Аеробна біологічна очистка стічних вод. Аеробне обробка мулу

Відео: "ейкос Балт" Біологічні очисні споруди "БІЛОС 8"

Аеробне обробка мулу

Активний мул з великим вмістом біопродуктів, що утворюється в розглянутих вище процесах, часто піддають ще однієї операції аеробного обробки- фактично вона повторює описану в попередніх розділах, але за відсутності надходження свіжих стічних вод.

В таких умовах біомаса в результаті ендогенного дихання утилізує свої ж джерела вуглецю, так що в кінцевому рахунку зміст твердих компонентів зменшується зазвичай на 50%. У цій операції рециркуляцию біомаси не застосовують, а час перебування останньої в реакторі складає від 15-ти до 25-ти діб. Основною метою цієї операції є зменшення загальної маси мулу, що перевозився (сухопутним або річковим транспортом) і знищенню.

нітрифікація
У звичайних процесах обробки відходів з аерацією в числі піддаються біологічному окисленню субстратів є і азотовмісні органічні речовини. З останніх при біологічному окисленні зазвичай спочатку утворюється аміак, який потім необхідно окислити до нітриту і, нарешті, до нітрата- тільки в цьому випадку очищена вода буде мати досить низькою БПК.

Для оцінки концентрацій аміаку і нітриту в стічних водах, що пройшли обробку в системі водоочищення з активним мулом (ефективність роботи якої оцінюють по зниженню величини БПК до заданого рівня), за основу можна взяти рівняння матеріальних балансів по популяціям Nitrosomonas і Nitrobacter. Нижче наведено приклад такого розрахунку. Якщо час перебування біомаси в системі з активним мулом занадто мало, то для завершення процесу нітрифікації можна використовувати другий аерований біореактор.

Вторинна очистка стічних вод за допомогою крапельних біологічних фільтрів

У досить поширеному варіанті очищення стічних вод за участю активного мулу застосовують так звані краплинні, або перколяційні, біологічні фільтри. У біологічному фільтрі популяції мікроорганізмів існують у вигляді плівки або слизового шару на поверхні твердої насадки, нещільно заповнює резервуар (частка пустот становить близько 0,5) - в таких умовах повітря легко надходить в нижні шари насадки.

Використання терміну «фільтр» для опису цієї системи водоочищення у багатьох відношеннях невдало, оскільки механізм знешкодження домішок тут пов`язаний не з їх механічним утримуванням, а з тими ж самими послідовними процесами зв`язування і біологічного окислення, які реалізуються в системах з активним мулом.

Підлягають очищення стічні води контактують насамперед з верхньою частиною нерухомого шару, товщина якого становить зазвичай від одного до трьох м- стічні води подають безперервно через розташовані над нерухомим шаром насадки сопла або періодично за допомогою обертового розпилювача, подібного зображеному на рис. 6.6. І в тому і в іншому випадку швидкість потоку стічних вод повинна бути досить низькою, щоб шар насадки не опинився під водою.


Для забезпечення потрібної швидкості перенесення кисню надходять в систему стічні води повинні обтікати покриту слизом насадку досить тонким шаром, що не перешкоджає диханню аеробних організмів, що знаходяться на зовнішній поверхні плівки мікроорганізмів.

На відміну від процесів за участю активного мулу, що зазвичай вимагають примусової аерації, через біологічний фільтр повітря циркулює завдяки природній конвекції. Рушійною силою конвекції є різниця температур, що створюється в фільтрі за рахунок біологічного окислення забруднюючих речовин, присутніх в стічних водах- отвори для надходження повітря і пов`язані з ними вентиляційні трубопроводи (розташовані всередині фільтра) забезпечують надходження повітря в нижні і проміжні шари насадки.

Виникнення і розвиток анаеробних областей в товщі плівки мікроорганізмів приведуть до формування газових бульбашок, які, в свою чергу, викличуть часткове відділення плівки від носія. Утворилися таким шляхом і віднесені з біологічного фільтра потоком води організми часто називають гумусом- останній необхідно відокремлювати в відстійнику, встановленому безпосередньо після біологічного фільтра.

З іншого боку, в результаті цього процесу регулюється товщина плівки мікроорганізмів, середнє значення якої залежить від безлічі факторів. В правильно експлуатується біологічному фільтрі товщина плівки мікроорганізмів зазвичай становить близько 0,35 мм.

Недоліком високонагружаемих біологічних фільтрів є вимивання великої кількості гумусу, який необхідно відокремлювати в відстійнику.

Для того щоб зрозуміти принцип роботи біологічного фільтра, корисно простежити за подіями в фільтрі перетвореннями в просторі і часі. Припустимо, що ми подорожуємо всередині фільтра зверху вниз разом з краплею рідини. У міру руху через нерухомий шар насадки склад рідини змінюється в часі, що обумовлено поглинанням різних компонентів різними мікроорганізмами. У міру зміни складу рідкого середовища в ній по черзі розвиваються переважно певні види мікроорганізмів, що, в свою чергу, призводить до зміни її складу і потім до заміни однієї домінуючої популяції інший.

Тепер перенесемо спостереження в фіксовану в просторі систему координат. Те, що раніше уявлялося нам як зміни в краплі в часі, тепер матиме характер розподілу в робочому просторі фільтра, яке експлуатується в стаціонарному стані. Організми, найбільш пристосовані до утилізації поживних речовин стічних вод, домінують у верхній частині шару насадкі- тут же рясніють міцно пов`язані з насадкою гриби і вільно плаваючі війчасті. У нижній частині фільтру переважають стебельчатие війчасті і нитрифицирующие бактерії.

Серед мешканців біологічних фільтрів можна виявити і вищих тварин, з яких найбільш численні популяції хробаків і личинок комах. Ці тварини харчуються організмами слизового шару, що ростуть на насадці фільтра- регулювання чисельності їх популяцій є важливим фактором при управлінні роботою фільтра.

Поділ організмів в просторі біологічного фільтра дозволяє кожному виду повністю адаптуватися до відповідного оточення. З цієї причини, зокрема, низько навантажуються біологічні фільтри зазвичай забезпечують більшу прозорість і більшу ступінь нітрифікації очищеної води, ніж системи з активним мулом.

Крім того, досвід експлуатації водоочисних станцій показав, що в порівнянні з системами з активним мулом біологічні фільтри менш чутливі до пікових навантажень токсичних речовин. У той же час, як показано в табл. 6.1, в деяких відносинах системи з активним мулом перевершують біологічні фільтри. Перевага тієї чи іншої системи водоочищення можна віддати. Тільки після ретельного вивчення характеристик стічних вод.


Основою іншого методу очищення стічних вод є так звані біологічні пруди- цей метод очищення набагато простіше, ніж водоочищення за допомогою активного мулу або біологічних фільтрів. У біологічних окислювальних ставках, що нагадують природні водні екосистеми, в процесі фотосинтезу водорості виділяють кисень тим самим підтримується аеробний режим, який необхідний для бактерій, що утилізують органічні забруднюючі речовини.

Для запобігання утворенню анаеробних зон окислювальні ставки зазвичай роблять неглибокими, від 0,6 до 1,2 м глибиною. Навпаки, в стабілізуючих ставках для обробки стічних вод, що містять осаждающиеся домішки, підтримується анаеробний режим або чергування в часі аеробного і анаеробного режимів.

Л.В. Тимощенко, М.В. Чубик