Sunt utilizate pentru tratarea apelor uzate menajere și industriale din substanțe organice, precum și din hidrogen sulfurat, sulfuri, amoniac, nitriți. Procesul de curățare se bazează pe capacitatea microorganismelor de a folosi aceste substanțe pentru a le asigura activitatea vitală. Curățarea este efectuată de o comunitate de multe bacterii diferite, protozoare, precum și ciuperci, alge, care formează nămol activ biologic.

Metode cunoscute aerobe și anaerobe de tratament biochimic.

Metode aerobe bazat pe utilizarea grupelor aerobe de microorganisme, pentru a căror activitate vitală este necesară o aprovizionare constantă cu aer.

Anaerob procesele biochimice decurg fără acces la oxigen. Sunt folosite pentru tratarea precipitațiilor. Temperatura optimă de curățare este de 20-40 °C.

Avantaje tratare biochimică: o gamă largă de substanțe organice și unele anorganice pot fi îndepărtate din apele uzate, simplitatea echipamentului, costuri de operare reduse, este posibil un grad ridicat de purificare. Defecte metoda: costuri mari de capital (structuri imense), necesitatea aderării precise la regimul tehnologic de epurare, diluarea apelor uzate datorită concentrației mari de impurități, este posibilă prezența impurităților care otrăvesc microorganismele.

Mecanism procesul de purificare de către microorganisme a substanțelor din apele uzate este împărțit în mod convențional în trei etape: transferul de masă al substanțelor de la lichid la suprafața celulei prin convenția apei și difuzarea impurităților; difuzia substanței impurități prin membrana celulară a microorganismului datorită gradientului de concentrație; procesul de transformare a unei substanțe într-o celulă (metabolism) cu eliberare de energie și sinteza unei noi substanțe celulare.

Viteza de transfer de masă este determinată de legile difuziei și hidrodinamicii. Mișcarea în vortex a fluxului distruge fulgii de nămol activat în colonii mici de microbi și duce la o reînnoire rapidă a interfeței lor cu mediul. Viteza transformărilor biochimice în celulă, secvența lor este determinată de enzime. Sinteza de noi substanțe proteice (transformări anabolice) continuă cu cheltuirea energiei Q, De exemplu:

Oxidarea biochimică aerobă a materiei organice a celulei (catabolism) sau apa uzată este însoțită de consumul de oxigen și eliberarea de energie Î:

Condiții pentru purificarea biochimică. Eficiența epurării biochimice a apelor uzate este influențată de următorii factori: uniformitatea debitului de apă uzată, concentrația de impurități în aceasta, prezența oxigenului în apă, temperatura acesteia, pH-ul, amestecarea apei, prezența impurităților în apă care sunt toxice pentru microorganisme, concentrația de biomasă. Furnizarea instalațiilor de purificare biochimică cu oxigen din aer trebuie să fie continuă și în astfel de cantitate încât conținutul de oxigen din apa purificată să nu fie mai mic de 2 mg/l. Temperatura optimă pentru procesele aerobe este de 20-30°C, deși unele bacterii pot rezista la temperaturi de la -8 la 85°C. Reacția optimă a mediului este neutră (pH aproximativ 6,5). Cantitatea de particule în suspensie pentru filtrele biologice nu trebuie să depășească 100 mg/l. Numărul optim de microorganisme sub formă de nămol activ este de 2-4 g/l. Nămolul activ tânăr de 2-3 zile este cel mai eficient.

Regenerarea activității nămolului: aerarea acestuia în absența nutrienților.

Pentru susținerea vieții microorganismelor care purifică apele uzate, este necesar să existe o cantitate suficientă de compuși de carbon, azot și fosfor. Cu toate acestea, compușii de mercur, plumb, antimoniu, argint, crom, cobalt sunt otrăvuri celulare. Concentrația lor ar trebui să fie sub MPC pentru microorganisme.

Tehnologia de purificare biochimică

Purificarea aerobă se realizează în condiții naturale și în structuri artificiale.

Conditii naturale: câmpuri de irigare și filtrare, iazuri biologice.

Câmpuri de irigare- este vorba despre teren agricol destinat epurării apelor uzate și cultivării simultane a plantelor. Pe câmpuri de filtrare plantele nu sunt cultivate. De obicei, acestea sunt zone de rezervă, cum ar fi iazurile pentru primirea apelor uzate. În câmpurile de irigare, tratarea apelor uzate se bazează pe influența microflorei solului, a aerului, a soarelui și a plantelor. Sărurile din scurgeri trebuie să fie mai mici de 4-6 g/l. Apele uzate sunt furnizate câmpurilor de irigare vara după 5 zile.

iazuri biologice- rezervoare artificiale cu adâncimea de 0,5-1 m, bine încălzite de soare și locuite de organisme acvatice. Ele pot fi curg-through (în serie sau în cascadă) și non-flow. Timpul de rezidență al apei în iazurile cu aerare naturală este de la 7 la 60 de zile, cu aerare artificială - 1-3 zile. În ultimele etape ale iazurilor în cascadă, peștii sunt crescuți, ceea ce face posibilă evitarea formării lintei de rață. În iazurile stagnante, apa uzată este furnizată după ce s-a depus și s-a diluat. Durata curățeniei este de 20-30 de zile.

Avantajele iazurilor biologice sunt costul redus de construcție și exploatare. Dezavantaje: funcționare sezonieră, suprafață mare, putere de oxidare scăzută, greu de curățat.

Tratament biochimic în biofiltre

Biofiltre Acestea sunt structuri rotunde sau dreptunghiulare mari din beton armat sau caramida, incarcate cu material filtrant, pe suprafata carora creste un biofilm. Aerarea lor poate fi naturală și artificială. În funcție de tipul de încărcare a materialului, biofiltrele sunt împărțite în două grupe: cu încărcare volumetrică (granulară) și plată. pietriș, piatră zdrobită, pietricele, zgură, argilă expandată, inele, cuburi, bile. ochiuri metalice, tesaturi si plastice, gratare, foi ondulate, folii.

Biofiltrele cu încărcare în vrac pot fi de trei tipuri: picurare, încărcare mare, turn. picatură biofiltrele sunt cele mai simple, încărcate cu material fin de 1-2 m înălțime, au o capacitate de până la 1000 m 3 /zi și au un grad ridicat de purificare. Încărcătură mare biofiltrele sunt umplute cu material mare de 2-4 m inaltime.Inaltime de incarcare turn biofiltre - 8-16 m, productivitate până la 50 mii m 3 / zi.

De asemenea, sunt folosite biofiltre cu pat plat cu o capacitate de oxidare mai mare, biofiltre submersibile (disc) si biofiltre biotank. În ele sunt așezate tăvi sub formă de farfurioare, pe orizontală și pe verticală, în șah, care sunt umplute cu apă uzată de sus până când se revarsă și revarsă surplusul de apă. Un biofilm activ se formează în afara tăvilor. Oferă o eficiență ridicată de purificare a apei. Dezavantajele biofiltrelor: colmatarea filtrelor, reducerea capacitatii lor de oxidare, aparitia mirosurilor neplacute.

Tratament biochimic în rezervoare de aerare. Aerotancurile- structuri mari din beton armat de 1.500-15.000 m 3 adâncimi de 3-6 m cu nămol activ care plutește liber în apă, a căror biopopulație folosește poluarea apelor uzate pe tot parcursul vieții. Volumul de apă uzată tratată cu aerotancuri este foarte mare: de la câteva sute la milioane de metri cubi pe zi.

Clasificarea aerotancurilor. Performanța ei:

proiecta: rezervoare rotunde, dreptunghiulare, cu arbore, combinate, cu filtrare, rezervoare de flotație;

Modul de apă uzată: flux, semiflux, capital, cu nivel variabil;

structura fluxului: rezervoare de aerare-deplasare, rezervoare de aerare mixere, rezervoare de aerare cu alimentare dispersată cu apă uzată, rezervoare de oxigen (Fig. 4.11);

aerare: pneumatice, combinate hidrodinamice, pneumomecanice;

Metoda de regenerare a nămolului activ:într-un aparat separat, într-un aparat combinat;

numarul de pasi: una, două, mai multe etape;

ridicat, normal, scăzut.

La deplasarea aerotancurilor (Fig. 4.11a), sarcina de contaminanți pe nămol este maximă la începutul procesului și minimă la sfârșitul procesului. Lungimea lor ajunge la 50-150 m, volumul este de la 1,5 la 30 mii m 3.

Aerotancurile-mixere (Fig. 4.11 b) sunt cele mai potrivite pentru tratarea apelor uzate industriale concentrate (BOD n până la 1 g/l) cu fluctuații semnificative ale consumului și concentrației poluării acestora. Dezavantajul lor este concentrația reziduală mare de impurități în apa purificată.

Orez. 4.11. Diagrame ale unui aerotanc-deplasator (a), un aerotanc-mixer (b), un aerotanc cu alimentare cu apă uzată dispersată (c)

În aerotancurile cu o alimentare uniformă cu apă uzată, sarcina asupra nămolului de-a lungul lungimii sale este redusă uniform (Fig. 4.11c). Sunt utilizate pentru tratarea amestecurilor de ape uzate industriale și municipale.

În oxitancurile se folosește oxigenul tehnic în loc de aer. Acest lucru vă permite să creșteți capacitatea de oxidare a procesului de 5-10 ori, creșteți doza de nămol activ la 6-10 g/l.

Un factor important în oxidarea biologică a impurităților este oxigenul. În timpul aerării mecanice, apa și nămolul sunt amestecate cu malaxoare, rotoare, perii etc. Aerarea pneumatică, în funcție de mărimea bulelor de aer, se împarte în trei tipuri: bule mici (1-4 mm) când aerul este alimentat în rezervorul de aerare sub presiune prin difuzoare ceramice sau cu plăci; bule medii (5-10 mm) - alimentare cu aer prin țevi perforate, dispozitive cu fante; bule mari (>10 mm) - alimentare cu aer prin duze, conducte.

Orez. 4. 12. Schema tehnologică de epurare a apelor uzate în rezervorul de aerare cu regenerare a nămolului: 1 - rezervor de aerare; 2 - bazin; 3 - statie de pompare; 4 - regenerator de nămol

În figura 4.12 este prezentată schema tehnologică a aerotancului cu regenerare a nămolului. Apa uzată este alimentată la aerotancul 1, unde este tratată cu nămol activ. Amestecul de apă și nămol intră în bazin 2, din care, după sedimentare, apa purificată este evacuată prin partea superioară, iar nămolul decantat este evacuat prin deschiderea de jos. De la stația de pompare 3 parte din nămol prin regeneratorul său 4 este returnat în aerotanc, iar partea în exces a nămolului este trimisă pentru prelucrare în rezervorul de metan.

La o concentrație inițială mare de impurități organice în apă (BODn > 0,15 g/l), se utilizează purificarea în două etape cu oxidarea a 50-70% din impurități în prima etapă.

Oxidarea biochimica se realizeaza atat in conditii naturale in domeniile de filtrare, irigatii si iazuri biologice, cat si in conditii create artificial in biofiltre si in aerotancuri. Câmpurile de filtrare, câmpurile de irigare și biofiltrele funcționează în detrimentul biocenozelor solului; iazuri biologice si aerotancuri-biocenoze de rezervoare. Depozitele de ulei folosesc biofiltre de picurare și foarte încărcate. Pentru tratarea biochimică, apele uzate care conțin produse petroliere sunt amestecate cu apele uzate menajere.[ ...]

Tratarea biochimică a apelor uzate de la rafinăriile de petrol se recomandă a fi efectuată în amestec cu apele uzate menajere sau ape uzate din industriile petrochimice.[ ...]

Epurarea biochimică a apelor uzate se bazează fie pe utilizarea unei game largi de microorganisme acvatice care fac parte din diverse cenoze - mâluri, biofilme etc., fie pe utilizarea unor microorganisme adaptate, foarte active, în special asocierile acestora, fie, în final, pe introducerea în tehnica de purificare a catamelor biologice imobilizate (adsorbite sau fixate chimic pe suprafețele solide) -...

Tratarea biochimică a apelor reziduale datorită concentrației și alcalinității lor extrem de ridicate devine posibilă numai după reducerea reacției lor active și a DBO prin acidificare și digestia ulterioară în digestoare (1, 4].[ ...]

Tratarea biochimică a apelor uzate se realizează ca urmare a unui set complex de procese fizice, chimice și biologice interdependente. Din acest motiv, rezolvarea problemelor de control automat fiabil al sistemelor de aerare a apelor uzate este o sarcină practică complexă și foarte urgentă. Sistemele de aerare a apelor uzate sunt utilizate pe scară largă la stațiile de epurare de diferite capacități. Intensitatea energetică ridicată a acestor sisteme duce la costuri de operare semnificative.[ ...]

Tratarea biochimică a apelor uzate din contaminanți organici se realizează sub influența unui complex complex de organisme care se dezvoltă în nămolul activ al stației de epurare. Nămolul activat este un nămol floculant asemănător cu fulgii de hidroxid de fier și constă în principal din bacterii prinse în mucusul zoogel; mai conține actinomicete, ciuperci acvatice și drojdii. Compoziția calitativă și cantitativă a grupurilor individuale de nămol activ depinde de compoziția și concentrația poluanților din apa tratată. Protozoarele pot fi prezente în apa aerotancurilor. Din punct de vedere fizic și chimic, nămolul activ este un coloid care există la pH=4-9 cu sarcină negativă.[ ...]

Procesul de tratare biochimică a apelor uzate poate avea loc în condiții aerobe și anaerobe. Prima apare în prezența oxigenului dizolvat în apă. Acest proces, în esență, este o modificare a procesului natural de autopurificare a corpurilor de apă care are loc în natură. Oxidarea biologică a poluării inițiale a apelor uzate organice în condiții aerobe de către bacterii heterotrofe duce la formarea unei noi biomase care conține dioxid de carbon, apă și soluții biologice neoxidabile. Pentru tratarea biochimică aerobă, apele uzate sunt utilizate în principal în iazuri biologice, lagune aerate, biofiltre și rezervoare de aerare. Cele mai răspândite dintre metodele de bioepurare a apelor uzate industriale sunt procesele care utilizează nămol activ, efectuate în aerotancuri.[ ...]

Tratarea biochimică a apelor uzate, în funcție de cerințele pentru evacuarea apelor uzate într-un rezervor, poate fi completă și incompletă (a se vedea § 87).[ ...]

Tratarea biochimică este una dintre principalele metode de tratare a apelor uzate de rafinărie, atât pentru reutilizarea lor în sistemele de alimentare cu apă circulantă, cât și pentru evacuarea lor într-un rezervor. În prezent, principala instalație de tratare biochimică a apelor uzate este aerotancul. Cu toate acestea, durata mare a epurării apelor uzate în aerotancuri, capacitatea semnificativă a instalațiilor, consumul mare de aer și energie electrică fac necesară căutarea modalităților de intensificare a acestui proces pentru reducerea costurilor de capital și de exploatare.[ ...]

În tratarea biochimică a apelor reziduale, fenolii monoatomici (fenolul însuși, cresolii) sunt ușor oxidați în dioxid de carbon și apă. În schimb, oxidarea fenolilor cu o structură mai complexă, precum și a naftolilor, antrolilor și, în special, a fenolilor di- și polihidroxici (de exemplu, hidrochinonă, pirocatecol) se desfășoară mult mai dificil și este însoțită de formarea unui număr de produse organice stabile din punct de vedere biochimic.[ ...]

Tratarea locală a apelor uzate din emulgatori care nu sunt capabili de descompunere biochimică. Folosit pe scară largă în industrie ca emulgator, nekal nu este distrus în procesul de tratare biochimică a apelor uzate și, la concentrații cunoscute, inhibă procesele de nitrare și oxidare a altor compuși organici. În plus, prezența nekalului în apă îi afectează semnificativ proprietățile organoleptice. Posibilitatea utilizării metodei de schimb ionic pentru extragerea nekalului din apa de spălare se bazează pe capacitatea schimbătoarelor de anioni puternic bazici (de exemplu, AV-16) de a schimba selectiv ionul de clor cu anionul acidului hidro-butilnaftalensulfonic. Regenerarea rășinii schimbătoare de anioni se realizează cu soluții apă-alcool de clorură de sodiu. După distilarea alcoolului și a unei părți din apa din soluția de regenerare și răcire, nekalul acestuia precipită sub formă de cristale, iar lichidul mamă revine la ciclul de schimb de ioni sau de regenerare.[ ...]

Dispozitivele pentru tratarea biochimică a apelor uzate reprezintă de obicei veriga finală în complexul de epurare, prin urmare, ultimele două capitole sunt dedicate descrierii metodelor de control și reglare a acestora. Capitolul VII discută noi instrumente pentru măsurarea conținutului de oxigen dizolvat, DBO, concentrația de nămol activat, potențialul redox și indicatori de nivel cu scop special. Unele dintre aceste instrumente au fost dezvoltate în Uniunea Sovietică cu participarea autorilor și a colaboratorilor acestora și sunt acoperite pentru prima dată în presa non-periodică. Conținutul capitolului VIII este materialul unor noi lucrări dedicate construcției unui model matematic al procesului BCW, precum și analizei și sintezei sistemelor de control ale acestuia.[ ...]

În acest sens, apele uzate care conțin acizi grași trebuie tratate cât mai complet cu ajutorul diferitelor metode fizico-chimice, aducând conținutul de acizi grași la 1,5 g/l (BODtotal 1500-2000 mg O2/l). Tratarea biochimică a apelor uzate cu o concentrație mai mare de acizi grași duce inevitabil la pierderea irecuperabilă a unui număr mare de produse industriale valoroase.

O altă metodă de tratare biochimică a apelor uzate este crearea de iazuri biologice, care utilizează capacitatea apelor naturale de a se autoepura. Iazurile biologice sunt rezervoare cu o suprafață de 0,5-1,0 ha, în care apele uzate pot fi tratate în condiții aerobe și anaerobe. Iazurile anaerobe sunt utilizate pentru tratarea preliminară a apelor uzate foarte concentrate: în 30-50 de zile, DBO în apă se reduce cu 50-70%. Adâncimea unor astfel de iazuri ajunge la 2,5-3 m.[ ...]

În Uniunea Sovietică, tratarea biochimică este una dintre principalele metode de tratare a apelor uzate uleioase înainte ca acestea să fie deversate în corpurile de apă. Totodată, trebuie menționat că principalele cele mai eficiente instalații de tratare biochimică a apelor uzate la rafinăriile menajere și la uzinele petrochimice sunt aerotancurile. Comparând în general starea epurării biochimice a apelor uzate din rafinăriile și uzinele petrochimice din URSS și din străinătate, putem spune că țara noastră se află la nivelul țărilor străine fruntașe, ba chiar depășește multe țări în ceea ce privește adâncimea epurării.[ ...]

Esența procesului de purificare biochimică. Pentru prima dată în URSS, metoda de tratare biochimică a apelor uzate prin NPP a fost propusă în 1975 de Ya.A. Karelin și G.I. Vorobyeva. Această metodă de tratare a apelor uzate se bazează pe capacitatea microorganismelor de a utiliza substanțe organice (acizi organici, alcooli, proteine, carbohidrați etc.) în apele uzate pentru alimentație, care sunt o sursă de carbon pentru acestea. Microorganismele obțin azot, fosfor și potasiu, care sunt și ele necesare vieții, din diverși compuși: azot - din amoniac, nitrați, aminoacizi, fosfor și potasiu - din săruri minerale.[ ...]

Procesul de epurare biochimică a apelor uzate din substanțe organice în aerotancuri constă în următoarele etape: adsorbția și coagularea particulelor în suspensie și coloidale prin nămolul activat, oxidarea compușilor organici dizolvați și adsorbiți de nămol de către microorganisme, nitrificarea și regenerarea nămolului activat. Excesul de nămol activ este îndepărtat din instalație.[ ...]

A doua metodă importantă de tratare biochimică a apelor uzate este aerarea acestora în aerotancuri cu nămol activ. Apa uzată limpezită mecanic este adusă în recipiente deschise de tip in-line și amestecată intens cu o cantitate suficientă de aer prin barbotare sau folosind dispozitive de amestecare (perii sau mixere). Bacteriile din nămol activ formează fulgi suspendați liber în apă. La intervale adecvate (cel puțin 1 oră), apa uzată tratată este evacuată pentru decantare; o parte din nămolul activ este returnată din nou în aerotanc, iar partea în exces este îndepărtată.[ ...]

A fost dezvoltată o tehnologie pentru tratarea biochimică a apelor uzate din ioni de metale grele: Cr, Cu2+, Zn2+, Na2+, Fe2+, Fe3+. Esența metodei constă în tratarea apelor uzate cu o cultură acumulativă de bacterii reducătoare de sulfat, care, în condiții anaerobe, în prezența nutriției organice, reduc sulfații conținuti în apă în sulfuri insolubile, care sunt ușor decantate și îndepărtate sub formă de nămol. Procesul de curățare are loc în instalații speciale - bioreductoare.[ ...]

Contaminarea apelor fenolice cu gudron de cărbune este de obicei în intervalul de 0,5 g/dm3, în unele perioade poate crește până la 1 g/dm3 sau mai mult. Poluarea cu solide în suspensie, în principal nămol bacterian, are loc în procesul de epurare biochimică a apelor uzate și este în intervalul de până la 1 g/dm3. Conform cercetărilor, temperatura optimă pentru decantarea apelor fenolice este de 35-40 °C, pH 7,0-7,5.[ ...]

Una dintre cele mai importante sarcini în tratarea biochimică a apelor uzate în aerotancuri este de a furniza oxigen microorganismelor care oxidează impuritățile organice din apă. Procesul de tratare a apelor uzate în aerotanc constă dintr-o serie de etape paralele și secvențiale de transformări ale substanțelor implicate în reacții biochimice. Modificările care apar în acest caz cu oxigenul pot fi reprezentate astfel. Când aerul este furnizat apei, se formează bule, din care oxigenul trece în amestecul de nămol și, amestecând, este distribuit uniform în acesta. Apoi oxigenul dizolvat este adsorbit de celulele bacteriene care fac parte din bumbacul de namol activ si este folosit pentru oxidarea substantelor organice, de asemenea adsorbite de bumbacul de namol. Ca rezultat al sintezei proteinelor în celulă și al diviziunii acesteia, se formează noi organisme vii. În plus, se formează produse de descompunere a substanțelor organice - dioxid de carbon, apă, produse de descompunere incompletă a impurităților organice, care sunt descărcate din bumbacul cu nămol activ în apă. Produșii de descompunere gazoasă sunt îndepărtați din apă în timpul aerării.[ ...]

O altă problemă asociată epurării biochimice a apelor uzate din sistemul II este conținutul de substanțe greu oxidante (petrol și produse petroliere), diverși compuși ai sulfului, fenoli, precum și o cantitate semnificativă de săruri minerale.[ ...]

S-a stabilit că cursul procesului de epurare biochimică a apelor uzate depinde de raporturile dintre cantitățile de oxigen dizolvat (agent oxidant), substanțe organice dizolvate și dispersate (agenți reducători) și enzimele produse de bacterii (catalizatori). Potențialul redox vă permite să determinați direct aceste rapoarte, exprimându-le în unități de potențial electric - milivolți.[ ...]

La proiectarea stațiilor de epurare biochimică a apelor uzate și analizarea funcționării acestora, se folosesc de obicei următorii parametri de proiectare: viteza de oxidare biologică, coeficienții stoechiometrici pentru acceptorii de electroni, rata de creștere și proprietățile fizice ale biomasei nămolului activ. Studiul modificărilor chimice în legătură cu transformările biologice care au loc într-un bioreactor face posibilă obținerea unei imagini destul de complete a funcționării structurii. Pentru sistemele anaerobe, care includ filtre anaerobe, astfel de informații sunt necesare pentru a asigura valoarea optimă a pH-ului mediului, care este principalul factor în funcționarea normală a instalațiilor de tratare. În unele sisteme aerobe, cum ar fi cele în care are loc nitrificarea, controlul pH-ului mediului este de asemenea necesar pentru a asigura rate optime de creștere microbiană. Pentru stațiile de epurare închise, care au intrat în practică la sfârșitul anilor ’60, care utilizează oxigen pur (oxi-tank), studiul interacțiunilor chimice a devenit necesar nu numai pentru controlul pH-ului, ci și pentru calculul ingineresc al echipamentelor conductelor de gaz.[ ...]

Produsele petroliere încetinesc procesul de tratare biochimică a apelor uzate în rezervoare de aerare la 50 mg/l. Pelicula de ulei de la suprafața apei impregnează penele păsărilor migratoare, acestea nu pot decola și mor.[ ...]

Sarcina ingineriei sanitare nu este doar tratarea apelor uzate, ci și separarea lichidului purificat de întreaga masă de organisme care conduc procesul. Prin urmare, una dintre condițiile pentru funcționarea instalațiilor de tratare biochimică a apelor uzate este formarea de bumbac cu nămol activ, capabil de sedimentare rapidă. Înainte de lucrările lui McKinney și colab., se credea că proprietatea de a forma bumbac cu nămol activ era inerentă numai 1oots 1oeagat eta.[ ...]

Utilizarea cenozelor compactate a accelerat dramatic purificarea biochimică a apelor uzate din contaminanții chimici. Astfel, tratarea efluenților uleioși cu adaos de ape uzate menajere (raport 5: 1) cu conținut de 10 -150 mg/l produse petroliere, COD în medie 1080 mg 02/l, VPK5 120 mg/l, BKP0LN 340 mg 02/l, a fost caracterizată prin următorii indicatori biochimici 0. Tratament biochimic incomplet într-o singură etapă cu o perioadă de aerare de 2-2,5 ore și o concentrație de nămol activ de 18 g/l a redus COD cu 80%, conținutul de ulei - cu 75%, BOD5 - cu 70%, BODtotal - cu 72%.[ ...]

Schema SUA prevede desalinizarea tuturor apelor uzate de rafinărie, ceea ce duce la o creștere de aproximativ trei ori (pe baza ponderii apelor uzate din HLOF) a costurilor de capital pentru desalinizare. A doua caracteristică asociată cu costuri suplimentare este tratarea biochimică a apelor uzate a ELOU ca parte a fluxului general al instalației. Pe de altă parte, această schemă prevede deturnarea apei de purjare a blocurilor de apă, neavând nevoie de tratare, ocolind instalațiile de epurare (cu amestecarea ulterioară cu debitul general al apei uzate epurate înainte de desalinizarea în comun). Această soluție reduce investiția în sistemul de tratare a apelor uzate cu aproximativ o treime (pe baza proporției de purjare a turnului de răcire). De asemenea, trebuie remarcat faptul că, prin această separare, conținutul de inhibitori, biocide și alți aditivi din apele uzate înainte de tratarea biochimică este redus semnificativ. În condițiile rafinăriilor străine, o astfel de separare a apelor uzate este posibilă datorită controlului constant asupra scurgerii produselor petroliere, care reprezintă principala sursă de contaminare a apei reciclate cu substanțe organice.[ ...]

Direcția principală de îmbunătățire a organizării epurării biochimice a apelor uzate este în mod tradițional crearea de instalații mari de cluster (urbane). Avantajele economice ale acestei direcții se datorează efectului pronunțat al concentrației agregate a proceselor de purificare. Odată cu creșterea concentrării proceselor de producție, costurile cresc monoton, dar costurile fixe și variabile cresc în grade diferite. Acest lucru face posibilă implementarea procedurii de selectare a tipului de structuri ca una de optimizare. Întrucât majoritatea tipurilor de costuri de producție (în special costurile asociate cu crearea și utilizarea mijloacelor fixe) cresc într-o măsură mai mică decât amploarea activităților de producție, valorile specifice acestor costuri pe unitate de volum de efluenți tratați sau masa de poluare extrasă din aceștia sunt în scădere.[...]

Acrilonitrilul are un efect nociv asupra instalațiilor biochimice de tratare a apelor uzate; o concentrație mai mare de 20 mg/l inhibă digestia nămolului de epurare în condiții anaerobe.[ ...]

Baza dezvoltării metodelor de tratare biochimică a apelor uzate în două și mai multe etape este ideea cultivării nămolului activ la stațiile de epurare adaptate la oxidarea anumitor grupe de poluanți organici. Se crede că cu cât adaptarea (specializarea) nămolului activ la acest tip de poluare este mai apropiată, cu atât procesul de purificare biochimică este mai reușit. Una dintre modalitățile de implementare inginerească a acestei idei este crearea unui tratament biochimic în etape, în fiecare etapă a căruia funcționează o anumită cultură de nămol activ. Este clar că, cu cât diferența dintre ratele de oxidare biochimică a componentelor individuale ale apei uzate este mai mare, cu atât concentrațiile inițiale ale acestora sunt mai mari, cu atât este mai eficientă utilizarea unei scheme de tratare în trepte.[ ...]

Cea mai importantă problemă a înființării și punerii în funcțiune a instalațiilor de tratare biochimică a apelor uzate este acumularea de nămol activ în aerotancuri sau biofilme în filtrele biologice.[ ...]

Oksitenk VNIIvodgeo este o instalație combinată pentru tratarea biochimică a apelor uzate folosind oxigen industrial. Pentru a obține o eficiență maximă în utilizarea oxigenului furnizat structurii, o parte a rezervorului de oxigen (reactor), în care amestecul de nămol este saturat cu oxigen, este etanșată. Separarea apei purificate de nămolul activ are loc într-un rezervor deschis de dezilator. Amestecarea amestecului de nămol și saturarea acestuia cu oxigen se realizează cu un aerator mecanic de suprafață, oxigenul intră automat în rezervorul de oxigen pe măsură ce presiunea gazului scade în zona de reacție. Îndepărtarea gazelor inerte (azot și dioxid de carbon) este, de asemenea, automatizată. Oxytenk VNIIvodgeo funcționează pe principiul unui mixer cu rezervor de aerare, oferind tratarea biochimică completă a apelor uzate industriale cu BYKP0LN - 250-300 mg 02/l.[ ...]

Cele mai răspândite sunt instalațiile bloc de dimensiuni mici pentru epurarea biochimică a apelor uzate pe bază de nămol activ de tip KU cu o capacitate de 25 până la 400 m3/zi. Apele uzate care conțin condensat sunt generate în diferite etape ale producției de gaze și ale epurării pe teren. Acestea sunt, în primul rând, apele uzate obținute în timpul procesului principal de producție (apa de condensare și de formare din separatoare, apa de reflux din desorbere, apa de la pompele de răcire pentru condens), care reprezintă până la 90%, precum și apele uzate din instalațiile auxiliare. Metanolul, glicolii și condensatul gazos sunt, de asemenea, principalii poluanți ai apelor uzate GPP.[ ...]

Diferența dintre COD și BOD caracterizează prezența impurităților care nu sunt oxidate biochimic și cantitatea de substanțe organice utilizate pentru a construi celulele de microorganisme. Pentru apele uzate menajere, BODtotal este de 85-90% din COD.Raportul BODtotal/COD poate fi folosit pentru a aprecia posibilitatea aplicarii unei anumite metode de tratare a apelor uzate. Dacă raportul CBO/COD>0,5, atunci aceasta indică posibilitatea utilizării epurării biochimice a apelor uzate; cu un raport CBO/COD [...]

Compania finlandeză Ecora a brevetat instalații de tip HKN, care utilizează tratarea biochimică a apelor uzate cu introducerea de reactivi înaintea aerotancului (sedimentare simultană). Instalația funcționează periodic, de aceea este recomandată pentru instalațiile cu fluctuații mari în debitul și compoziția apelor uzate. Este conceput pentru a trata apele uzate de la 2.500 de locuitori. Instalația este realizată din beton armat și este formată din două rezervoare - un rezervor de primire și un rezervor de aerare. Funcționarea acestuia este automatizată și controlată în funcție de nivelul lichidului din aerotanc cu ajutorul unei supape de evacuare. Apele uzate intră în rezervorul de recepție și sunt pompate prin transport aerian către aerotanc. Reactivul este introdus în conducta de alimentare. Totodată, se realizează umplerea rezervorului de aerare și tratarea apei uzate din acesta. Ciclul de umplere este proiectat pentru 21 de ore. Compania recomandă menținerea acestuia timp de 5 până la 2 ore.După umplerea rezervorului, suflanta este oprită și, prin urmare, aerarea și alimentarea cu apă uzată a aerotancului de către pontul aerian sunt oprite. În aerotanc, apele uzate se depun timp de 1,5 ore (de la 2 ore la 3 ore 30 de minute). Apoi supapa de evacuare se deschide, apa uzată tratată curge din rezervorul de aerare. Capătul conductei de evacuare din aerotanc este susținut de un flotor în partea de sus a aerotancului. Datorită faptului că conducta își schimbă poziția în înălțime, are o articulație pivotantă.[ ...]

O direcție promițătoare în dezvoltarea tehnologiei de tratare a apei extrem de eficiente este studiul efectului unui câmp electric asupra obiectelor biologice, inclusiv asupra microorganismelor care efectuează procesele de tratare biochimică a apelor uzate în biooxidanți și neutralizează sedimentele rezultate în digestoare, descompozitoare etc. Se știe că un efect moderat al unui câmp electric stimulează creșterea și activitatea vitală a bacteriilor, crescând capacitatea lor organică oxidativă a apei. Această direcție propune o serie de sarcini specifice în studiul acestui factor fenomenologic, a căror soluție poate avea un impact semnificativ asupra intensificării proceselor de biooxidare a impurităților organice conținute atât în ​​apele uzate, cât și în nămolul rezultat.[ ...]

Articolul lui Ya. A. Karelin, publicat în 1959, prezintă rezultatele studiilor privind tratarea biochimică a apelor uzate dintr-o instalație electrică de desalinizare (ELOU) care au trecut printr-o capcană de ulei, cu o diluare a scurgerii 1: 1. S-a folosit un amestec format din lichid fecal și 0,5 volum de apă condiționat pură ca diluare. Experimentele au fost efectuate pe o fabrică de semi-producție.[ ...]

Recent, în străinătate și în practica noastră de cercetare, pentru a evalua progresul procesului de epurare biochimică a apelor uzate, au început să utilizeze potențialul redox, altfel numit potențial redox pho. Acest indicator caracterizează mai pe deplin procesul de oxidare biochimică decât, de exemplu, cantitatea de oxigen dizolvat. În plus, pe baza valorii pho, se poate da o evaluare mai obiectivă a procesului în cazurile în care poluarea conține substanțe toxice pentru microorganisme și procesul este inhibat, în ciuda prezenței unei cantități suficiente de oxigen.[ ...]

Procesul ulterior de regenerare a nămolului activ poate avea loc fie în instalația care efectuează tratarea biochimică (aerotanc), fie într-o instalație separată (regenerator). În primul caz, la timpul de adsorbție se adaugă timpul de regenerare, iar structura este calculată pentru debitul de apă uzată prin suma timpului; în al doilea caz, structura (aerotanc) poate fi proiectată doar pentru debitul de apă uzată în ceea ce privește timpul necesar pentru adsorbție, iar regeneratorul este calculat pentru timpul de regenerare numai pentru debitul de nămol activ din acesta, al cărui debit este mult mai mic decât debitul de apă uzată. Prin urmare, în anumite condiții, al doilea caz în ceea ce privește construcția și funcționarea poate fi mai avantajos decât primul. Pentru a putea rezolva această problemă, proiectantul stațiilor biochimice de epurare a apelor uzate trebuie să determine timpul necesar procesului de adsorbție a substanțelor organice prin nămol activ, precum și timpul necesar procesului de regenerare a acestuia.[ ...]

Metoda biologică de regenerare a cărbunelui activat în condiții aerobe este utilizată de obicei în procesul de epurare biochimică a apelor uzate în cazul adsorbției de substanțe organice degradabile biologic.[ ...]

Înainte de a intra în instalațiile de epurare biochimică, apele uzate trec succesiv printr-o groapă de urgență, capcane de nisip, capcane de ulei, iazuri suplimentare de nămol, filtre cu nisip sau rezervoare de flotație etc. Sarcina acestor instalații este de a îndepărta contaminanții cât mai complet posibil până la concentrațiile maxime admise pentru tratarea biochimică. În cazul funcționării imperfecte a acestor instalații și al pătrunderii poluării în concentrații mai mari, funcționarea unității de tratare biochimică va fi perturbată.[ ...]

Această cantitate de canalizare menajeră corespunde evacuării unui oraș cu o populație de 450-500 de mii de oameni. Este imposibil (nerealist) să se obțină o asemenea cantitate de apă menajeră pentru tratarea apelor uzate a unei rafinării de petrol. Astfel, nu este posibil să se efectueze o epurare biochimică completă a apei uzate dintr-o instalație de prelucrare a uleiului cu conținut ridicat de sulf folosind un demulgator NCHK.[ ...]

Schema în două etape, în care biofiltrele din prima etapă sunt înlocuite cu aerotancuri, a devenit mai răspândită. O astfel de înlocuire în tratarea apelor uzate industriale de la întreprinderile chimice este destul de justificată și oportună, deoarece face posibilă direcționarea apelor uzate cu concentrații mai mari de substanțe organice către instalațiile de tratare biochimică (Tabelul V1N-7).[ ...]

În funcție de destinația rezervoarelor de decantare în schema tehnologică a stației de epurare, acestea se împart în primare și secundare. Rezervoarele de decantare din fața instalațiilor de tratare biochimică a apelor uzate se numesc primare; secundar - rezervoare de decantare, amenajate pentru limpezirea apelor uzate care au fost supuse epurării biochimice.[ ...]

În procesul de nutriție, microorganismele primesc material pentru structura lor, în urma căruia are loc o creștere a masei bacteriilor din nămol activat, iar în procesul de respirație folosesc oxigen din aer. Substanțele organice conținute în apele uzate sunt mineralizate ca urmare a proceselor oxidative, iar produsele finale ale oxidării sunt dioxidul de carbon și apa. Unii compuși organici nu sunt complet oxidați, se formează produse intermediare. În procesul de tratare biochimică a apelor reziduale, hidrogenul sulfurat este, de asemenea, oxidat în sulf și acid sulfuric, iar amoniacul este oxidat la acizi azotic și azotic (nitrificare).[ ...]

Majoritatea organismelor heterotrofe primesc energie ca urmare a oxidării biologice a substanțelor organice - respirația. Hidrogenul din substanța oxidată (vezi § 24) este transferat în lanțul respirator. Dacă doar oxigenul joacă rolul acceptorului final de hidrogen, procesul se numește respirație aerobă, iar microorganismele sunt aerobe stricte (obligate) care au un lanț complet de enzime de transfer (vezi Fig. 14) și sunt capabile să trăiască numai cu o cantitate suficientă de oxigen. Microorganismele aerobe includ multe tipuri de bacterii, gris-6¿i, alge, majoritatea protozoarelor. Saprofitele aerobe joacă rolul principal în procesele de tratare biochimică a apelor uzate și de autoepurare a rezervorului.

Aceste metode sunt utilizate pentru curățarea apelor uzate menajere și industriale de multe substanțe organice dizolvate și unele anorganice (hidrogen sulfurat, amoniac, sulfuri, nitriți etc.). Procesul de purificare se bazează pe capacitatea anumitor microorganisme de a utiliza aceste substanțe pentru alimentație: substanțele organice pentru microorganisme sunt o sursă de carbon. Microorganismele le distrug parțial, transformând ionii de CO 2 , H 2 O, nitrat și sulfat și le folosesc parțial pentru a-și forma propria biomasă. Procesul de purificare biochimică este în esență natural, natura sa este aceeași pentru procesele care au loc atât în ​​rezervoare naturale, cât și în instalațiile de tratare.

Oxidarea biologică este efectuată de o comunitate de microorganisme (biocenoză), care include multe bacterii diferite, protozoare și organisme mai bine organizate (alge, ciuperci) , interconectate într-o singură relații complexe complexe. Această comunitate se numește namol activ, conține de la 106 la 1014 celule per 1 g de biomasă uscată (aproximativ 3 g de microorganisme per 1 litru de apă uzată).

Metode cunoscute aerobe și anaerobe de tratare biochimică a apelor uzate.

proces aerob. Pentru implementarea sa se folosesc grupuri de microorganisme, a căror activitate vitală necesită o aprovizionare constantă cu oxigen (2 mg0 2 /l), temperatură 20-30 ° C, pH 6,5-7,5, raportul elementelor biogene BOD: N: P nu mai mult de 100: 5: 1. Limitarea metodei este conținutul de plumb de substanțe toxice și toxice nu mai mare de 10:00 mg/l tetraetil. liu, titan, Cr 6+ și monoxid de carbon 0,01 mg/l, compuși de bismut, vanadiu, cadmiu și nichel 0,1 mg/l, sulfat de cupru 0,2 mg/l, cianura de potasiu 2 mg/l.

Tratarea aerobă a apelor uzate se realizează în instalații speciale: iazuri biologice, aerotancuri, rezervoare de oxigen, biofiltre.

iazuri biologice concepute pentru tratarea biologică și pentru post-tratarea apelor uzate în combinație cu alte instalații de tratare. Ele se realizează sub forma unei cascade de iazuri, formate din 3-5 trepte. Procesul de epurare a apelor uzate este implementat după următoarea schemă: bacteriile folosesc oxigenul eliberat de alge în timpul fotosintezei, precum și oxigenul din aer, pentru a oxida poluarea. Algele, la rândul lor, consumă monoxid de carbon, fosfați și azot de amoniu eliberat în timpul descompunerii biochimice a materiei organice. Prin urmare, pentru funcționarea normală a iazurilor, este necesar să se mențină valori optime ale pH-ului și temperaturilor apelor uzate. Temperatura trebuie să fie de cel puțin 6 °C și, prin urmare, iazurile nu sunt folosite iarna.

Există iazuri cu aerare naturală și artificială. Adâncimea iazurilor cu aerare naturală la suprafață, de regulă, nu depășește 1 m. Cu aerarea artificială a iazurilor folosind aeratoare mecanice sau suflarea aerului prin coloana de apă, adâncimea acestora crește la 3 m. Utilizarea aerării artificiale accelerează procesele de purificare a apei. De asemenea, trebuie indicate dezavantajele iazurilor: capacitate de oxidare redusă, sezonalitatea lucrărilor, necesitatea unor suprafețe mari.

Structurile pentru tratarea biologică artificială în funcție de locația biomasei active în ele pot fi împărțite în două grupuri:

Biomasa activă se află în apa uzată tratată în stare suspendată (aerotancuri, rezervoare de oxigen);

Biomasa activă este fixată pe materialul imobil, iar apa uzată curge în jurul acestuia cu un strat de peliculă subțire (biofiltre).

Aerotancurile sunt rezervoare din beton armat, în plan dreptunghiular, împărțite prin pereți despărțitori în coridoare separate.

Pentru a menține nămolul activ în stare suspendată, amestecați-l intens și saturați amestecul tratat cu oxigen din aer, în aerotancuri sunt dispuse diverse sisteme de aerare (de obicei mecanice sau pneumatice). Din aerotancuri, amestecul de apă uzată tratată și nămol activ intră în limpezitorul secundar, de unde nămolul activ depus pe fund este evacuat în rezervorul stației de pompare cu ajutorul unor dispozitive speciale (pompe de nămol), iar apa uzată tratată intră fie pentru tratare ulterioară, fie dezinfectată.

Pentru aerarea pneumatică a apelor uzate, în locul aerului poate fi furnizat oxigen pur. Acest proces folosește oxytenki, oarecum diferit ca design de aerotancurile. Capacitatea de oxidare a oxytenks este de 3 ori mai mare decât cea din urmă.

Biofiltre sunt utilizate pentru consumul zilnic de ape uzate menajere și industriale până la 20-30 mii m 3 pe zi. Biofiltrele sunt rezervoare de formă rotundă sau dreptunghiulară în plan, care sunt umplute cu material pentru furaje. În funcție de natura încărcării, biofiltrele sunt împărțite în două categorii: cu încărcare volumetrică și plană. Materialul în vrac, constând din pietriș, argilă expandată, zgură cu o dimensiune a particulelor de 15-80 mm, este acoperit cu un strat de 2-4 m înălțime. Materialul plan este realizat sub formă de blocuri rigide (elemente inelare, tubulare din plastic, ceramică, metal) și moi (țesătură rulată), care sunt montate în corpul biofiltrului cu un strat gros de 8 m.

proces anaerob. Aici, oxidarea biologică a substanțelor organice are loc în absența oxigenului molecular din cauza oxigenului legat chimic în compuși precum sulfiți, sulfiți și carbonați. Procesul se desfășoară în două etape: în prima etapă, se formează acizi organici, în a doua etapă, acizii formați sunt transformați în metan și CO 2: compuși organici + 0 2 + bacterii formatoare de acid -> acizi volatili + CH 4 + CO 2 + H, + celule noi + alți produse - „acizi volatili + 0 2 + bacterii care formează metan + 0 2 + celulele noi -> CH 2 +-4 formează CO2. Procesul principal se desfășoară în digestoare.Aceste procesează nămolul activ și apele uzate concentrate (de obicei DBO > 5000) care conțin substanțe organice, care sunt distruse de bacteriile anaerobe în timpul fermentației metanului. Fermentația specificată în condiții naturale are loc în mlaștini.

Scopul principal al epurării anaerobe este reducerea volumului de nămol activ sau a cantității de materie organică din apele uzate, obținerea de metan (până la 0,35 m 3 în condiții normale la 1 kg de COD) și un sediment bine filtrant și inodor. Precipitațiile după filtrare pot fi folosite ca îngrășământ în producția de culturi (dacă conținutul de metale grele din acestea este sub CPM). Gazul produs în digestoare conține până la 75% (vol.) metan (restul este CO 2 și aer) și este folosit ca combustibil.

Epurarea biologică a apelor poluate poate fi efectuată în condiții naturale, scop în care se folosesc terenuri special pregătite ( câmpuri de irigareȘi filtrare). În aceste cazuri, capacitatea de curățare a solului în sine este folosită pentru a elibera apele uzate de contaminanți. Filtrarea prin stratul de sol, apa lasă în suspensie, impurități coloidale și dizolvate în el. Microorganismele din sol oxidează poluanții organici, transformându-i în cei mai simpli compuși minerali - dioxid de carbon, apă, săruri. Câmpurile de irigare sunt folosite simultan pentru tratarea apelor uzate și cultivarea cerealelor și a culturilor de siloz, ierburi, legume, precum și pentru plantarea de arbuști și copaci. Câmpurile de filtrare sunt folosite numai pentru tratarea apelor uzate.

Metodele biochimice de tratare a apelor uzate se bazează pe utilizarea microorganismelor care oxidează substanțele organice prezente în apele uzate în stare coloidală și dizolvată. Microorganismele distrug moleculele diverșilor compuși, folosind substanțe necesare pentru nutriția, reproducerea și creșterea masei biologice a acestora - nămol activat și biofilm.

Nămolul activat este bulgări și fulgi cu dimensiuni cuprinse între 5 și 150 de microni, constând din organisme vii și un substrat solid. Organismele vii ale nămolului activat includ acumularea de bacterii, viermi protozoare, celule bacteriene, ciuperci, drojdie. Substratul solid este partea moartă a microorganismelor cu nămol activ. Biofilmul are aspectul de murdărie mucoasă de 1-3 mm grosime pe filtrul de umplutură și este, de asemenea, format din bacterii, ciuperci, drojdii și alte organisme.

Pentru viața normală, microorganismele au nevoie de diverse elemente chimice pe care le absorb din apele uzate. Elementele lipsă - azot, fosfor, potasiu - sunt introduse artificial în apa uzată tratată.

Metodele biochimice sunt utilizate de obicei pentru tratarea finală a apelor uzate după utilizarea metodelor fizico-chimice de epurare. Cu ajutorul metodelor fizico-chimice, substanțele care nu sunt susceptibile de tratament biologic sunt îndepărtate sau concentrația lor este redusă. În prezent, tratarea în comun a apelor uzate menajere și industriale este utilizată pe scară largă, deoarece apele uzate menajere conțin substanțe dizolvate care sunt cel mai ușor absorbite de microorganisme.

Procesul de tratare biochimică a apelor uzate se realizează în dispozitive de diferite tipuri: rezervoare de aerare, biofiltre și iazuri. Nămolul activat distruge diverși compuși din rezervoarele de aerare, unde se realizează aerarea artificială a apelor uzate și a nămolului în suspensie. Biofilmul este atașat de masa de umplere a biofiltrului și intră în contact cu aerul la filtrarea apelor uzate.

aerotancurile au o formă diferită. Datorită aerării apelor uzate și a nămolului, nămolul activ distruge diverși compuși. Este posibilă aerisirea apelor uzate în rezervoarele de aerare prin metode mecanice și pneumatice. Cu cât aerul este dispersat mai fin, cu atât este mai mare suprafața de contact a bulelor de aer cu apa, adică, cu atât apa uzată este mai complet saturată cu oxigen, care este necesar pentru viața microorganismelor. Uneori se folosește aerarea la suprafață a apelor uzate, care constă în pulverizarea la suprafață a apei pompate din fundul aerotancului. Aerarea pneumatică folosește adesea oxigen în loc de aer. Utilizarea oxigenului, pe de o parte, crește costul procesului de tratare biochimică, a apelor uzate și, pe de altă parte, îl intensifică semnificativ, deoarece concentrația de nămol activ aproape se dublează, iar timpul necesar pentru descompunerea diferitelor substanțe de către microorganisme scade.

Conform schemei de epurare biochimică completă a apelor uzate (Fig. 111), apa uzată intră în egalizator 1 echipat cu un grătar pentru purificarea mecanică a apei din particule mari și diverse obiecte. Din egalizator, apa este furnizată la capcana de nisip 2 , care este un rezervor cilindric-conic cu o admisie tangențială a apei. O fracție granulară - nisip - se depune în capcana de nisip. Evacuarea capcanei de nisip intră în limpezitorul primar 3 , în care se depune fracțiunea cu granulație fină a particulelor în suspensie. Drenarea rezervoarelor de decantare primară împreună cu nămolul de retur este alimentată în rezervoarele de aerare 4 cu secțiune transversală dreptunghiulară, unde diverse substanțe organice și minerale se descompun cu ajutorul microorganismelor. În rezervoarele de aerare, apa uzată este aerisită cu aer comprimat. Din aerotanc, apele uzate cu nămol activ sunt trimise spre decantare într-o bazin secundară 5 pentru captarea nămolului activ. Scurgerea bazinului secundar intră în rezervorul de contact 6, care este, de asemenea, alimentat cu clor lichid pentru dezinfecția apelor uzate. Durata contactului apei uzate cu clorul lichid este de 15-20 de minute. După contactul cu clorul, apa uzată este depusă într-o cuvă 7 . și apoi hrănite în iazuri tampon, în care apa purificată trebuie păstrată cel puțin 3 zile.

Nămolul de la limpezitorul secundar este pompat de pompele stației 8 în agentul de îngroșare a nămolului 9 . O parte din nămol - retur - este introdusă în rezervorul de aerare. Nămolul compactat și nămolul din rezervorul de decantare primar sunt introduse în digestor 10 - rezervor închis ermetic pentru fermentarea nămolului fără acces la oxigen. Precipitatul din digestor este amestecat intens cu un mixer cu elice. Intensitatea fermentației nămolului crește la o temperatură de 50-55 ° C, prin urmare, în metanul din cazan 12 se serveste abur. În timpul fermentației a 1 tonă de sediment se formează aproximativ 10 m 3 de gaz. Gazul eliberat ca urmare a fermentației și care conține 70-75% metan și 20-25% dioxid de carbon este ars într-o cameră de cazane. Din digestor, nămolul este alimentat în patul de nămol 11 cu bază de drenaj artificial sau natural.

Apa de drenaj din pernele de nămol este pompată în rezervorul de decantare primar. Pe paturile de nămol, sedimentul este deshidratat la un conținut de 75-80% solide. După aceea, poate fi folosit ca îngrășământ. Uneori, nămolul din digestor este deshidratat în filtre prese de tip FPAKM și în uscătoare termice.

În biofiltre, poluarea apelor uzate este oxidată atunci când este filtrată prin mediile filtrante, pe suprafața cărora cresc și se dezvoltă organismele din biofilm. Biofiltrele sunt adesea structuri cilindrice din beton, beton armat sau cărămidă. Biofiltrul este umplut cu un material filtrant format din bucăți de 4-6 cm, materialul trebuie să fie dur pentru o mai bună reținere a biofilmului. Apa uzată din biofiltru creează condiții pentru dezvoltarea microorganismelor care se atașează de materialul filtrant. Când apa uzată este filtrată prin mediul de filtrare cu biofilm, diverși compuși ai apei uzate se descompun. Apa purificată este concentrată pe fundul filtrului impermeabil la apă, de unde este evacuată prin conducte de drenaj.

Biofiltrele sunt împărțite în foarte încărcate și ușor încărcate sau cu picurare. Înălțimea unui filtru foarte încărcat este de 2-4 m, iar un filtru de picurare este mai mică de 2 m. În filtrele foarte încărcate, se utilizează ventilația artificială a apei uzate.

Productivitatea apei tratate a biofiltrelor cu încărcare mare și, respectiv, prin picurare, este de 10-30 și respectiv 0,5-3 m 3 /(m 2 ·zi).

Condițiile optime de funcționare pentru biofiltre sunt următoarele: ape uzate pH 7-8; temperatura 18-25 °C; concentrația în apele uzate, elemente de potasiu, azot și fosfor și solide în suspensie nu este mai mare de 100 mg/l.

Apele uzate se epurează prin metode biochimice și în condiții naturale: în câmpuri de irigare și filtrare și în iazuri biologice. Câmpurile de irigare și filtrare sunt relativ rar utilizate pentru tratarea apelor uzate. De obicei, pentru tratarea finală și decantare, apele uzate sunt trimise în iazurile biologice.

Efluentul conține substanțe de origine organică și anorganică și mult mai multe organice. Și dacă este mai ușor să scapi mecanic de incluziunile anorganice, atunci sunt necesare alte metode pentru a elimina impuritățile organice. Una dintre principalele este tratarea biologică a apelor uzate. Veți afla despre caracteristicile, soiurile și tehnologiile sale în acest articol.

Apa este viață, dar o consumăm curată și o întoarcem murdară. Dacă scurgerile nu sunt curățate, atunci vremea „umidității prețioase”, descrisă de mulți scriitori de science fiction, va veni foarte curând. Natura poate purifica apa singură, dar aceste procese sunt foarte lente. Numărul de persoane este în creștere, și volumul consumului de apă este în creștere, astfel încât problema epurării organizate și temeinice a apelor uzate este deosebit de acută. Cea mai eficientă tehnologie de purificare a apei este biologică. Dar, înainte de a lua în considerare principiile de bază ale activității sale, trebuie să înțelegeți compoziția apei.

Compoziția apelor uzate menajere

In orice casa cu apa curenta exista si un sistem de canalizare. Oferă procese normale pentru transportul apelor uzate de la apartamente și case la stațiile de epurare. Apa obișnuită curge în conductele de canalizare, dar poluată. Impuritățile din acesta sunt doar 1%, dar el este cel care face ca efluentul să nu fie adecvat pentru utilizare ulterioară. Abia după purificare, apa poate fi refolosită pentru băut și acasă.

Compoziția exactă a apei uzate nu poate fi numită, deoarece depinde de locul în care a fost prelevată o probă specială, dar chiar și în același loc, cantitatea și setul de impurități pot varia. Cel mai adesea, apa conține particule solide, impurități biologice, incluziuni anorganice. Totul este simplu cu materia anorganică – chiar și cel mai simplu filtru îl îndepărtează, dar va trebui să lupți cu materia organică. Dacă nu se face nimic, aceste substanțe încep să se descompună și să formeze un sediment putrezitor (de unde „mirosul de canalizare”) caracteristic neplăcut. Mai mult, nu numai materia organică descompusă începe să putrezească, ci și apa.

Pe scurt, compoziția apei uzate include grăsimi, agenți tensioactivi, fosfați, compuși de clorură și azot, produse petroliere, sulfați. Ele nu pot dispărea singure din apă - este nevoie de curățare complexă. Problema este deosebit de acută în acele case în care se realizează un sistem autonom de evacuare a apei și alimentare cu apă, deoarece fiecare amplasament are o groapă și o fântână pentru apă. Dacă scurgerile nu sunt curățate, acestea pot intra în robinet - iar situația va deveni în pericol.

Metode de tratare a apelor uzate menajere si industriale

Apa uzată se poate autoepura în condiții naturale, dar numai dacă volumul lor este mic. Întrucât sectorul industrial este foarte dezvoltat astăzi, volumele de efluenți la evacuare sunt semnificative. Și pentru a obține apă curată, o persoană trebuie să rezolve problema apelor uzate - adică purificarea lor. În total, există mai multe metode de epurare a apelor uzate - acestea sunt mecanice, chimice, fizico-chimice și biologice. Să aruncăm o privire mai atentă la caracteristicile fiecăruia dintre ele.

Curățarea mecanică presupune utilizarea unor tehnici precum filtrarea și decantarea. Uneltele principale sunt grătarele, sitele, filtrele, capcanele și capcanele. Când apa trece de tratarea primară, aceasta intră în bazin - un recipient destinat să depună apele uzate cu formarea de sedimente. Curățarea mecanică este folosită în majoritatea sistemelor moderne, dar rareori ca metodă independentă. Și lucrul este că nu este potrivit pentru îndepărtarea componentelor chimice și a impurităților organice.

Curățarea chimică se efectuează folosind reactivi - substanțe chimice speciale care reacționează cu impuritățile conținute în apă și formează un precipitat insolubil. Ca rezultat, conținutul de suspensii solubile este redus cu 25% și insolubil cu 95%.

Purificarea fizico-chimică implică utilizarea unor tehnici precum oxidarea, coagularea, extracția și așa mai departe. Aceste procese fac posibilă eliminarea incluziunilor anorganice din apă și distrugerea impurităților organice slab oxidate. Cea mai populară metodă de curățare fizică și chimică este electroliza.

Purificarea biologică este un proces bazat pe utilizarea unor microorganisme specifice și pe principiile activității lor vitale. Bacteriile vizează poluanți organici specifici, iar apa este purificată.

Metode de tratare biologică a apelor uzate și beneficiile acesteia. Stații și instalații pentru tratarea biologică a apelor uzate

Metodele de tratare biologică a apelor uzate includ aerotancuri, filtre biologice și așa-numitele biobazine. Fiecare metodă are propriile sale caracteristici, despre care vă vom spune mai jos.

Aerotancurile

Această metodă de epurare biologică implică interacțiunea apei uzate curățate mecanic anterior și a nămolului activ. Interacțiunea are loc în containere speciale - sunt formate din cel puțin două secțiuni și sunt echipate cu sisteme de aerare. Nămolul activat conține un număr mare de microorganisme aerobe, care, în condiții adecvate, îndepărtează diverși poluanți din apele uzate. Siltul este un sistem complex de biocenoză în care bacteriile, supuse alimentării regulate cu oxigen, încep să absoarbă impuritățile organice. Purificarea biologică are loc în mod constant într-o singură condiție principală - aerul trebuie să intre în apă. Când procesarea organică este finalizată, nivelul necesarului de oxigen (BOD) scade și apă este furnizată în secțiunile următoare.

În alte secțiuni, bacteriile nitrificatoare sunt incluse în lucrare, care procesează un astfel de element precum azotul de săruri de amoniu cu formarea de nitriți. Aceste procese sunt efectuate de o parte a microorganismelor, în timp ce cealaltă parte mănâncă nitriți cu formarea de nitrați. La finalizarea acestui proces, efluenții tratați sunt introduși în limpezitorul secundar. Aici nămolul activ precipită, iar apa purificată este trimisă în rezervoare.

Biofilter este o stație de tratare biologică populară printre proprietarii de case de țară. Este un dispozitiv compact, care include un rezervor cu material de alimentare. Sub forma unui film activ în biofiltru, există microorganisme care efectuează aceleași procese ca în primul caz.

Tipuri de instalare:

• în două etape;
• filtrare prin picurare.

Performanța dispozitivelor cu filtrare de tip picurare este scăzută, dar garantează gradul maxim de tratare a apelor uzate. Al doilea tip este mai productiv, dar calitatea curățării va fi aproximativ aceeași ca în primul caz. Ambele filtre constau din așa-numitele sisteme „corp”, distribuitor, de drenaj și de distribuție a aerului. Principiul de funcționare al biofiltrelor este similar cu principiul de funcționare al aerotancurilor.

iazuri biologice

Pentru a efectua tratarea apelor uzate prin această metodă, trebuie să existe un rezervor artificial deschis în care vor avea loc procese de autocurățare. Această metodă este cea mai eficientă, chiar și iazurile puțin adânci de până la un metru adâncime sunt potrivite. O suprafață semnificativă permite apei să se încălzească bine, ceea ce are și efectul necesar asupra proceselor vitale ale microorganismelor implicate în purificare. Această metodă este cea mai eficientă în sezonul cald - la o temperatură de aproximativ 6 grade și mai jos, procesele de oxidare se opresc. Iarna, curățarea nu are loc deloc.

Tipuri de iazuri:

• creșterea peștilor (cu diluare);
• în mai multe etape (fără diluare);
• iazuri de post-tratare.

În primul caz, efluenții sunt amestecați cu apa râului, după care sunt trimiși în iazuri. În al doilea, apa este trimisă în rezervor fără diluare imediat după decantare. Prima metodă necesită aproximativ două săptămâni, iar a doua lună. Avantajul sistemelor cu mai multe etape este un preț relativ scăzut.

Care sunt avantajele epurării biologice a apelor uzate?

Tratarea biologică a apelor uzate garantează aproape 100% apă curată. Cu toate acestea, vă rugăm să rețineți că biostația nu este utilizată ca metodă independentă. Puteți obține apă cristalină numai dacă mai întâi îndepărtați impuritățile anorganice în alte moduri, apoi îndepărtați organicele prin metode biologice.

Bacteriile aerobe și anaerobe - ce este?

Microorganismele utilizate în procesul de tratare a apelor uzate sunt împărțite în aerobe și anaerobe. Aerobii există doar într-un mediu care conține oxigen și descompun complet materia organică în CO2 și H2O, în același timp sintetizând propria biomasă. Formula pentru acest proces este următoarea:

CxHyOz + O2 -> CO2 + H2O + biomasă bacteriană,

unde CxHyOz este materie organică.

Microorganismele anaerobe se descurcă în mod normal fără oxigen, dar creșterea biomasei lor este, de asemenea, mică. Bacteriile de acest tip sunt necesare pentru fermentarea fără oxigen a compușilor organici cu formarea de metan. Formulă:

CxHyOz -> CH4 + CO2 + biomasă bacteriană

Tehnicile anaerobe sunt indispensabile la concentrații mari de substanțe organice – care depășesc maximul admisibil pentru microorganismele aerobe. La un conținut scăzut de materie organică, microorganismele anaerobe, dimpotrivă, sunt ineficiente.

Numirea metodelor biologice de purificare a apei

Majoritatea poluanților din apele uzate sunt substanțe de origine organică. Principalele surse de date despre poluare și consumatori de efluenți tratați:

• Servicii locative și comunale, întreprinderi din industria alimentară și complexe zootehnice.
• Întreprinderi din industria chimică, de rafinare a petrolului, a celulozei și hârtiei și a pielii.

Compoziția efluenților în aceste cazuri va fi diferită. Un lucru este sigur - numai în condițiile unei curățări complexe cu utilizarea obligatorie a metodelor biologice pot fi obținute rezultate ideale.

Principiile tratamentului biologic și o listă de echipamente necesare

Ținând cont de principiile actuale ale epurării biologice, se selectează echipamente pentru organizarea unei stații de epurare biologică. Opțiuni principale:

• iazuri biologice;
• câmpuri de filtrare;
• biofiltre;
• rezervoare de aerare;
• metatancuri;
• puțuri de filtrare;
• filtre de nisip și pietriș;
• canale de oxidare circulante;
• bioreactoare.

Vă rugăm să rețineți că pot fi utilizate diferite metode pentru tratarea apelor uzate artificiale și naturale.

Tratarea apelor uzate prin metode biologice: avantaje si dezavantaje

Metodele biologice sunt eficiente pentru curățarea apelor uzate de materia organică, dar rezultate cu adevărat înalte pot fi obținute numai dacă sunt utilizate diferite metode într-un mod integrat. În plus, posibilitățile bacteriilor nu sunt nelimitate - microorganismele elimină impuritățile organice minore. Costul stațiilor de epurare biologică este relativ scăzut.

Toate metodele de tratare a apelor uzate

Înainte de a intra în sistemul de epurare biologică, apele uzate trebuie curățate mecanic, iar după aceasta, dezinfectate (clorare, expunere cu ultrasunete, electroliză, ozonare etc.) și dezinfectare. Prin urmare, în cadrul epurării complexe a apelor uzate, sunt utilizate și metode chimice, mecanice, membranare, reactivi.