Біохімічне очищення стічних вод
Біологічні методи очищення стічних вод основані на використанні мікроорганізмів, які окиснюють органічні речовини, що присутні у стічних водах у колоїдному і розчиненому стані. Мікроорганізми руйнують молекули різних сполук і використовують їх для свого живлення, розмноження і збільшення біологічної маси — активного мулу і біоплівки. Для нормальної життєдіяльності мікроорганізмам потрібні різні хімічні елементи, які вони засвоюють з стічних вод. Відсутні елементи — азот, фосфор, калій — штучно вводять у воду, яку очищують.
Біохімічні методи звичайно застосовують для остаточного очищення стічних вод після використання фізико–хімічних методів обробки, за допомогою яких видаляють речовини, що не піддаються біологічному очищенню, або знижують концентрацію цих речовин. Сьогодні широко застосовують сумісне очищення побутових і промислових стічних вод, тому що у побутових стоках містяться розчинені речовини, які найбільш легко засвоюються мікроорганізмами.
Після очищення біологічними методами воду слід знешкоджувати від хвороботворних бактерій. Останнім часом через підвищені вимоги до якості води очищену воду піддають доочищенню в багатошарових піщаних фільтрах, мікрофільтрах, контактних прояснювачах, біологічних ставках, в хімічних окиснювачах озонуванням. У деяких випадках виникає необхідність видалення азоту і фосфору, які сприяють розвитку в водоймах рослинності. Фосфор і азот видаляють фізико–хімічними, хімічними і біологічними методами.
У спорудах механічної та біологічної очистки з'являються у великій кількості осади. Осад первинних відстійників піддається гниттю, тому для його обробки передбачаються двоярусні відстійники, метантенки. Осад просушують на мулових майданчиках, а також зневоднюють на вакуум–фільтрах, фільтр–пресах, центрифугах, сушать в сушарках. До нових способів згущення і зневоднення належить спосіб безнапірного фільтра і вібрації фільтрувальної перегородки при зневодненні осаду, а також метод заморожування осадів.
Пристрої для біохімічного очищення стічних вод поділяють на:
- пристрої, в яких очищення стічних вод наближається до природних умов;
- пристрої з штучно створеними умовами очищення стічних вод.
До перших відносяться поля зрошення, поля фільтрації та біологічні ставки. До других відносять аеротенки і біологічні фільтри, що дозволяють більш інтенсивно здійснювати окиснення органічних домішок.
Аеротенки — це залізобетонні резервуари різної форми, що складаються з декількох секцій, по яких рухаються стічні води. Існує багато різних видів аеротенків: з пневматичною аерацією, поверхневою аерацією і змішаного типу. Аеротенки також ділять на: оксітенки, фільтротенки флототенки, біодиски і біологічні ставки. Аерація стічних вод у аеротенках може бути здійснена механічними і пневматичними методами. Чим дрібніше дисперговане повітря, тим більше поверхня контакту повітряних бульбашок з водою, тобто тим повніше насичуються стічні води киснем, який є необхідним для життєдіяльності мікроорганізмів. Іноді застосовують поверхневу аерацію стічних вод, яка полягає у поверхневому розбризкуванні води, що відкачується з нижньої частини аеротенка. При пневматичній аерації часто замість повітря вводять кисень. Застосування кисню, з одного боку, здорожує процес біохімічного очищення стічних вод, а з другого — значно інтенсифікує його, тому що майже у два рази збільшується концентрація активного мулу і зменшується час необхідний для розкладення різних речовин мікроорганізмами. За схемою повного біологічного очищення (рис.) стічна вода надходить в усереднювач 1 з решіткою для механічного очищення води від крупних частинок і різних сторонніх предметів.
З усереднювача вода подається в пісколовку 2, яка являє собою циліндроконічний резервуар з тангенціальним вводом води. У пісколовці осаджується зерниста фракція — пісок. Злив пісколовки надходить у первинний відстійник 3, у якому осаджується тонкозерниста фракція завислих частинок. Злив первинних відстійників разом із зворотним мулом подається у аеротенки 4, де за допомогою мікроорганізмів розкладаються різні органічні і мінеральні речовини. В аеротенках стічні води аерують стисненим повітрям.
З аеротенка стічну воду разом з активним мулом направляють на відстоювання у вторинний відстійник 5 для уловлювання активного мулу. Злив вторинного відстійника надходить у контактний резервуар 6, у який подають також рідкий хлор для знезаражування стічних вод. Тривалість контактування стічних вод з рідким хлором 15—20 хв. Після контактування з хлором стічні води відстоюють у чані 7, а потім подають у буферні ставки, де очищена вода повинна перебувати не менше 3 діб. Мул з вторинного відстійника відпомповують насосами станції 8 у мулонакопичувач 9. Частину мулу — зворот — подають у аеротенк. Ущільнений мул і осад первинного відстійника подають у метантенк 10 — герметично закритий резервуар для бродіння осаду без доступу кисню. Осад у метантенку інтенсивно перемішується пропелерною мішалкою. Інтенсивність бродіння осаду підвищується при температурі 50—55 °C, тому у метантенк з котельної 12 подають пару. При бродінні 1 т осаду утворюється 10 м³ газу. Газ, що виділяється в результаті бродіння, містить 70—75 % метану і 20—25 % вуглекислого газу і спалюється у котельній. З метантенку осад подають на муловий майданчик 11 з штучною або природною дренуючою основою.
Дренажна вода мулового майданчика перекачується у первинний відстійник. На муловому майданчику осад зневоднюється до вмісту твердого 75—80 %. Після цього його можна використовувати як добриво. Іноді осад метантенків зневоднюється у фільтр–пресах і у термічних сушарках.
Див. також
Література
- Запольський А. К. Водопостачання, водовідведення та якість води. — К.: Вища школа, 2005. — 671 с.
- Хільчевський В. К. Водопостачання і водовідведення: гідроекологічні аспекти. — К.: ВПЦ «Київський університет», 1999. — 319 с. .
- Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Техніка та технологія збагачення корисних копалин. Частина ІІІ. Заключні процеси. — Кривий Ріг: Криворізький національний університет. 2019. — 232 с.
Це незавершена стаття з екології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Biohimichne ochishennya stichnih vod Shema povnogo biohimichnogo ochishennya stichnih vod 1 userednyuvach 2 piskolovka 3 pervinnij vidstijnik 4 aerotenk 5 vtorinnij vidstijnik 6 kontaktnij rezervuar 7 chan 8 nasosna stanciya 9 muloushilnyuvach 10 metantenk 11 mulovij majdanchik 12 kotelna Biologichni metodi ochishennya stichnih vod osnovani na vikoristanni mikroorganizmiv yaki okisnyuyut organichni rechovini sho prisutni u stichnih vodah u koloyidnomu i rozchinenomu stani Mikroorganizmi rujnuyut molekuli riznih spoluk i vikoristovuyut yih dlya svogo zhivlennya rozmnozhennya i zbilshennya biologichnoyi masi aktivnogo mulu i bioplivki Dlya normalnoyi zhittyediyalnosti mikroorganizmam potribni rizni himichni elementi yaki voni zasvoyuyut z stichnih vod Vidsutni elementi azot fosfor kalij shtuchno vvodyat u vodu yaku ochishuyut Biohimichni metodi zvichajno zastosovuyut dlya ostatochnogo ochishennya stichnih vod pislya vikoristannya fiziko himichnih metodiv obrobki za dopomogoyu yakih vidalyayut rechovini sho ne piddayutsya biologichnomu ochishennyu abo znizhuyut koncentraciyu cih rechovin Sogodni shiroko zastosovuyut sumisne ochishennya pobutovih i promislovih stichnih vod tomu sho u pobutovih stokah mistyatsya rozchineni rechovini yaki najbilsh legko zasvoyuyutsya mikroorganizmami Pislya ochishennya biologichnimi metodami vodu slid zneshkodzhuvati vid hvorobotvornih bakterij Ostannim chasom cherez pidvisheni vimogi do yakosti vodi ochishenu vodu piddayut doochishennyu v bagatosharovih pishanih filtrah mikrofiltrah kontaktnih proyasnyuvachah biologichnih stavkah v himichnih okisnyuvachah ozonuvannyam U deyakih vipadkah vinikaye neobhidnist vidalennya azotu i fosforu yaki spriyayut rozvitku v vodojmah roslinnosti Fosfor i azot vidalyayut fiziko himichnimi himichnimi i biologichnimi metodami U sporudah mehanichnoyi ta biologichnoyi ochistki z yavlyayutsya u velikij kilkosti osadi Osad pervinnih vidstijnikiv piddayetsya gnittyu tomu dlya jogo obrobki peredbachayutsya dvoyarusni vidstijniki metantenki Osad prosushuyut na mulovih majdanchikah a takozh znevodnyuyut na vakuum filtrah filtr presah centrifugah sushat v susharkah Do novih sposobiv zgushennya i znevodnennya nalezhit sposib beznapirnogo filtra i vibraciyi filtruvalnoyi peregorodki pri znevodnenni osadu a takozh metod zamorozhuvannya osadiv Pristroyi dlya biohimichnogo ochishennya stichnih vod podilyayut na pristroyi v yakih ochishennya stichnih vod nablizhayetsya do prirodnih umov pristroyi z shtuchno stvorenimi umovami ochishennya stichnih vod Do pershih vidnosyatsya polya zroshennya polya filtraciyi ta biologichni stavki Do drugih vidnosyat aerotenki i biologichni filtri sho dozvolyayut bilsh intensivno zdijsnyuvati okisnennya organichnih domishok Aerotenki ce zalizobetonni rezervuari riznoyi formi sho skladayutsya z dekilkoh sekcij po yakih ruhayutsya stichni vodi Isnuye bagato riznih vidiv aerotenkiv z pnevmatichnoyu aeraciyeyu poverhnevoyu aeraciyeyu i zmishanogo tipu Aerotenki takozh dilyat na oksitenki filtrotenki flototenki biodiski i biologichni stavki Aeraciya stichnih vod u aerotenkah mozhe buti zdijsnena mehanichnimi i pnevmatichnimi metodami Chim dribnishe dispergovane povitrya tim bilshe poverhnya kontaktu povitryanih bulbashok z vodoyu tobto tim povnishe nasichuyutsya stichni vodi kisnem yakij ye neobhidnim dlya zhittyediyalnosti mikroorganizmiv Inodi zastosovuyut poverhnevu aeraciyu stichnih vod yaka polyagaye u poverhnevomu rozbrizkuvanni vodi sho vidkachuyetsya z nizhnoyi chastini aerotenka Pri pnevmatichnij aeraciyi chasto zamist povitrya vvodyat kisen Zastosuvannya kisnyu z odnogo boku zdorozhuye proces biohimichnogo ochishennya stichnih vod a z drugogo znachno intensifikuye jogo tomu sho majzhe u dva razi zbilshuyetsya koncentraciya aktivnogo mulu i zmenshuyetsya chas neobhidnij dlya rozkladennya riznih rechovin mikroorganizmami Za shemoyu povnogo biologichnogo ochishennya ris stichna voda nadhodit v userednyuvach 1 z reshitkoyu dlya mehanichnogo ochishennya vodi vid krupnih chastinok i riznih storonnih predmetiv Z userednyuvacha voda podayetsya v piskolovku 2 yaka yavlyaye soboyu cilindrokonichnij rezervuar z tangencialnim vvodom vodi U piskolovci osadzhuyetsya zernista frakciya pisok Zliv piskolovki nadhodit u pervinnij vidstijnik 3 u yakomu osadzhuyetsya tonkozernista frakciya zavislih chastinok Zliv pervinnih vidstijnikiv razom iz zvorotnim mulom podayetsya u aerotenki 4 de za dopomogoyu mikroorganizmiv rozkladayutsya rizni organichni i mineralni rechovini V aerotenkah stichni vodi aeruyut stisnenim povitryam Z aerotenka stichnu vodu razom z aktivnim mulom napravlyayut na vidstoyuvannya u vtorinnij vidstijnik 5 dlya ulovlyuvannya aktivnogo mulu Zliv vtorinnogo vidstijnika nadhodit u kontaktnij rezervuar 6 u yakij podayut takozh ridkij hlor dlya znezarazhuvannya stichnih vod Trivalist kontaktuvannya stichnih vod z ridkim hlorom 15 20 hv Pislya kontaktuvannya z hlorom stichni vodi vidstoyuyut u chani 7 a potim podayut u buferni stavki de ochishena voda povinna perebuvati ne menshe 3 dib Mul z vtorinnogo vidstijnika vidpompovuyut nasosami stanciyi 8 u mulonakopichuvach 9 Chastinu mulu zvorot podayut u aerotenk Ushilnenij mul i osad pervinnogo vidstijnika podayut u metantenk 10 germetichno zakritij rezervuar dlya brodinnya osadu bez dostupu kisnyu Osad u metantenku intensivno peremishuyetsya propelernoyu mishalkoyu Intensivnist brodinnya osadu pidvishuyetsya pri temperaturi 50 55 C tomu u metantenk z kotelnoyi 12 podayut paru Pri brodinni 1 t osadu utvoryuyetsya 10 m gazu Gaz sho vidilyayetsya v rezultati brodinnya mistit 70 75 metanu i 20 25 vuglekislogo gazu i spalyuyetsya u kotelnij Z metantenku osad podayut na mulovij majdanchik 11 z shtuchnoyu abo prirodnoyu drenuyuchoyu osnovoyu Drenazhna voda mulovogo majdanchika perekachuyetsya u pervinnij vidstijnik Na mulovomu majdanchiku osad znevodnyuyetsya do vmistu tverdogo 75 80 Pislya cogo jogo mozhna vikoristovuvati yak dobrivo Inodi osad metantenkiv znevodnyuyetsya u filtr presah i u termichnih susharkah Div takozhBiologichne ochishennya vodi Ochishennya stichnih vod Samoochishennya Biologichne ochishennya stichnih vod BiofiltrLiteraturaZapolskij A K Vodopostachannya vodovidvedennya ta yakist vodi K Visha shkola 2005 671 s Hilchevskij V K Vodopostachannya i vodovidvedennya gidroekologichni aspekti K VPC Kiyivskij universitet 1999 319 s ISBN 966 594 073 2 Bileckij V S Olijnik T A Smirnov V O Sklyar L V Tehnika ta tehnologiya zbagachennya korisnih kopalin Chastina III Zaklyuchni procesi Krivij Rig Krivorizkij nacionalnij universitet 2019 232 s Ce nezavershena stattya z ekologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi