде к объему нефти в морской воде составляет примерно 400 000: 1. Это означает, что для полного окисления 1 л нефти требуется кислород, содержащийся в 400 тыс. л морской воды.[ ...]

Следует принять во внимание, что в нейтральной среде вирусы и бактерии являются носителями отрицательного электрического заряда: размеры этих микроорганизмов от 10 6 см и более. Такие признаки позволяют считать данные болезнетворные микроорганизмы гидрофильными биоколлоидами [31]. Естественно, что с позиций классификации по Кульскому состояние, в котором они пребывают в воде, приближает их к примесям первой либо второй группы, следовательно, и удаление их из воды должно осуществляться рекомендуемыми для этих групп методами.[ ...]

Среди взвешенных частиц возможно присутствие болезнетворных бактерий, споровых микроорганизмов и вирусов. Могут на поверхности частиц находиться радиоактивные вещества, и, наконец, сами взвеси иногда представляют собой токсические соединения. Полнота удаления этих примесей из воды непосредственно зависит от степени ее осветления.[ ...]

В книге дана сравнительная оценка различных технологических схем удаления взвешенных и коллоидных примесей воды методом фильтрования. Рассмотрены возможности совершенствования адгезионных процессов, протекающих в фильтровальных сооружениях. Предложено применение активной кремнекислоты с целью направленного изменения свойств фильтруемых суспензий, приведены примеры практического осуществления метода. Показана эффективность методов обеззараживания инфицированной вирусами воды и перспективность использования ионообменных, адсорбционных и адгезионных процессов для удаления из воды взвешенных веществ, бактерий и вирусов.[ ...]

Хлорирование является химическим (окислительным) способом обработки сточной воды, получившим в настоящее время широкое распространение. В технологии очистки сточных вод хлорирование применяется для обеззараживания очищенных сточных вод от патогенных бактерий и вирусов и удаления из сточных вод фенолов, крезолов, цианидов и других веществ, а также для борьбы с биологическими обрастаниями на сооружениях.[ ...]

На схеме 1 (рис. 5) сооружения расположены в следующей последовательности: 1) песколовки для удаления тяжелых нерастворимых, по преимуществу минеральных, загрязнений; 2) решетки для задержания тех объемных загрязняющих воду веществ органического и минерального происхождения, которые не были задержаны в песколовке; 3) отстойники для удаления из сточной жидкости осаждающихся мелких и сравнительно легких, главным образом, органических веществ; 4) контактные бассейны, в которых происходит контакт осветленной воды с хлором с целью уменьшения количества микроорганизмов и уничтожения патогенных (болезнетворных) бактерий (дезинфекция). Последезин-фекции вода, обработанная указанными методами, может быть спущена в водоем самотеком, если по местным условиям это возможно, или же перекачана насосами.[ ...]

Имеются сведения о применении хитозана для очистки природных, бытовых, и производственных сточных вод, в частности пищевой промышленности 43], удаления стафилококков и бактерий Е coli; извлечения из сточных вод протеинов [56], используемых в качестве корма для животных, а также совместно с оксихлори-дом алюминия для обезвоживания активного ила.[ ...]

Дождевальное орошение и проблемы загрязнения. Бытовые стоки — потенциальный источник вирусов и патогенных бактерий, а в промышленных стоках могут присутствовать токсичные органические соединения или тяжелые металлы. И те, и другие стоки содержат органические вещества. Из-за потенциальной опасности переноса болезней, изменения физических, химических и биологических характеристик грунтов, химического загрязнения источников водоснабжения отведение в землю неочищенных сточных вод не допускается. В общем, биологическая очистка плюс хлорирование считаются достаточными, чтобы такую сточную воду можно было отводить в землю без опасности загрязнения окружающей среды. Хотя существуют вещества, устойчивые к процессам традиционной очистки, многие соединения, которые могли бы служить препятствием к отведению сточной воды в землю, удаляются при биологической очистке, например, органические вещества и патогенные бактерии. Активный ил не может выдержать избыточных количеств кислот, щелочей и токсичных химических соединений. Поэтому успешное функционирование такой системы указывает на то, что эти загрязнения присутствуют в малых количествах в исходной сточной воде и в воде, прошедшей обработку. Неорганические соединения, а также вещества, образующие пену и обусловливающие окраску воды, нелегко поддаются удалению.[ ...]

К этой же группе могут быть отнесены вирусы и другие микроорганизмы, в том числе и болезнетворные (патогенные) бактерии, которые по своим размерам приближаются к коллоидным частицам. Удаление их из воды является чрезвычайно ответственным мероприятием.[ ...]

Метод находит применение при оценке эффективности работы очистных сооружений водопроводных станций в отношении удаления из воды бактерий и планктона, особенно в условиях предварительного хлорирования, но не пригоден для оценки эффективности обеззараживания, так как учитываются не только живые, но и мертвые микроорганизмы (Н. М. Авдиевич, 1960).[ ...]

Многие виды микроорганизмов не представляют опасности для здоровья человека и могут с успехом использоваться для разложения и удаления загрязнителей из сточных вод. Вместе с тем вода может содержать болезнетворные бактерии-возбудители целого ряда заболеваний (брюшного тифа, дизентерии, конъюнктивита, полиомиелита, туберкулеза и др.). Содержание таких микроорганизмов в воде, используемой для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых целей, не допускается.[ ...]

Простейшие также являются активными хищниками для E. coli [12]. Амеба рода Vixillifera в концентрации 100 клеток на 1 мл в стерильней морской воде снижает популяцию E. coli через 4 дня с 109 до 104 в 1 мл. Морские реснитчатые дают аналогичные результаты. Очевидно, на поступление E. coli в морскую воду реагируют многочисленные паразиты, между которыми существует конкуренция в отношении кишечных бактерий, являющихся для них источником питательных веществ. Это способствует быстрому и эффективному удалению кишечных бактерий из моря.[ ...]

В. П. Широбоков [170] показал, что крымский бентонит (Курцивское месторождение), переведенный в Na-форму и обработанный по методу [171], адсорбирует из водной взвеси больше 99% исходного количества вирусов. При этом для полной адсорбции используются небольшие концентрации бентонита, в частности, концентрация бентонита 0,025% обеспечивает практически полное удаление вируса Коксакки В1ш Таким образом, использование замутнителей, обладающих адсорбционной активностью или повышенными адгезионными свойствами, представляется весьма перспективным для удаления из воды бактерий и вирусов с последующим осаждением взвеси коагулянтами и флокулянтами.[ ...]

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 внутри хлопка образуется анаэробная зона, которая увеличивается, уменьшается или совсем исчезает в зависимости от количества растворенного кислорода в сточной жидкости. Кислород в зо,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. 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.[ ...]

Микроорганизмы обладают способностью накапливать значительные количества тяжелых металлов - меди, кадмия, свинца, урана и т.д. Это позволяет разработать промышленные системы для их удаления и извлечения ценных металлов из промышленных сточных вод. Специалистами биологического факультета университета г. Киль проанализированы перспективы использования для таких целей бактерий, водорослей и грибов.[ ...]

Загрязнение водных источников различными вредными веществами наносит большой вред многим рекам, озерам, морям и даже океану. В результате избытка фосфорных и азотных соединений в природных водах создаются условия для эвтрофикации •— буйного роста некоторых подводных растений, в частности микеро-водорослей — диатомовых, зеленых и сине-зеленых. Отмирающие части растений и другие органические загрязнения, попадая на дно рек и озер, разлагаются под действием бактерий (анаэробные микробиологические процессы), что приводит к уменьшению и даже полному удалению кислорода из воды. При этом образуются метаны, сероводород и другие вредные соединения. В результате в воде создается «мертвая зона». В ряде стран для предупреждения образования «мертвой зоны», проводят аэрацию водоемов при помощи компрессорных установок, подающих воздух или кислород.[ ...]

В настоящее время работа по созданию систем жизнеобеспечения идет по двум направлениям — механическому и биологическому. Сложная механическая система хеморегенерации, обеспечивающая регенерацию газов и воды (но не пищи) и удаление отходов, уже почти действует. Это достаточно надежная система, способная поддерживать жизнь довольно долгое время. Для очень длительных полетов система химической регенерации становится слишком «тяжелой»; так как ее металлические детали велики по объему и массе, она требует больших количеств энергии, а также запасов пищи и некоторых газов, которые надо пополнять. Дополнительные осложнения возникают в связи с тем, что для удаления СОг нужна высокая температура; кроме того, при длительных полетах в системе постепенно накапливаются токсичные вещества (например, окись углерода), о чем не приходится беспокоиться при непродолжительных полетах. В очень длительных космических полетах, когда пополнение запасов и хеморегенерация невозможны, придется прибегнуть к другой альтернативе — к биологической экосистеме, обеспечивающей частичную или полную регенерацию. В таких системах, основанных на биологических процессах, в настоящее время пытаются использовать в качестве «продуцентов» хемосинтезирующие бактерии, мелкие фотосинтезирующие организмы, такие, «ак Chlorella, или некоторые высшие водные растения, поскольку, как указывалось выше, инженерные соображения исключают, по-видимому, использование для этих целей более крупных организмов. Иными словами, при выборе биологического «газообменника» вновь возникает проблема «масса или эффективность». Эта эффективность, однако, достигается ценой долговечности отдельных особей (еще одно проявление упоминавшейся ранее противоположности соотношений Р/В и В/P). Чем короче жизнь отдельной особи, тем труднее предупредить или смягчить колебания численности популяции и генофонда. Один килограмм Хемосинте-зинтезирующих бактерий может удалить из атмосферы космического корабля больше СОг, чем один килограмм водорослей Chlorella, но рост бактерий регулировать труднее. В свою очередь Chlorella, если говорить о массе, более эффективна в качестве газообменника, чем высшие растения, но при этом ее труднее регулировать.[ ...]

ru-ecology.info