Сооружения биологической очистки сточных вод
Биологические методы очистки сточных вод основываются н естественных процессах жизнедеятельности гетеротрофных микроорганизмов. Микроорганизмы, как известно, обладают рядом особых свойств, из которых следует выделить три основных, широко используемых для целей очистки:
1) способность потреблять в качестве источников питания самые разнообразные органические (и некоторые неорганические соединения для получения энергии и обеспечения своего функционирования;
2) свойство быстро размножаться. В среднем число бактериальных клеток удваивается через каждые 30 мин;
3) способность образовывать колонии и скопления, которы сравнительно легко можно отделить от очищенной воды после завершения процессов изъятия содержавшихся в ней загрязнений.
Биологическое окисление - широко применяемый на практике метод очистки производственных стоков, позволяющий очистить воду от многих органических примесей. Процесс этот осуществляется сообществом биоорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, водорослей, грибов и т.д.
Для биологической очистки сточных вод деревоперерабатывающих производств могут быть применены все известные методы очистки в естественных и искусственных условиях, используемые для обработки бытовых и городских вод.
Методы почвенной очистки сточных вод основаны на способности самоочищения почвы, осуществляется такая очистка на полях орошения или на полях фильтрации. Полями орошения называется специально подготовленные и спланированные земельные участки, предназначенные для очистки сточных вод и для выращивания на них сельскохозяйственных культур. Если земельные участки предназначены только для очистки сточных вод, они носят название полей фильтрации.
|
|
|
Сущность процесса очистки состоит в том, что при фильтрации сточных вод через почву в верхнем ее слое задерживаются взвешенные и коллоидные вещества, образующие на поверхности частичек почвы густонаселенную микроорганизмами пленку. Эта пленка адсорбирует на своей поверхности растворенные органические вещества, находящиеся в сточных водах. Используя кислород, проникающий из атмосферы в поры почвы, микроорганизмы переводят органические вещества в минеральные соединения
Сточные воды, направляемые для орошения, не должны содержать ядовитых веществ, вредно влияющих на рост растений.
Поля орошения и поля фильтрации состоят из карт, спланированных горизонтально или с незначительным уклоном и разделенных земляными оградительными валиками. Сточная вода распределяется по картам оросительной сетью; профильтровавшаяся через слой почвы вода отводится осушительной сетью.
|
|
|
Лучшими для устройства полей являются песчаные и супесчаные грунты. По отношению к населенным пунктам поля располагают с подветренной стороны. По контуру полей обычно высаживают иву и другие влаголюбивые деревья. Ширина полосы насаждений – 10... 20 м.
Норма нагрузки на поля зависит от многих факторов: от характера почвы, ее окислительной мощности, фильтрационной способности, пористости, характера и концентрации загрязненных сточных вод, от климатических и метеорологических условий и др.
Наряду, с почвенной очисткой производственных сточных вод в естественных условиях используют и биологические пруды.
Биологические пруды - искусственно созданные водоемы, в которых для очистки сточных вод используются естественные процессы. Пруды делают небольшой глубины от 0,5 до 1 м, чем создаются благоприятные условия для массового развития водных организмов. При наличии механических аэраторов глубину увеличивают до 3 м. Применение искусственной аэрации в прудах значительно ускоряет процессы очистки воды, но вследствие малой скорости окисления необходимая продолжительность пребывания воды в прудах все же очень высока и составляет 40...80 суток.
|
|
|
К недостаткам рассмотренных сооружений следует отнести низкую окислительную способность, сезонность работы, потребность в больших территориях, неуправляемость и затруднительность очистки.
Для биологической очистки сточных вод в искусственных условиях применяют биофильтры, аэротенки и окситенки.
Биологический фильтр - сооружение, в котором сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой, образованной колониями микроорганизмов.
Биофильтр состоит из следующих основных частей:
- фильтрующей загрузки из шлака, гравия, керамзита, щебня и др., помещенной обычно в резервуаре с водопроницаемыми или водонепроницаемыми стенками;
- водораспределительного устройства, обеспечивающего равномерное с небольшими интервалами орошение сточной водой поверхности загрузки фильтра;
- дренажного устройства для удаления профильтровавшейся воды;
- воздухораспределительного устройства, с помощью которого поступает необходимый для окислительного процесса воздух.
Проходя через загрузку биофильтра, загрязненная вода оставляет в ней нерастворенные примеси, не осевшие в первичных отстойниках, а также коллоидные и растворенные органические вещества, сорбируемые биологической пленкой. Микроорганизмы окисляют органические вещества и отсюда черпают энергию для своей жизнедеятельности. Таким образом, из сточной воды удаляются органические вещества и, в то же время увеличивается масса активной биологической пленки в теле биофильтра. Отработанная и омертвевшая биомасса смывается сточной водой и выносится из тела биофильтра. Необходимый для биологического процесса кислород воздуха поступает в толщу загрузки путем естественной и искусственной вентиляции фильтра.
|
|
|
Наблюдения показали, что интенсивность деструкции трудноокисляемых органических веществ в биофильтре в 5...8 раз выше, чем в биологических прудах. При этом БПКполн снижается с 320...580 мг/л до 10...25 мг/л, т.е. получается глубоко очищенная вода.
Аэротенки представляют собой резервуары, в которых медленно протекает смесь активного ила (биоценоз микроорганизмов-минерализаторов) и очищаемой сточной воды. Для лучшего и непрерывного контакта того или другого они постоянно перемешиваются при помощи сжатого воздуха или специальных приспособлений. При этом происходит аэрация воды. В аэротенках может быть достигнута практически любая степень очистки воды. Чаше всего они рассчитываются на полную очистку со снижением БПКполн очищенной воды до 15 мг/л.Длительность окисления загрязненных вод в аэротенках составляет 6...10 часов.
Окситенки –сооружения биологической очистки, в которых вместо воздуха используется технический кислород или же воздух, обогащенный кислородом (Ошибка! Источник ссылки не найден.). Установлено, что при прочих равных условиях окислительная мощность окситенков в 5..10 раз выше, чем у аэротенков, эффективность использования кислорода составляет 90...95 %.
Выбор типа сооружения для биологический очистки сточных вод зависит от целого ряда факторов: состава и требуемой степени очистки сточных вод, размера площади для очистных сооружений (наибольшая площадь требуется для устройства полей орошения, наименьшая - для аэротенков) и др.
При повышенных требованиях к степени очистки биологически очищенная вода подвергается доочистке.
Наиболее широкое распространение в качестве сооружений для доочистки получили песчаные фильтры, главным образом, двух- и многослойные. Биологически очищенная вода содержит аммонийные азот и фосфор в значительной концентрации. Азот и фосфор способствуют развитию водной растительности, последующее непременное отмирание которой приводит к вторичному загрязнению водоема. Подсчитано, что 1 мг азота продуцирует 10 мг водной растительности, а 1 мг фосфора - 115 мг. Азот удаляют физико-механическим и биологическим методами. Фосфор удаляют химическим осаждением солями железа, алюминия, известью.
В практике очистки сточных вод дезинфекцию осуществляют газообразным хлором и хлорной известью. При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается обеззараживание биологически очищенных вод путем электролиза раствора.
При очистке сточных вод любым из описанных выше методов образуется осадок вследствие выпадения нерастворенных веществ в первичных отстойниках. В общем случае обработка осадков сточных вод состоит из следующих стадий: уплотнение или сгущение, стабилизация, кондиционирование, обезвоживание, утилизация, ликвидация.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 255; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!