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

Основные вопросы экологии
С момента появления человека познание природы было одним из необходимых условий его выживания. Человечество постепенно накапливало экологические знания. Известно, что все живые организмы тес ...

Система очистки сточных вод на ОАО Завод Универсал
Экологическая обстановка в Новокузнецке является одной из самых сложных. Город стабильно входит в двадцатку экологически неблагополучных городов России. Здесь среднегодовые концентрации вре ...

Распределение водорослей по экологическим градиентам, устанавливаемым по высшей растительности
Закон толерантности Шелфорда гласит: "Само присутствие и процветание организма в данном местообитании зависит от целого комплекса условий. Отсутствие или невозможность процветания опред ...