Методы и сооружения биохимической очистки сточных вод

Различные сооружения биохимической очистки предназначены для полного разрушения органических загрязнений сточных вод и превращения их в безвредные продукты окисления: воду, двуокись углерода и др. Практически не существует органических загрязнений, которые не усваивались бы микробами, что дает возможность очищать различные стоки до качества водопроводной воды.

Задача биохимической очистки - превращение загрязнений в безвредные продукты окисления - «решается» микроорганизмами при помощи сотен ферментативных реакций, происходящих в микробных клетках. Методами непрерывного культивирования микроорганизмов и адаптации биохимических процессов достигают полного окисления углеводородов, фенолов, альдегидов, кетонов, эфиров, цианидов, поверхностно активных веществ и многих других загрязнений.

Известны следующие методы биохимической очистки промышленных сточных вод: аэробный, анаэробный и метод адаптированных культур.

Аэробные методы биохимической очистки

Аэробные методы очистки сточных вод основаны на использовании аэробных групп микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 20-30 оС (мезофильное окисление).

При аэробных процессах очистки сточных вод образуется активный ил или биопленка, которые включают различные ассоциации или биоценозы микроорганизмов. Биоценоз активного ила или биопленки, независимо от вида сооружений и методов очистки, включает разнообразные экологические группы микроорганизмов: аэробов и анаэробов, мезофилов и термофилов.

Сооружения для аэробной биохимической очистки

Единой схемы сооружений биохимической очистки сточных вод для промышленных предприятий не существует. Выбор типа сооружений производится с учетом местоположения предприятия, климатических условий, источника водоснабжения, количества промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод, состава и концентрации загрязнений. Самыми производительными (на единицу объема) и управляемыми сооружениями являются аэротенки. Как вспомогательные сооружения для доочистки промышленных сточных вод применяют биологические пруды и биофильтры.

Аэротенки

Аэротенками называют железобетонные аэрируемые резервуары, имеющие объем обычно 100, 10 или 5 м3. Биохимические процессы в аэротенках, имитирующие окисление в биологических прудах, протекают с большей интенсивностью.

После определенного периода окисления в аэротенках смесь очищенных стоков с активным илом направляется для разделения во вторичные отстойники. Основное количество ила возвращается снова в аэротенки. В результате такой рециркуляции и размножения бактерий количество активного ила непрерывно увеличивается. Избыток активного ила удаляется и подвергается анаэробному сбраживанию.

Из числа различных конструкций аэротенков наибольшее распространение для очистки промышленных сточных вод получили четыре типа: аэротенк-смеситель, аэротенк-смеситель с регенератором, двухступенчатый аэротенк и аэротенк с питомником для накопления микроорганизмов (рис. 5.4.2.1.1)

Рис. 5.4.2.1.1 Схемы аэротенков

А - с рассредоточенным впуском и выпуском смеси сточной воды и активного ила; Б - со ступенчатым впуском сточных вод; В-двухступенчатые аэротенки; Г - с сосредоточенным поступлением сточных вод и питомником для микроорганизмов.

Аппараты: 1 - аэротенк; 2 - регенератор; 3 - отстойник; 4 - питомник.

Потоки: I - сточная жидкость; II - иловая смесь; III - очищенная жидкость; IV - активный ил; V - избыточный ил; VI - активный ил второй ступени; VII - избыточный ил второй ступени; VIII - культуральная жидкость.

Аэротенк-смеситель отличается рассредоточенным распределением стоков и активного ила вдоль продольной стенки сооружения при впуске и выпуске, что способствует равномерному окислению загрязнений.

Ргенератор-аэротенк предназначен для восстановления (регенерации) окислительной способности активного ила. Объем регенератора обычно составляет 25% от общего объема аэротенка. Применение регенераторов повышает производительность аэротенков.

Двухступенчатый аэротенк рассчитан на специализацию биоценозов активного ила в пределах каждой ступени, что увеличивает химическую активность микроорганизмов. В смешанных биоценоза аэротенков-смесителей конкурентные взаимоотношения подавляют химическую активность некоторых видов микроорганизмов, адаптированных к трудно окисляемым сооружениям.

Еще статьи по экологии

Экологические последствия ядерной войны
В истории развития человечества есть множество событий, открытий, свершений которыми мы можем гордиться, приносящих благо и красоту в этот мир. Но в противовес им вся история человеческой ц ...

Промышленные предприятия и окружающая среда (на примере ОАО Кызылская ТЭЦ)
Во все времена человек стремился к улучшению качества жизни, что побуждало его использовать все новые и новейшие технологии. Двадцатый век стал отправной точкой подъема развития и роста пром ...

Экология Брянской области
Экология (от др.-греч. οἶκος - обиталище, жилище, дом, имущество и λόγος - понятие, учение, наука) - наука об отношениях живых организмов ...