Анаэробная биологическая очистка
Министерство образования науки Российской Федерации
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение
Среднего профессионального образования (техникум) Ивановской области
«Ивановское художественное училище им.М.И.Малютина»
(ГБОУ СПО ИХУ им.М.И.Малютина)
Доклад
По дисциплине: “Естествознание”
Тема: “ Биологические методы очистки воды ”
Выполнила:
Студентка 1 курса
Группы 1А
Карташова Е.В.
Проверила:
Коваленко О.Н.
Иваново 2018
Содержание:
1. Введение стр.3
2. Аэробная биологическая очистка стр.4
3. Анаэробная биологическая очистка стр.6
4. Необходимое оборудование стр.8
5. Преимущества и недостатки стр.9
6. Заключение стр.10
7. Список используемой литературы стр.11
Введение
На сегодняшний день максимальная фильтрация воды возможна только при совмещении доступных методов очистки — ни один метод не может гарантировать достаточной эффективности. При этом организация поэтапного процесса, где каждый способ очистки отвечает за удаление тех или иных загрязняющих веществ, дает возможность получить желаемый результат. Ключевым методом очистки сточных вод является микробиологическая очистка воды, она основана на естественных законах биохимической самоочищения природных водоемов, которые моделируются с использованием промышленных технологий. Помимо очистки сточных вод промышленных предприятий, биологические методы очистки воды показывают отличную эффективность в очистке городских сточных вод. При этом раскрывается одно из главных преимуществ данного метода: биохимическая очистка воды дает возможность в дальнейшем использовать ее в сельском хозяйстве в качестве удобрений. Биохимический метод очистки считается одним из самых популярных и востребованных в данной области. В целом, анализируя сферу применения биологической очистки сточных вод, можно сделать вывод, что данный метод применим практически ко всем отраслям промышленности:
|
|
|
фармацевтическая промышленность;
пищевая промышленность;
химическая промышленность;
целлюлозно-бумажное производство;
сфера санитарно-гигиенического обслуживания;
аграрный сектор;
нефтеперерабатывающая промышленность.
Аэробная биологическая очистка
Аэробный способ очистки бытовых и промышленных вод дополнительно делится на категории, которые определяются типом используемых резервуаров, где выполняется обработка стоков. Это могут быть: биофильтры, биологические пруды, поля фильтрации, либо аэротенки. В целом, непосредственно на саму сущность метода очистки, вид резервуара не оказывает никакого влияния – все они имеют идентичный способ минерализации загрязняющих веществ. Основным биологическим веществом для аэробной очистки является «активный ил», который иногда называют биопленкой. На каждом предприятии, в зависимости от состава сточных вод, структура активного ила будет разной. Сам по себе активный ил существует в виде хлопьев темно-коричневого цвета, размер которых не превышает пары сотен микрометров. Среднестатистический ил на 30% состоит из твердых неорганических частиц, а на 70% из живых микроорганизмов, которые в процессе жизнедеятельности используют твердые частицы как среду обитания. Основную часть бактерий в активном иле составляют организмы семейства Pseudomonas, однако разный состав стоков будет определять преобладающую группу микроорганизмов. Главной характеристикой активного ила, которая предопределяет его очистные способности, является возможность бактерий использовать органические загрязнители как средство питания. Такие бактерии поглощают внутрь своей клетки загрязняющие вещества, которые там подвергаются изменению биохимической структуры. В целом, полная аэробная биологическая очистка бытовых и промышленных стоков, при выполнении всех технологических требований, способна обеспечить удаление около 90 процентов всех окисляемых загрязнений содержащихся в воде. На сегодняшний день технология аэробной очистки требует искусственного ускорения процесса, так как его естественное протекание требует больших временных затрат. Естественная аэробная биологическая очистка осуществляется на специальных полях фильтрации, такой способ, помимо длительного периода протекания, характеризуется ещё и слабой эффективностью, которая не превышает 50% по большинству наиболее распространенных загрязнителей. Для того чтобы в промышленных условиях ускорить аэробный метод используются специальные емкости, при пребывании в которых сточные воды искусственно насыщаются кислородом. Такие резервуары на дне имеют пористые контейнеры из полимерного материала, в которых культивируются колонии микроорганизмов. Под контейнерами располагаются аэраторы – трубы с маленькими отверстиями, что наполняют воду кислородом. Также катализирующим фактором является температура жидкости, которая должна поддерживаться на необходимом уровне. К слову, и сами микроорганизмы производят определенную регуляцию среды обитания – в процессе окисления и разложения органических загрязнений происходит выделение значительного количества энергии, что существенно повышает температуру жидкости. Такие устройства для биологической обработки воды, помимо промышленных очистных сооружений, получили широкое распространение и в бытовых условиях – биофильтры часто применяются при конструировании септиков. Или небольших очистных конструкций индивидуального использования на загородных коттеджах и дачах.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Анаэробная биологическая очистка
Аэробный способ очистки бытовых и промышленных вод дополнительно делится на категории, которые определяются типом используемых резервуаров, где выполняется обработка стоков. Это могут быть: биофильтры, биологические пруды, поля фильтрации, либо аэротенки. В целом, непосредственно на саму сущность метода очистки, вид резервуара не оказывает никакого влияния – все они имеют идентичный способ минерализации загрязняющих веществ. Основным биологическим веществом для аэробной очистки является «активный ил», который иногда называют биопленкой. На каждом предприятии, в зависимости от состава сточных вод, структура активного ила будет разной. Сам по себе активный ил существует в виде хлопьев темно-коричневого цвета, размер которых не превышает пары сотен микрометров. Среднестатистический ил на 30% состоит из твердых неорганических частиц, а на 70% из живых микроорганизмов, которые в процессе жизнедеятельности используют твердые частицы как среду обитания. Основную часть бактерий в активном иле составляют организмы семейства Pseudomonas, однако разный состав стоков будет определять преобладающую группу микроорганизмов. Главной характеристикой активного ила, которая предопределяет его очистные способности, является возможность бактерий использовать органические загрязнители как средство питания. Такие бактерии поглощают внутрь своей клетки загрязняющие вещества, которые там подвергаются изменению биохимической структуры. В целом, полная аэробная биологическая очистка бытовых и промышленных стоков, при выполнении всех технологических требований, способна обеспечить удаление около 90 процентов всех окисляемых загрязнений содержащихся в воде. На сегодняшний день технология аэробной очистки требует искусственного ускорения процесса, так как его естественное протекание требует больших временных затрат. Естественная аэробная биологическая очистка осуществляется на специальных полях фильтрации, такой способ, помимо длительного периода протекания, характеризуется ещё и слабой эффективностью, которая не превышает 50% по большинству наиболее распространенных загрязнителей. Для того чтобы в промышленных условиях ускорить аэробный метод используются специальные емкости, при пребывании в которых сточные воды искусственно насыщаются кислородом. Такие резервуары на дне имеют пористые контейнеры из полимерного материала, в которых культивируются колонии микроорганизмов. Под контейнерами располагаются аэраторы – трубы с маленькими отверстиями, что наполняют воду кислородом. Также катализирующим фактором является температура жидкости, которая должна поддерживаться на необходимом уровне. К слову, и сами микроорганизмы производят определенную регуляцию среды обитания – в процессе окисления и разложения органических загрязнений происходит выделение значительного количества энергии, что существенно повышает температуру жидкости. Такие устройства для биологической обработки воды, помимо промышленных очистных сооружений, получили широкое распространение и в бытовых условиях – биофильтры часто применяются при конструировании септиков. Или небольших очистных конструкций индивидуального использования на загородных коттеджах и дачах.
Необходимое оборудование
Биологические методы очистки сточных вод требуют использования оборудования, которое подразделяется на следующие группы. Объекты природной очистки сточных вод:
фильтрационные поля (разделенные на поля внешней и подземной фильтрации);
фильтровальные скважины (преимущественно используемые в бытовых условиях);
песчано - гравийные фильтры;
каналы циркулирующего окисления;
биологические запасы с естественной аэрацией.
Устройства для искусственной биологической очистки воды: биофильтры, загруженные пеностеклом;
дисковые биофильтры;
биофильтры;
биореакторы для очистки сточных вод;
биофильтры с погружной ершевой загрузкой;
Установка расширенного аэронавигационного резервуара (метод полного окисления);
установка для проветривания со стабилизацией избыточного активного ила.
Наиболее распространенным устройством, как в промышленной сфере, так и для очистки бытовых стоков, являются авиационные баки. Такие биофильтры в основном изготавливаются в виде прямоугольных резервуаров глубиной 1-2 метра и оснащены искусственными системами наполнения воды кислородом. Это достаточно компактные биофильтры, характеризующиеся высокой эффективностью очистки воды, которые осуществляют трехфазное окисление органических загрязнителей. В процессе первой фазы происходит непрерывное увеличение количества активного ила за счет органического вещества, присутствующего в стоках, во второй фазе – большая часть органического загрязнения "съедается" илом и скорость его роста снижается. На третьем этапе – микроорганизмам не хватает питательных веществ, что заставляет их питаться мертвыми бактериями, что приводит к саморегуляции всей системы.
Преимущества и недостатки
Идентичная природной биологической флоре, которая содержит современные биофильтры, дает возможность получать качественную очистку бытовых и промышленных сточных вод. И их уже, субквенционально, можно достичь в технологических процессах, или безопасно утилизировать, не оказывая при этом никакого негативного воздействия на окружающую среду. Способ биологической очистки заключается в том, что окисление, расщепление и последующее уничтожение органических загрязнений отработанной жидкости является результатом процесса жизнедеятельности простейших микроорганизмов. Эти микроорганизмы искусственно культивируются в специальных устройствах (биофильтрах, аэрационных баках и др.).) через который проходит очищенная вода. Весь комплекс биологических методов очистки разделен на две группы, которые зависят от типа используемых микроорганизмов:
Аэробный метод – для очистки воды используются бактерии, жизнедеятельность которых возможна только при неограниченном доступе кислорода;
Анаэробный метод – использование микроорганизмов, не нуждающихся в кислороде.
Заключение
Стоимость биологической очистки воды более дешевая, чем другие виды очистки воды. Это единственный способ очистки, который позволяет создавать экологически чистый цикл природного использования.
В наши дни основным методом очистки воды считается механический, биологический и химический способ. Механический метод очистки заключается в сдерживании неорганической примеси, а химический метод заключается в использовании специального реагента. Биологический метод очистки бытовых сточных каналов основывается на использовании бактерий, которые разлагают отходы, содержащиеся в сточных водах. Биологическая очистка сточной воды является самой универсальной. Благодаря такому способу уровень очистки достигает максимума.
Еще одним положительным качеством биологической очистки, является полное отсутствие неприятных запахов. При других методах очистки присутствуют различные запахи. Например, при химическом методе, ощущается запах химических элементов, которые были использованы во время очистки воды. При физическом методе, остается небольшой запах отходов.
Список используемой литературы:
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 259; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!