Биологичекая очистка

Содержание

1. Введение. 3

2. Процесс биологической очистки. 3

3. Сооружения и аппараты биологической очистки. 4

3.1. Биофильтры с загрузкой из пеностекла или пластмассы. 5

3.2. Биодисковые фильтры. 6

3.3. Биофильтраторы. 7

3.4. Биореакторы с биобарабанами. 9

3.5. Аэротенки. 10

4. Обработка осадков. 16

5. Обеззараживание сточных вод. 16

6. Доочистка сточных вод. 17

6.1. Фильтрующие колодцы, кассеты. 17

6.2. Биологические пруды. 18

6.3. Фильтры с зернистой загрузкой. 18

6.4. Микрофильтры и намывные фильтры 19

6.5. Фильтр ОКСИПОР. 20

7. Заключение. 21

8. Литература. 22

1.Введение

Проблема охраны окружающей среды требует ускоренного внедрения высокоэффективных систем защиты водоемов от загрязнений.

Основным источником загрязнения водоемов, приводящим к ухудшению качества воды и нарушению нормальных условий жизнедеятельности гидро-бионтов, являются сбросы промышленных сточных вод. В настоящее время многие водоемы мира из-за загрязнения утратили свое значение как источни-ки рыбохозяйственного и санитарно-бытового водопользования.

Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для техни-ческих и хозяйственно-питьевых целей с каждым годом приобретает все большее значение. Сложности очистки сказана с чрезвычайным разнообрази-ем примеси в стоках, количество и состав которых постоянно изменяется в следствие появления новых производств и изменение технологии сущест-вующих.

В настоящее время метод очистки сточных вод активным илом является наиболее универсальным и широко применяемым при обработке стоков. Ис-пользование технического кислорода, высокоактивных симбиотических ило-вых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усо-вершенствованных конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения активного ила позволило в несколько раз повысить произ-водительность метода биологической очистки. Значительные резервы скрыты также в области интенсификации массообмена.

Проблема биологической очистки стоков приобретает возрастающее на-роднохозяйственное значение.

2.Процесс биологической очистки

Биологическая очистка сточных вод представляет собой результат функ-ционирования системы активный ил - сточная вода, характеризуемой наличи-ем сложной многоуровневой структуры. Биологическое окисление состав-ляющее основу этого процесса, является следствием протекания большого комплекса взаимосвязанных процессов различной сложности: от элементных актов обмена электронов до сложных взаимодействий биоценоза с внешней средой.

Результаты исследований показывают, что характерной особенностью сложных многовидовых популяций, к которым относятся и активный ил, яв-ляется установление в системе динамического равновесия, которое достигает-ся сложением множества относительно небольших отклонений активности и численности отдельных видов в ту или иную сторону от их среднего уровня.

3.Сооружения и аппараты

биологической очистки

Биологическая очистка может осуществляться как в естественных так и в искусственных условиях.

К сооружениям естественной очистки относятся:

1. Фильтрующие колодцы, используемые при расходе 1 куб.м в сутки и менее, и фильтрующие кассеты - при расходе 0,5-6 куб.м в сутки.

2. Поля подземной фильтрации - при расходе до 15 куб.м в сутки и более.

3. Поля фильтрации - при расходе 1400 куб.м в сутки и менее.

В этих сооружениях, фильтрующей загрузкой являются естественные грунты, используемые непосредственно на месте (пески, супеси, легкие суг-линки).

4. Фильтрующие траншеи, песчано-гравийные фильтры, применяемые при расходе 15 куб.м в сутки и более. Оросительная и дренажная сеть этих со-оружений положена в слое искусственной фильтрующей загрузки из при-возного грунта. Их устраивают при наличии водонепроницаемых или сла-бофильтрующих грунтов.

5. Фильтрующие кассеты с пропускной способностью 0,5-6 куб.м в сутки, применяемые в слабофильтрующих грунтах (суглинках) при коэффициенте фильтрации не менее 0,1 куб.м в сутки.

6. Циркуляционные окислительные каналы (ЦОК) - при расходе 100-1400 куб.м в сутки.

7. Биологические пруды с естественной или искусственной аэрацией - при расходе 1400 куб.м в сутки.

При круглогодичной работе очистной станции Сооружения естественной очистки рекомендуется использовать, если удовлетворяются следующие усло-вия:

 среднегодовая температура воздуха в районе расположения очистной станции не менее 10 град.С;

 глубина грунтовых вод не менее 1 м от поверхности земли;

 наличие свободных площадей в близи малых объектов.

При сезонной работе станции (только в летний период) первое условие, касающееся среднегодовой температуры, исключается.

Однако почвенные методы не всегда приемлемы из-за неблагоприятных санитарных, почвенно-грунтовых, климатических, гидрогеологических усло-вий. В связи с этим возникает необходимость в применении сооружений ис-кусственной биологической очистки.

К сооружениям, в которых биологическая очистка протекает в искусст-венно созданных условиях, относятся:

1. Биофильтры с загрузкой из пеностекла или пластмассы.

2. Биодисковые фильтры.

3. Биофильтраторы.

4. Биореакторы с биобарабанами.

5. Блок биореакторов с затопленной ершовой загрузкой.

6. Аэрационные установки, работающие по методу полного окисления (про-дленной аэрации).

7. Аэрационные установки с аэробной стабилизацией избыточного активного ила.

3.1. Биофильтры с загрузкой из

пеностекла или пластмассы

Сооружения биологической фильтрации, особенно с прикрепленным биоценозом, хорошо себя зарекомендовали в работе с малыми расходами и пиковыми нагрузками по органике. Они просты, удобны, в них за короткое время (до 30 минут) происходит скоростное изъятие загрязнений. На тради-ционных биофильтрах в качестве фильтрующей массы применяют объемный материал: щебень, гравий, керамзит. Блочные загрузки из блоков пеностекла имеют преимущества в технологическом, конструктивном и эксплуатацион-ном отношениях по сравнению с другими материалами. Пеностекло - это теп-лоизоляционный строительный материал. Он отличается механической проч-ностью, влаго-, паро- и газонепроницаемостью, огнестойкостью, морозостой-костью, долговечностью, устойчивостью к воздействию кислот и продуктов разложения. Площадь адсорбционной поверхности пеностекла в зависимости от величины перфорации с учетом малых и больших пор- 200 кв.м/куб.м.

Пеностекло имеет чрезмерно развитую поверхность, удерживает в еди-нице объема большое количество биопленки, чем какой-либо другой вид загрузочного материала, что способствует интенсивному изъятию загрязнений из сточных вод.

Распределение сточной воды по поверхности биофильтра осуществляется с помощью реактивного оросителя (Рис.1).

Пластмассовые загрузки используются в виде жесткой (кольца, обрезки труб и т.д.), жестко-блочной (из плоских и гофрированных листов), а также мягкой (из пластмассовых пленок) засыпки. Таким образом, загрузка обладает высокой пустотностью, большой сорбционной поверхностью и относительно малым коэффициентом сцепления биопленки с поверхностью загрузки, что создает условия для образования тонкого слоя биопленки.

Пластмассовая загрузка исключает заиливание биофильтров, значительно увеличивает объем поступающего воздуха, что способствует повышению окислительной мощности. Кроме достоинств, биофильтры обладают и рядом недостатков. Так, высокая не равномерность поступления сточных вод от ма-лых объектов крайне отрицательно влияет на работу биофильтров и аэротен-ков. В биофильтрах происходит подсыхание биопленки и наблюдается не рав-номерность температурного режима ее работы, создаются условия, способст-вующие заиливанию загрузки. Во избежания этих явлений в часы минималь-ного притока сточных вод осуществляют рециркуляцию очищенных сточных вод, что приводит к дополнительным энергозатратам на перекачку стоков.

3.2.Биодисковые фильтры

Эти сооружения предназначены для расхода сточных вод до 1000 куб.м в сутки. В качестве загрузки для биодисковых фильтров рекомендуются пер-форированные диски, изготовленные из объемных синтетических материалов пониженной плотности (пенопласта, пеностекла).

Современные биодисковые фильтры представляют собой многосекци-онную емкость, наполненную вращающейся загрузкой (Рис. 2). Диски наби-рают на горизонтально расположенном валу с расстоянием между ними 15-20 мм. Диски обычно погружены в очищаемую жидкость на 0,45Д (30—45 %), иногда до 0,75Д. Диаметр дисков находится в пределах от 0,4 до 3,0 метров в зависимости от производительности установки.

Принцип действия данного сооружения следующий: диски - основной компонент сооружения - находится в постоянном вращательном движении, причем их поверхность перфорации покрывается биопленкой,