Elektronikus könyvtár

Az aerob biokémiai tisztítási folyamatok természetes körülmények között és mesterséges szerkezetekben történhetnek. Természetes körülmények között a tisztítás öntözési területeken, szűrési mezőkben és biológiai tavakban történik. A mesterséges szerkezetek különböző kialakítású aerotanks és biofilters. A szerkezet típusának megválasztása a növény helyének, az éghajlati viszonyoknak, a vízellátás forrásának, az ipari és háztartási szennyvíz mennyiségének, a szennyezés összetételének és koncentrációjának figyelembe vételével történik. A mesterséges szerkezetekben a tisztítási folyamatok nagyobb sebességgel haladnak, mint a természetes körülmények között.

Az öntözési területek olyan speciálisan elkészített földterületek, amelyeket egyszerre használnak a szennyvíz tisztítására és mezőgazdasági célokra. A szennyvízkezelés az öntözés területén a talaj mikroflórája, a nap, a levegő és a növényi tevékenység hatására történik. A szennyvíz, a párásítás és a műtrágya biológiai kezelését követő mezıgazdasági öntözési mezık gabona- és silózövények, gyógynövények, zöldségek, valamint fák és cserjék termesztésére szolgálnak.

A biológiai tavak 3... 5 lépcsős kaszkád a tavak, amelyeken keresztül tisztított vagy előkezelt szennyvíz áramlik alacsony sebességgel. Leggyakrabban a végső biológiai kezelésre és a szennyvíz további tisztítására szolgál más kezelő létesítményekkel együtt.

Vannak természetes és mesterséges levegőztetésű tavak. A természetes levegőztetésű tavaknak mélysége (0,5... 1 m), a nap melegben melegszik és a vízi élőlények élnek. Az oxigén feloldódásának, és így az oxidációs sebességnek a növelése érdekében levegőztetett tavakat kell kialakítani. A levegőztetés mechanikusan vagy pneumatikusan történik. Ez lehetővé teszi a szennyezés terhelésének növelését 3... 3,5-szer, a tó mélysége 3,5 m-re növelésével.

Ábra. 1.26. Biológiai kezelésre szolgáló szerelési séma:

1 - primer ülepítő tartály; 2 - előfeszítő; 3 - aerotank; 4 - regeneráló; 5 - másodlagos ülepítő tartály

Tisztítás légtisztítókban

Aerotank nevű megerősített levegőztetett tartályok. A levegőztető tartály tisztítási folyamata akkor kezdődik, amikor a szennyvíz levegőztetett keveréke és az aktivált iszap áramlik rajta (1.26. A levegőztetés szükséges ahhoz, hogy az oxigénnel telített vizet és az iszapot felfüggeszteni lehessen.

Szennyvízvizet vezetünk az 1 kútba, ahol a szuszpendált részecskéket eltávolítjuk. A szedimentáció javítása érdekében az iszap feleslege (bio-koaguláció) része lehet. Ezután a tisztított víz bemegy az előszellőztető-átlagba. A túlzott iszap (cirkulációs aktivált iszap) részét a másodlagos tisztítóból ugyanabba az irányba küldjük. Itt a szennyvíz levegővel előmelegített 16... 20 percig. Szükség esetén semlegesítő adalékok és tápanyagok adhatók az előszellőztetőhöz.

Az átlagtól kezdve a szennyvíz a levegőztető tartályba kerül, amelyen keresztül az aktivált iszap kerül forgalomba. Az aerotankban előforduló biokémiai folyamatok két szakaszra bonthatók:

1) a szerves anyagok adszorpciója az aktivált iszap felszínén és a könnyen oxidálható anyagok intenzív oxigénfogyasztásával;

2) a lassan oxidáló szerves anyagok további oxidációja, az aktivált iszap regenerálása. Ebben a szakaszban az oxigént lassabban fogyasztják.

Az aero-tartályt rendszerint két részre osztják: a regenerátor (a teljes térfogat 25-30% -a) és maga a légtartály, amelyben a fő tisztítási folyamat megtörténik. A regenerátor jelenléte lehetővé teszi a koncentrált szennyvíz tisztítását és az egység termelékenységének növelését.

A levegőztető tartály előtt a hulladék folyadék nem tartalmazhat legfeljebb 150 mg / l szuszpendált részecskét és legfeljebb 25 mg / l olajterméket. A kezelt szennyvíz hőmérséklete nem lehet alacsonyabb 6 ° C és 30 ° C felett, és a pH-nak 6.5... 9 között kell lennie.

A levegőztető tartály után az iszap szennyvize belép a másodlagos ülepítő tartályba, ahol az iszapot elválasztják a víztől. Az iszap többségét visszavezetik a levegőztető tartályba (keringtetett aktivált iszap), és felesleget (felesleges aktivált iszap) fel kell tölteni az előszellőztetőbe és újrahasznosítani.

Az Aerotanks egy kültéri medence, amely kényelmes levegőztetésű eszközökkel van felszerelve. Két-, három- és négyfolyosósak. Az aero tartályok mélysége 2... 5 m.

Az Aerotank a következő főbb jellemzőkkel rendelkezik:

1) hidrodinamikus üzemmódban - hajtóanyagok, keverők és közbenső típusúak (diszpergált szennyvíz-bevezetővel);

2) az aktivált iszap regenerálásának módja szerint - külön regenerálással és külön regenerálás nélkül;

3) az aktivált iszap terhelésénél - nagy terhelésnél (részleges tisztításnál), normál és alacsony terhelésnél (hosszabb levegőztetéssel):

4) a lépések számával - egy-, két- és többlépcsős;

5) a szennyvízbevezetés módja szerint - folyó, félig folyó, változó munkaszinten és érintkezéssel;

6) tervezési jellemzőkkel.

A legelterjedtebb folyosó aerotank, amely elmozdító, keverőként és kombinált üzemmódokban dolgozik.

Ábra. 1.27. Kétkamrás aerotank ülepítő tartály:

1 - járókerék-levegőztető; 2 - elő-dúsítási zóna; 3 - partíció; 4 - forgó aerátor; 5 - erjedési zóna; 6 - tisztítási zóna

A teljes keverés szellőztető tartályaiban (1.27. Ábra) a bejövő szennyvizet azonnal összekeverik a folyadék és az aktivált iszap teljes tömegével. Ez lehetővé teszi a szerves szennyezés és az oxigén egyenletes eloszlását, és folyamatosan nagy terhelés mellett végzi el a folyamatot. A szennyezett anyagok maradék koncentrációja azonban a kezelt vízben nagyobb, mint a nyomástípusú szellőztető tartályoké, ami a terv fő hátránya.

Szellőztetéssel néhány tíz köbméter levegőt táplálunk 1 m 3 szennyezett szennyvízhez. Ebben az esetben nagy mennyiségű érintkezési felületet kell biztosítani a levegő, a szennyvíz és az iszap között, ami a hatékony tisztítás szükséges feltétele. A gyakorlatban pneumatikus, mechanikus és pneumatikus mechanizmusokat alkalmaznak az aerotankban lévő szennyvíz levegőztetésére. A levegőztetés módja a levegőztető tartály típusától és a levegőztetés kívánt intenzitásától függ.

Biofilterek tisztítása

A biofilter olyan szerkezet, amelynél egy darab (lemez, film stb.) Fúvókát (terhelést) helyeznek el, és elosztó eszközöket biztosítanak a szaggatott víz és levegő ellátására. A biofilterekben a szennyvizet egy mikroorganizmus filmmel borított töltőrétegen szűrjük. A mikroorganizmusok biofilmjei oxidálják a szerves anyagokat, felhasználva táplálék- és energiaforrásként. Így a szerves anyagot eltávolítjuk a szennyvízből, és növeljük az aktív biofilm tömegét.

Az elhasznált (elhalt) biofilmet szennyvízzel átmossák, és eltávolítják a biofilterről.

Terhelésként nagy porozitást, kis sűrűséget és nagy fajlagos felületet használnak: zúzottkő, kavics, salak, expandált agyag, kerámia és műanyag gyűrűk, kockák, golyók, palackok, hatszögletű tömbök, fémek, szövetek és műanyag rácsok, tekercsekben.

Jelenleg számos biofiltrátumot terveznek, amelyeket biológiai szűrőkre osztanak: teljes és nem teljes biológiai kezeléssel dolgoznak; természetes és mesterséges levegőellátással; újrahasznosítással és anélkül; egyfokozatú és kétfokozatú, csepegtető és nagy terhelésű.

A biofilm ugyanazokat a funkciókat látja el, mint az aktivált iszap. Megszívja és feldolgozza a szennyvízben található szerves anyagokat. A biofilterek oxidáló ereje alacsonyabb, mint a levegőztető tartályok teljesítménye. A biofiltereket a szennyvíztisztításban 50 000 m 3 / nap áramlási sebességgel használják. Hideg területeken zárt térben találhatók.

Az oxigén használata a szennyvíz levegőztetésére

Pneumatikus levegőztetéssel technikai oxigént használnak a levegő helyett. Néha ezt a folyamatot "bio-lerakódásnak" nevezik. Zárt rendszerekben, oxitóként hívják.

Az oxigén használata a levegő helyett a szennyvíz levegőztetéséhez számos előnnyel jár:

1) az oxigén felhasználás hatékonysága 8... 9-ről 90... 95% -ra emelkedik;

2) az oxigén oxidatív kapacitása 5... 6-szorosa az aerátorok teljesítményének;

3) az azonos oxigén-koncentráció biztosítása a szennyvízben, alacsonyabb keverési sebesség szükséges, ezáltal javítva az aktivált iszap ülepedési jellemzőit. Nagy és sűrű pelyhekből áll, amelyek könnyen kicsaphatók és szűrtek, ami lehetővé teszi koncentrációjának 10 g / l-re való növelését anélkül, hogy növelné a másodlagos tisztítószerek teljes méreteit;

4) az aktivált iszap bakteriális összetétele javul. Nagy koncentrációban O2 a fonalas baktériumok nem fejlődnek;

5) a tisztított vízben tisztább oxigén marad, ami további tisztítást eredményez;

6) nincs probléma a szag elleni küzdelemben, mivel a folyamatot hermetikusan lezárt egységekben végzik;

7) a tőkeköltségek alacsonyabbak.

Azonban az oxigénnel való tisztítás módja drágább, mint a levegő tisztítása, mivel jelentős költségekkel jár az oxigén előállításához. Ezért tanácsos ezt csak olyan esetekben használni, ahol az oxigén hulladék. Oxytotákban magasabb CO koncentráció következtében2, mint a levegőztető tartályokban, a víz pH-ja jelentősen csökken. A szennyvíz tartózkodási idejének csökkentése az oxitózisokban a levegőztető tartályokban végzett tisztításhoz képest a nitrifikációs folyamat romlásához vezet. Ugyanakkor a CO koncentráció növekedése2, Ez valószínűleg az oka, hogy az aktivált iszap növekedési üteme 0,6-1,2-ről az aerotankokra 0,4-0,6-ra csökkent. A tisztítási folyamatok kinetikájában nincs különbség oxigén és levegőztetés közben. Fejlesztett néhány formatervezés oksitenkov.

Szennyvíz

Az elmúlt években a környezetvédelem témája sürgetőbbé vált, mint valaha. Az egyik legfontosabb kérdés ebben a témában a szennyvízkezelés, mielőtt a közeli víztestekbe dömpingelne. A probléma megoldásának egyik módja biológiai szennyvíztisztítás lehet. Az ilyen tisztítás lényege a szerves vegyületek mikroorganizmusokkal történő feldarabolása a végtermékekbe, nevezetesen a víz, a szén-dioxid, a nitrit-szulfát stb.

A szerves anyagokat tartalmazó ipari szennyvízek legteljesebb feldolgozása biológiai módszerrel érhető el. Ebben az esetben ugyanazokat a folyamatokat alkalmazzák, mint a háztartási víz aerob és anaerob tisztítására.

Az aerob tisztításhoz különböző strukturális módosítások aerotankjait használják, oxycats, filter tankok, flotációs tartályok, biodízek és biológiai ércek.

A biológiai kezelés első szakaszában felhasznált nagy koncentrációjú szennyvíz anaerob folyamatában a főszerkezet a főemlékező.

Aerob módszer az élettartama aerob csoportjainak használatán alapul, amelynek élettartama állandó O2-áramlást és 20-40 ° C-ot igényel. A mikroorganizmusokat aktivált iszapban vagy biofilmben tenyésztik.

Az aktivált iszap élő szervezetekből és szilárd hordozóból áll. Az élő szervezeteket baktériumok, protozoumférgek, penészgombák, élesztőgomba és ritkán - a rovarok, rákok és algák lárvái képviselik. A biofilm a biofilter töltőanyagokon nő, 1-3 másodperces vastagságú nyálkahártya megjelenésével. A szennyvíz aerob kezelésének folyamata az elnevezett létesítményekhez kapcsolódik levegőztető medencék.

1. ábra. Aerotank munkamintázat

Aerotank munkamintázat

1 - keringő aktivált iszap; 2 - túlzott aktivált iszap;

3 - szivattyúállomás; 4 - másodlagos ülepítő tartály;

5 - aero tartály; 6 - primer tisztító

Az Aero tartályok meglehetősen mély (3-6 m-es) tartályokkal vannak felszerelve, amelyek levegőztetésére szolgálnak. Itt a mikroorganizmusok élő telepei (az aktivált iszap flocculens struktúráiban), szerves anyagok felosztása. A levegőztető tartályok után a tisztított víz belép a szeptikus tartályokba, ahol az aktivált iszap üledékképződése megtörténik a következő részleges visszatéréshez a levegőztető tartályba. Ezen túlmenően, ilyen létesítményekben külön tartályok vannak elrendezve, amelyekben az iszap "nyugszik" (regenerálódik).

Az aerotank műveletének egyik fontos jellemzője az aktív N-es iszap terhelése, amelyet a reaktorba jutó szennyező anyagok tömegének aránya a reaktorban lévő aktivált iszap abszolút száraz vagy hamutartalmú biomasszájához viszonyítva. Az aktivált iszap terhelése szerint az aerob tisztítórendszerek felosztásra kerülnek:

nagy teherbírású aerob szennyvíztisztító rendszerek N> 0,5 kg BOD (biokémiai oxigénfogyasztás mutatója) 5 naponta 1 kg iszapra;

közepes terhelésű aerob szennyvízkezelő rendszerek 0,2 ° C-on

Szennyvízkezelés aerob körülmények között

A biokémiai szennyvízkezelés aerob és anaerob módszerei ismertek. Az aerob módszer az organizmusok aerob csoportjain alapul, amelyhez az életfunkció állandó oxigénáramot és 20,40 ° C-os hőmérsékletet igényel. Az aerob kezelés során a mikroorganizmusokat aktivált iszapban vagy biofilmben tenyésztik. A biológiai kezelés folyamata légtároló tartályokban történik, ahol a szennyvíz és az aktivált iszap kerül szállításra (13.1 ábra).

Ábra. 13.1. A biológiai szennyvíztisztítás telepítési terve: 1 - primer tisztító; 2 - előszellőztető; 3 - aerotank; 4 - aktivált iszapregeneráló; 5 - másodlagos ülepítő tartály

Az aktivált iszap élő szervezetekből és szilárd hordozóból áll. Minden élő szervezet közössége (baktériumok, protozoák, férgek, penészgombák, élesztő, aktinomycetes, algák felhalmozódása) biocénózisnak nevezik.

Az aktivált iszap egy amfoter kolloid rendszer, amelynek pH-ja 4,9 negatív töltéssel rendelkezik. Az aktivált iszap szárazanyaga 70. 90% szerves és 30.10% szervetlen anyagot tartalmaz. Az aktív iszap legfeljebb 40% -a az alga maradványok és különböző szilárd maradékok kemény és halott része; az aktivált iszap élő szervezetei hozzá vannak kötve. Az aktivált iszapban különböző ökológiai csoportok mikroorganizmusai vannak: aerob és anaerob, termofil és mezofil, halofil és halofób.

Az aktivált iszap legfontosabb tulajdonsága az elszámolási képesség. Az iszap állapotát egy iszapindex jellemzi, amely a 30 perces leülepedés után természetes állapotban lévő 1 g iszapban lévő térfogat milliliterben van. Minél rosszabb az iszap elhelyezése, annál nagyobb az iszapindexe. A 120 ml / g-ig terjedő indexű iszap 120 ml-es indexű. 150 ml / g érték kielégítő, és ha az index 150 ml / g fölött van, rossz.

A biofilter-töltőanyagon növekszik a biofilm, nyálkahártyájának megjelenése 1,,3 mm és annál vastagabb. Baktériumból, gombákból, élesztőből és más organizmusokból áll. A mikroorganizmusok száma a biofilmben kisebb, mint az aktivált iszapban.

Az aerob körülmények között a heterotróf baktériumok által előidézett biológiai oxidáció mechanizmusa a következő séma szerint ábrázolható:

A reakció (13.1) szimbolizálja a szennyvíz kezdeti szerves szennyezésének oxidációját és az új biomassza kialakulását. A kezelt szennyvízben biológiailag oxidálható anyagok maradnak, elsősorban oldott állapotban, mivel a kolloid és a feloldatlan anyagokat sorpciós módszerrel távolítják el a szennyvízből.

A sejtes anyag endogén oxidációjának folyamata, amely a külső tápforrás használatát követően következik be, leírja a reakciót (13.2).

Az autotrofikus oxidáció egyik példája lehet a nitrifikáció.

ahol C5H7NO2 - a mikroorganizmusok szervesanyag-tartalmú sejtjeinek összetételének szimbóluma.

Ha a denitrifikációs eljárást biológiailag tisztított vízzel végezzük, gyakorlatilag az eredeti szerves anyagoktól mentesen, akkor viszonylag olcsó metil-alkoholt használunk szén-dioxid-takarmányként. Ebben az esetben a teljes denitrifikációs reakció a következőképpen írható le:

Az itt bemutatott összes enzimatikus reakciót a sejt belsejében végezzük, amelyhez a szükséges elemeknek be kell kerülniük a testébe a héjon keresztül. Sok eredeti szerves szennyeződés túl nagy részecskeméret lehet a sejt méretéhez képest. Ebben a tekintetben a teljes oxidációs folyamatban jelentős szerepet játszik a nagy molekulák és a sejten kívüli részecskék enzimatikus hidrolitikus hasítása, kisebb, a sejt méretével arányosan.

Aerob biológiai rendszerekben a levegő (valamint a tiszta oxigén vagy oxigénnel dúsított levegő) ellátása biztosítja, hogy az oldott oxigén jelenléte a keverékben ne legyen alacsonyabb, mint 2 mg / l.

A szerkezetek oxidációja nem mindig megy végbe, azaz a CO keletkezése előtt2 és H2O. A szennyvíz a kezelés után is megjelenhetnek intermedierek, amelyek nem voltak az eredeti szennyvíz, néha még kevésbé kívánatos, hogy a tározó, mint az eredeti szennyeződésektől.

Szennyvíz és speciális kezelési módszerek

A szennyvízelvezetés problémája különösen akut a modern ember számára. Az a tény, hogy kényelmes életkörülményeket teremtve egy ember számára, jelentős mennyiségű tiszta víz szükséges a háztartási használatra és ivásra. Ha 300 évvel ezelőtt a szennyvizet a tározókba engednék, ahol természetesen tisztítanák őket, akkor jelenleg az ilyen emberi viselkedés elfogadhatatlan, mert a szennyvíz szerkezete megváltozott, és most a szennyvíz szennyező anyagot tartalmaz, amely tönkreteszi a tározók és a talaj növényvilágát.

A teljes víztisztításhoz egy tisztítószer komplexet kell alkalmazni, amely magában foglalja a biológiai, fizikai és kémiai tisztítás módszereit.

A szennyvízkezelés alaptechnológiai rendszere.

Annak ellenére, hogy még most is jelentős mennyiségű szennyvíz kerül a víztestekbe, mégis a legtöbb szennyvizet alaposan megtisztítják, mielőtt visszatérnének a természetbe. Ha ez nem történhetett meg, akkor mindegyik tározó pár hónap alatt valódi pihentetőmedence lett volna. A modern szennyvíz túlságosan gazdag elemekből álló palettával rendelkezik, ásványi eredetű elemek, szerves vegyületek bomlása, nagyszámú kórokozó, mindenféle vegyi anyag.

A szennyvízbe belépő ásványi anyagok közé tartoznak a lúgok, agyag, homok, sók és hasonlók. Az elfolyó szerves komponensei közé tartoznak a növényi és állati eredetű különböző maradékok, amelyek gyakran a csatornarendszerbe kerülnek. A csatornahálózatba belépő vegyi anyagok száma és változata egyszerűen elképesztő, és ez a fajta nem korlátozódik a háztartási vegyi anyagokra, mivel egyesek csatornába és súlyosabb vegyi anyagokba, például oldószer-maradványokba és szárítóolajba kerülnek.

A szennyvízkezelés modern módszerei meglehetősen hatékonyak, és három kategóriába sorolhatók: mechanikai, biológiai, kémiai kezelés.

Meg kell jegyezni, hogy a városi szennyvíztisztító telepeken a víz a tisztítás mindhárom szakaszán átmegy, míg egy vagy kettő felhasználásával elegendő egy egyedi szennyvízcsatorna-rendszer kialakítása.

A szennyvízkezelés mechanikus módszere

Szeptikus tartályok: a - vízszintes: 1 - bemeneti tálca, 2 elrendezésű kamra, 3 - kimeneti tálca, 4 lyukas; b - függőleges: 1 - hengeres rész, 2 - központi cső, 3 - vályú, 4 - kúpos rész; в - radiális: 1 - ház, 2 - csúszda, 3 - elosztó készülék, 4 - nyugtató kamra, 5 - lehúzó mechanizmus; g - csőszerű; d - hajlított lemezekkel: 1 - test, 2 - lemez, 3 - szuszpenzió

A mechanikus tisztítás a szennyvízelvezetés meglehetősen primitív módszere. Jelenleg ezt a tisztítási módszert kizárólag városi szennyvízelvezető állomásokon történő előzetes vízkezelésként használják. Valójában ez a módszer a különböző eredetű szilárd, feloldatlan részecskék eltávolítására irányul.

Nagyszámú ilyen részecskék belépnek a városi szennyvízrendszerbe, és ez bármi lehet a rongydaraboktól a kisállatok holttestéhez. A szennyvíz szennyeződésének mechanikus elhelyezésénél először egy sor szita szűrőn keresztül halad át. Továbbá, a nagy elemekből részben kitisztított víz egy ideig letelepedett és homok- és kavicsszűrőkön átment. Miután áthaladt az összes szűrési szakaszon, a víz teljesen eltávolítja a szennyvízben lévő szilárd elemeket. A szennyvízkezelésnek ez a módszere számos jelentős hátránnyal jár. Először is, az ilyen tisztítás során az oldott szerves vegyületeket nem távolítják el a vízből, és a vizet egyszerűen patogén baktériumok okozzák. Másodszor, egy ilyen tisztítási módszer nem teszi lehetővé a vízben feloldott kémiai elemek eltávolítását.

A vízkezelés korszerű követelményei szerint ezt a lehetőséget jelenleg kizárólag a szennyvízelvezetés előkészítő szakaszaként használják. Ezen túlmenően, egy ilyen módszer a szennyvíz ártalmatlanítása sok helyet igényel az összes szükséges felszerelés felszereléséhez, ezért ezt az ártalmatlanítási módszert nem használják az önálló csatornarendszerekhez. A víz mechanikus tisztításához nagyméretű, közepes hálós és finom hálós hálóra, technikai szitára, homokfogóra és zsákvégre van szükség.

Kémiai szennyvízkezelési módszer

Vákuum flotációs rendszer.

A szennyvízelvezetés kémiai módszere nem széles körben elterjedt, és jelenleg főként a különböző iparágak szennyvíztisztító telepeiben használják, és csak néhány esetben a háztartási szennyvíz tisztítására. A szennyvíztisztítás ezen változatának működési elve a kémiai reagensek hozzáadásával szennyvízhez, amelyek hozzájárulnak a vízben lévő szerves és vegyi anyagok kötődéséhez, ami iszap formájában történő üledékképzéshez vezet.

Ezenkívül a kémiai tisztítási eljárás magában foglal egy olyan változatot, amelyben abszorbenseket adnak a szennyvízhez, amely szó szerint felszívja a vegyi anyagokat, ami végső soron az aljára süllyed.

A kémiai módszernek hátrányai vannak.

Először is, még akkor is, ha ilyen eljárást használnak a közönséges szennyvízhez, a víztisztítás jelentős időt vesz igénybe, különösen ha a reakció hideg környezetben történik. Másodszor, a szennyvízelhelyezésre szolgáló reagensek nagyon drágák. Harmadszor, nagyméretű tartályok felállítására van szükség vízelvezetéshez.

Ennek a módszernek a fő pozitív oldala a vízben lévő vegyi anyagok kiszűrésére való képesség. Jelenleg ezt a szennyvízelvezetési módszert nagy települési szennyvíztisztító telepeken alkalmazzák, és csak nagyon ritkán, mint a szennyvízelvezetés további szakaszát az autonóm csatornarendszerek számára.

A szennyvízkezelés biológiai módszerei

Helyi szennyvíz biológiai szennyvíztisztító rendszer.

A biológiai szennyvíztisztító módszert jelenleg a leghatékonyabb módszernek tekintik a különféle szerves és szervetlen anyagok eltávolításának a szennyvízből. A víztisztítást speciális baktériumok végzik, amelyek emberi hulladéktermékekkel táplálkoznak. A víztisztításhoz használt baktériumokat a városi szennyvíztisztító telepeken is használják, és szerves részét képezik a szennyvízkezelés autonóm csatornarendszerekben. A legtöbb szeptikus tartályt úgy tervezték, hogy a baktériumok ezen aggregátumokban élhessenek egész évben.

Rögtön azt kell mondani, hogy a legmagasabb minõségû modern szeptikus tartályok, más néven biológiai szennyvíztisztító telepek 95% -kal megtisztíthatják a szennyvizet, ami lehetõvé teszi tisztított víz használatát a telek öntözéséhez és a szennyvíz elvezetéséhez. akiket biológiai kezelésnek vetettek alá, a közeli víztestekbe vagy a talajba. A szeptikus tartály vagy a szennyvíztisztító telep típusától függően aerob baktériumok és anaerob mikroorganizmusok is alkalmazhatók.

Annak ellenére, hogy az ilyen tisztítási módszerek sok előnnyel rendelkeznek, és környezetvédelmi szempontból a legoptimálisabbnak tekinthetők, ennek a módszernek továbbra is vannak hátrányai. Az ilyen rendszerek fő hátránya a baktériumok kémiai vegyületekre való fogékonysága. Annak érdekében, hogy az előírt számú baktériumot a szeptikus tartályokban megőrizzék, szükség van a populáció rendszeres pótlására a baktériumok vécé leöblítésével. A biológiai hulladék elhelyezésének minden lehetősége saját előnyökkel és hátrányokkal rendelkezik, ezért működésük elveit részletesebben meg kell vizsgálni.

Anaerob és aerob szennyvízkezelés

Anaerob szennyvízkezelés.

Az anaerob módszer a szennyvíz ártalmatlanítására olyan mikroorganizmusok alkalmazásában áll, amelyek nem igényelnek oxigént létfontosságú tevékenységükhöz. Ezek a szervezetek a metánt lélegezik be, és az oxigénkezelő üzem túltermelése akár halálhoz is vezethet. Az anaerob baktériumok képesek tisztítani csak a szennyezők 60-70% -át, így ezeket a berendezéseket további zsírégetőkkel és mezőkkel kell felszerelni a további tisztításhoz, vagy külön szeptikus tartályokkal.

A szennyvízkezelő zónák kijelölése - négyzetek: 1 - szeptikus kamra. 2 - anaerob bioreaktor. 3 - Aerotenk. 4 - Másodlagos ülepítő tartály. 5 - Aerob bioreaktor. 6 - Tercier tisztító - érintkező tartály.
A telepítés elemeinek megnevezése - körök: 1 - test. 2 - Szellőztető tartályok szellőztetői. 3 - Aerob bioreaktor aerátorok. 4 -Ershovaya fúvóka. 5 - Levegőelszívó iszap. 6 - Kiterjesztett agyagtöltés. 7 - Töltés dolomit törmelékből. 8 - Kapukhoz való hozzáférés és karbantartás. 9 - Kompresszor. 10 -Dozator-úszó. 11 - Levegőterhelés. 12 - Iszap transzfer szivattyú. 13 - Fúvóka a mesterséges algától.

Az anaerob kezelés nem teszi lehetővé a szennyvíz kezelését annyira, hogy azok a talajba vagy a víztestbe bocsáthatók. Ezenkívül a baktériumok által nem feldolgozott jelentős mennyiségű hulladékot a szeptikus tartályból egy szeparációs gép segítségével kell kiszivattyúzni.

A víztisztítás aerob módszerét a szennyvízkezelés leghatékonyabb módjának tartják, hiszen a vízkezelés során a víz 95% -a tisztítható. A tisztítás az oxigént lélegző organizmusok létfontosságú aktivitása miatt történik. Annak érdekében, hogy a mikroorganizmusok élni tudjanak, különleges illatanyagokat vagy levegő befecskendező szivattyúkat telepítenek a szeptikus tartályokban.

Amikor a vizet ilyen szervezetek tisztítják, az iszap elkerülhetetlenül a szeptikus tartály fenekén alakul ki, ami a baktériumok hulladéktermékeinek maradványait reprezentálja. Időről időre ki kell tölteni ezt az üledéket, de az üledéket ritkán kell szivattyúzni. A szeptikus tartályban maradt üledék aerob ártalmatlanítási technológiával műtrágyaként is használható.

Néhány modern autonóm szennyvíztisztító berendezés olyan kialakítással rendelkezik, amely lehetővé teszi a mikroorganizmusok mindkét változatának használatát. Az ilyen szeptikus tartályok két tartályt kapcsolnak egy szűrővel vagy egy cső segítségével. Anaerob baktériumok élnek az első tartályban, amelybe a szennyvíz ténylegesen folyik. Itt az oxigén elérése korlátozott, és a víz áthalad egy előkezelésen, mielőtt belép a második tartályba. A második tartályban élő baktériumok, amelyek oxigén aerobokat használnak.

Az első tartályból előkezelt szennyvíz belép a második tartályba, ahol az utókezelés. Egy ilyen tisztítórendszer nagyon hatásos, ezért sok ökológiai szakember javasolja.

Aerob szennyvízkezelés

Aerob szennyvízkezelés mesterséges körülmények között

Ezt a fajta biológiai kezelést aktivált iszap felhasználásával végezzük. Baktériumokból áll (oxidáló, nitrifikáló, denitrifikáló), protozoák (ciliates, flagellates, sarcodia) és mikroszkopikus állatok (rotifers).

A biológiai oxidáció folyamata két fázisra osztható: a szennyvíz szerves szennyeződésének szorpciója az aktivált iszap felszínén; a szorbált anyag oxidációját, a mikroflóra szorpciós kapacitásának helyreállításával kísérve.

A szennyvízben lévő szennyeződések oxidációs mértékétől függően teljes és nem teljes biológiai kezelést végeznek. A teljesen tisztított víz BOD. = 10-15 mg O2 / l. A hiányos kezelésen átesett szennyvizek esetében a BODpol. = 60-80 mg O2 / l. [1]

A biológiai aktivitás folyamatát befolyásolja a szennyvíz szennyezettségének összetétele, a biogén elemek jelenléte, az aktivált iszap szennyezettségének nagysága, szennyvíz pH-értéke, hőmérséklete, az oldott oxigén koncentrációja a szennyvízben. A szennyvíz összetétele a biológiai kezelés hatékonyságát befolyásoló egyik fő tényező. A mérgező anyagok jelenléte a szennyvízben megnehezíti az aktív iszap működését. A biológiai folyamatokra mérgező hatások lehetnek szerves és szervetlen anyagok is. A mérgező hatások mikrobiostatikusak lehetnek (az iszap növekedését késleltetve) és a mikrobicid (az aktív iszap megölése). A legtöbb vegyi anyag valamilyen tevékenységet mutat, attól függően, hogy mennyire koncentrálnak a tisztítandó vízben. Meg kell jegyeznünk, hogy bizonyos olyan elemek, amelyek a sejt szerves génjei, nagy koncentrációkban mérgezővé válnak. Ezért a biológiai kezelés során meg kell ismerni az MPC-t a szennyvízben található egyes vegyi anyagok esetében. Az MPCbos értékének figyelembe kell vennie a toxikus anyag maximális koncentrációját a vízben, és nem észlelhető negatív hatást gyakorol a biológiai szennyvíztisztító telepekre (MPCbos)

Tápanyagokat. A mikroorganizmusok normális létezéséhez és következésképpen a hatékony víztisztítási eljáráshoz a tápközegben a szerves szén összes fő tápanyagának kellően magas koncentrációjára van szükség, amelynek mennyiségét a BOD, a szennyvíz, a foszfor és a nitrogén mennyisége alapján becsülik meg.

Ezen elemek mellett a mikroorganizmusok működéséhez más elemekre is szükség van jelentéktelen mennyiségben: Mn, Cu, Xn, Mo, Se, Mg, Co, Ca, Na, K, Fe stb.

Ezeknek az elemeknek a tartalma a természetes vizekben, amelyekből keletkezik a szennyvíz, elegendő a bakteriális csere követelményeinek teljes kielégítésére.

Az ipari szennyvízben a nitrogén és a foszfor általában nem elegendő, és mesterségesen szuperfoszfát, ortofoszforsav, ammónium-foszfát, szulfát, nitrát vagy ammónium-klorid, karbamid, stb.

A baktériumok tápanyag-tartalmának megfelelőségét a szennyvízben a BOD: N: P aránya határozza meg. A mikroorganizmusok normál életciklusára: N: P = 100: 5: 1. A háztartási szennyvíz esetében ez az arány 100: 20: 2,5. Ebben az összefüggésben ajánlják a háztartási és ipari szennyvízek közös tisztítását.

Az aktivált iszap szennyezésének terhelése. A szennyvíztisztító telep 1 m 3 -án, vagy gyakrabban 1 g száraz biomasszán számolják. Gyakran használják a BOD terhelési értékeket, de egyes esetekben kiszámítják az egyes szennyező anyagok terhelési értékét.

Az aktív iszap terhelésének mértéke szerint a levegőztető rendszereket a nagy terhelésű, klasszikus és alacsony terhelésű szennyezéssel osztják el. A nagy terhelésű rendszereknél (400 mg BOD / 1 g hamutartalmú iszapra jutó naponta több mint 400 mg BOD értékkel) más rendszerekhez képest az iszap növekedése a legmagasabb, a tisztítás mértéke a legkisebb, az iszap pedig kis számú protozoot tartalmaz.

A klasszikus rendszerek (150-400 mg BOD teljes mennyisége per g hamutartalmú anyagiszaponként naponta) nagyon magas fokú BOD tisztítást biztosítanak, néha részleges nitrifikációval. Jól beültetett iszapjuk van, amelyet sok különböző mikroorganizmus él. Az ilyen rendszerekben az iszap növekedése kisebb, mint az endogén oxidáció meglehetősen mély folyamatai miatt. Az alacsony töltésű rendszerek (150 mg alatti terhelés mellett 1 g hamutartalmú iszap-anyagot tartalmaznak naponta) változó BOD tisztítási fokkal, de gyakrabban magasak. Ezekben a rendszerekben a nitrifikációs folyamat mélyen fejlett, az iszap növekedése minimális, az iszap mikrobiológiai populációja nagyon változatos.

PH szennyvíz. A hidrogénionok (pH) koncentrációja a szennyvízben jelentősen befolyásolja a mikroorganizmusok fejlődését. A baktériumok jelentős része semleges vagy közel semleges környezetben fejlődik ki. A biológiai kezelés a leghatékonyabb, ha a pH nem haladja meg az 5,5-5,8 közötti határértéket. Ettől az intervallumtól való eltérés az oxidációs sebesség csökkenéséhez vezet, amely a sejt metabolikus folyamatainak lelassulása, a citoplazmatikus membrán áteresztő képessége stb. Miatt csökken. Ha a pH érték nem lépi túl a megengedett értékeket, ezeket a paramétereket a biológiai tisztítóberendezésekbe belépő szennyvízben kell korrigálni.

A szennyvíz hőmérséklete A szennyvíztisztító telepen az aerob folyamatok optimális hőmérséklete 20-30 ° C, míg a biocenózis más kedvező körülmények között a legkülönbözőbb mikroorganizmusoké.

Ha a hőmérsékleti szabályozás nem felel meg az optimálisnak, akkor a tenyészet növekedése, valamint a sejtben lévő anyagcsere folyamatok észrevehetően csökken.

A kultúra fejlődésének legkedvezőtlenebb hatása élesen megváltoztatja a hőmérsékletet. Az aerob tisztítással a hőmérséklet-hatást fokozza az oxigén oldhatóságának megfelelő változása. A baktériumok nagyon érzékenyek a hőmérsékletre, nitrofilátorok, nagy aktivitásuk nem alacsonyabb, mint 25 ° C. A technikai számítások során a vonatkozó szabályozási dokumentumokban megadott képleteket használják fel a hőmérséklet hatásának a folyamatok sebességére gyakorolt ​​hatásának becsléséhez.

Oxigén mód. Aerob biológiai rendszerekben a levegőellátásnak biztosítania kell az oldható oxigén jelenlétét a keverékben (legalább 8 mg / l). Maga az aerob rendszer alacsonyabb oxigénszinttel (legfeljebb 1 mg / l) képes dolgozni. A szerves anyagok felhasználási arányának csökkenése és a nitrifikációs folyamatok aránya nem csökken. Azonban, mivel az iszap víznek a másodlagos tisztítószerektől való elválasztásáig 1-2 mg / l oldható oxigén elveszik, az oldott oxigén minimális szintje 2 mg / l. Ez az érték kizárja az iszap tartós tartózkodását aerob körülmények között. A fenti tényezők mellett a biológiai életkor és az iszap minősége is, melyet az iszapindex alapján becsülnek, befolyásolja a biológiai aerob kezelést.

A B iszapok korát úgy nevezik, hogy tartózkodási idejét a szellőztető tartályokban tartják, és a következő képlet határozza meg:

hol van az aerotank térfogata, m 3;

- az iszapkoncentráció aerotankokban, mg / l;

- iszap növekedés, mg / l;

- naponta kezelt szennyvíz mennyisége, m 3 / nap.

A megfelelő tisztításhoz az iszap életkora nem haladhatja meg a 6-7 napot. Az aktivált iszap minőségének mutatója a kicsapódás képessége, amelyet az iszapindex értéke alapján becsülnek meg. Az olvadék index alatt megértsük az 1 g iszap (szárazanyag) térfogatát 30 perces ülepedés után. Aerob biológiai kezelés mesterséges körülmények között végezhető: levegőztető tartályokban; bioszűrők. [1]

Az Aerotank a levegőztető berendezéssel ellátott vasbeton tartályok. A levegőztető tartály tisztítási folyamatát a tisztított víz és az abból áramló aktivált iszap keverék folyamatos levegőztetésével végezzük. A levegőztetést úgy végezzük, hogy az elegyet oxigénnel biztosítsuk és az iszapot felfüggesztjük. A szennyvíz és az aktivált iszap keverékét 6-12 órán keresztül levegőztetik, majd másodlagos ülepítőtartályokba szállítják, ahol iszapot helyeznek el. Az aktivált iszap visszatért az aero-tartályba és összekeveredik új kezeletlen vízzel. A mikroorganizmusok folyamatos reprodukciója következtében az iszap mennyisége folyamatosan növekszik. A felesleges iszapot eltávolítjuk az aerob rendszerből, összegyűjtjük az iszaptömörítőben, és további feldolgozásra továbbítjuk. Az aero-tartály hidrodinamikai munkakörülményeitől függően a repülőgép-tartályokra - hajtóanyagokra, repülő tartályokra - keverőkre és közbenső típusú aerodisz tartályokra van felosztva, diszpergált vízbevezetéssel; a levegőztető tartályokban lévő folyosók számával - egy és több folyosóval; regenerátor jelenlétében - regenerátorral és regenerátor nélkül; a levegőellátás módja szerint - a pneumatikus, mechanikus és vegyes levegőztetésű repülőgépekhez. Az aerotankok kiszámítása magában foglalja: az aerotank teljes térfogatát, m 3; a levegőztetés időtartama, h; oxigén vagy levegő fogyasztása a teljes aerotankban, kg / kg; a szükséges számú aerátor; a légcsatornák kiszámítása és a berendezések kiválasztása; másodlagos ülepítő tartályok kiszámítása. A biológiai szűrők olyan szerkezetek, amelyekben a szennyvíztisztítás egy durva terhelésű rétegen keresztül történik, amelynek felületét aerob szervezetei által alkotott biológiai film borítja.

A biofilterekben használt mindenféle takarmány-alapanyag ömlesztett és síkra osztható. A biofilter levegőztetése természetes lehet - levegő a felületről, alulról a vízelvezetésen keresztül, mesterségesen - bejuttatással a betöltő rétegbe. A teljesítmény szerint a biofiltereket csepegtetőre és nagy terhelésre osztják. A magas szennyezőanyag-kibocsátású, nagymértékben szennyezett szennyvíz tisztításakor a szűrőmosás fokozásához használja a recirkulációs módot, azaz térjen vissza a tisztított víz szűrő részéhez. A biofilterek kiszámítása magában foglalja a takarmány-alapanyag mennyiségének, a vízelosztó- és vízelvezető rendszerek elemeinek méretét, valamint a másodlagos ülepítő tartályok kiszámítását. A csepegtető (perkolátor) biofiltereket 0,5-1 m 3/1 m 3 szűrőnként, a szűrő magassága nem haladja meg a 2 m-t, a 12-től 25 mm-ig terjedő munkatöltő réteg aránya. természetes levegőztetés. A cseppenkénti biofiltereket a szennyvíztisztításhoz legfeljebb 1000 m 3 / nap mennyiségben kell használni. A hazai gyakorlatban a légszűrőket nagy terhelésnek nevezik, és többszörösen megnövelik a vízcsöpögő terhelést. Ennek eredményeként fokozódik a nehezen oxidálható szennyeződések és a festőfilm részecskék eltávolítása a biofilterből, és az oxigént teljesebb mértékben használják fel a maradék szennyeződések oxidálására. A légszűrők magassága általában 3-4 m. Még nagyobb szűrőket (9-18 m) neveznek torony szűrőknek. A mesterséges levegőellátás növeli az oxidatív folyamatokat egy nagy terhelésű biofilterben. Az aerob biológiai kezelés rendszereit az 1.1. Ábrán mutatjuk be. A tisztítási séma kiválasztása az 1. táblázatban foglaltak szerint történik. A specifikus körülményektől függően a tipikus rendszerek mellett az eredeti technológiai megoldások is alkalmazhatók, beleértve a vállalat egyes szennyvízfolyásának tisztítására vonatkozó differenciált megközelítést.

1. táblázat - A biológiai szennyvíztisztítás ajánlott fogalma [1]

A tisztítás hatása a BOD-re5. %

Az 1. ábrán bemutatott alkalmazási módok száma a BOD-ban5 a kezelésbe lépő szennyvíz, g / m 3

AEROBIKUS VÍZI TISZTÍTÁSI FOLYAMATOK

Aerob körülmények között a szennyvíz folyékony fázisa megtisztul, ezeket a folyamatokat aerotánokban végzik, különböző minták, öntözőmezők és szűrési mezők biofiltrái. Ezek a szerkezetek eltérnek a technikai kialakításukban, de mindegyiket úgy tervezték, hogy az oxidatív aerob eljárást alkalmazzák.

BIOLÓGIAI SZŰRŐK - a test, a szennyvíz és a levegő terhelő és elosztó berendezéseiből álló szerkezet.

Ezekben a szennyvizet egy rakodó rétegen keresztül szűrik át, amelyet mikroorganizmus filmmel borítanak, amelyet a kiindulási idő alatt a szűrőterhelésen növesztenek. A biofilm fő összetevői a mikrobiális populáció. A film biocenózisai közé tartoznak az algák, protozoák, rovarkarók, bogarak, férgek, gombák és baktériumok.

Minden mikroorganizmus részt vesz a szennyvízkezelésben. A baktériumok ásványolják a szerves anyagokat, táplálék és energia forrásaiként, a baktériumok táplálják a protozoákat, az algák oxigént bocsátanak ki és az illékony termelést. A férgek áthaladnak a rakodó részecskék között. lazítsa meg a biológiai filmet, és ezáltal megkönnyítse az oxigénhez való hozzáférést. Emellett a férgek, a szerves anyagok táplálkozása emészt fel és bomlik számos perzisztens vegyület - a kitin és a rost. Így a szerves anyagot eltávolítjuk a szennyvízből, és növeljük az aktív biofilm tömegét. Az elhasznált biofilmet az áramló folyadék és a biofilter eltávolítja.

A biofilterek betöltése során nagy porozitású, kis sűrűségű és nagy fajlagos felületeket (salak, zúzott kő, kavics) használnak.

A biofilterek teljes tisztítása nem érhető el.

AEROTENKS - téglalap alakú megerősített tartály, 3-6 méter mély.

Amikor az aerotank működik, a levegőztetés alatt álló folyékony halmazállapotú folyadék, amelyet mikroorganizmusok gyűjteményéből álló aktív iszappal kevernek, lassan áramlik rajta. A levegőellátást légfúvó gépek végzik. A levegőztetés elősegíti az aktivált iszap szennyezett szennyvízzel való nagyobb érintkezését.

A biológiai oxidáció az aerotankban két lépésben folytatódik. Az első a szennyezés szorpciója, a második pedig a szennyvíz szennyezésének közvetlen oxidációja.

Az aktivált iszap biocenózisának kifejeződése az expresszált oxidatív aerob folyamatokban. Az egysejtű baktériumokon kívül fonalas baktériumok, élesztők és gombák alakulnak ki az aktivált iszapban. A mikrofaunát protozoák, rothadozók, kerekférgek, egysejtű állatok képviselik. Az aerotank normál működése során a mikroflóra és a mikrofauna valamennyi tagja között egyensúly alakul ki. Ennek az egyensúlynak a megsértése jelzi a kezelő létesítmények romlását, mivel az aktivált iszap mikrobiális populáció számszerű összetételének változása a kezelt hulladék folyadék fizikai-kémiai tulajdonságainak megváltozásával jár. Az aerotank megzavarásának okai. a szennyvíztisztító telepek túlterhelése szerves anyagokkal, anaerob zónák kialakulása, biogén elemek hiánya, éles hőmérséklet- vagy pH-változás, mérgező anyagok lerakása a kezelt vízbe.

A következő változások fordulnak elő az aerotanksben tisztított hulladék folyadékban:

1. a szennyező anyagok koncentrációjának csökkenése az oldószeres folyadékkal való hígítás miatt

2. az aktivált iszap szennyezésének adszorpciója (az oxidáció első fázisa)

3. a vízben oldott és az aktivált iszapra adszorbeált szerves anyagok tartalma fokozatos csökkenése (az oxidáció második fázisa)

A szerves anyagok főbb ásványi anyagai az aerotankban baktériumok. Sarkodovye, az iszaprészecskéket etetve számos összetett anyagot egyszerűbbé alakít. Az Infusoria és más protozoák a baktériumok fejlődésének szabályozói szerepét töltik be, ezáltal kedvező feltételeket teremtve a mineralizációs folyamathoz.

Mielőtt a kezelt szennyvizet a tóba engedné, azokat fertőtleníteni kell, mivel Az Aerotanks nem garantálja a kórokozók teljes kijavítását.

A biológiai kezelés aerob módszerei természetes körülmények között is megvalósíthatók - biológiai tavakban, öntözési területeken és szűrési mezőkben.

Aerob szennyvízkezelés

Az aerob módszer az aerob mikroorganizmusok használatán alapul, amelyekhez a létfontosságú aktivitás állandó oxigénáramot és 20-40 ° C-os hőmérsékletet igényel. Az aerob kezelés során a mikroorganizmusokat aktivált iszapban vagy biofilm formájában tenyésztik. Az aktivált iszap élő szervezetekből és szilárd hordozóból áll. Az élő szervezeteket baktériumok, protozoák, gombák és algák képviselik. A biofilm egy biofilter töltőanyagon növekszik, 1-3 mm vastagságú, nyálkahártya-szennyeződést mutat. A biofilm baktériumokból, protozoa gombákból, élesztőből és más organizmusokból áll.

Az aerob tisztítás természetes körülmények között és az ember által létrehozott szerkezetekben is megtörténik.

A természetes körülmények közötti tisztítás öntözött területeken, szűrési mezőkben és biológiai tavakban történik. Az öntözési területek olyan területek, amelyeket kifejezetten szennyvízkezelésre és mezőgazdasági célokra készítettek. A tisztítás a talaj mikroflórája, a nap, a levegő és a növények hatása alatt történik. Az öntözési területek talaján baktériumok, élesztő, algák, protozoák. A szennyvíz többnyire baktériumokat tartalmaz. Az aktív talajréteg vegyes biocenó-záiban felmerülnek a mikroorganizmusok komplex kölcsönhatásai, amelyek következtében a szennyvizet kiszabadítják a benne lévő baktériumok. Ha a terményeket nem termesztik a mezőkön, és csak biológiai szennyvízkezelésre szánják őket, akkor ezeket szűrési mezőknek nevezik. A biológiai tavak 3... 5 lépésből állnak, amelyeken tisztított vagy biológiailag tisztított szennyvíz alacsony sebességgel folyik. Ezeket a tavakat úgy tervezték, hogy a szennyvíz biológiai kezelésére vagy a szennyvíztisztításra más szennyvíztisztító telepekkel kombinálva kerüljön sor.

Az aktivált iszap mesterséges aerob biológiai kezelésének fő szerkezete aerotanks. Az Aerotank másodlagos ülepítőtartállyal rendelkező pároknál működik, ahol a kezelt szennyvíz elválasztása az aerotank kiömlésén és az aktivált iszap felfüggesztésén történik. Ebben az esetben az iszap egy része eltávolításra kerül a rendszerből, és az alkatrész visszavezetésre kerül a levegőztető tartályba, hogy növelje termelékenységét és csökkenti az iszap feleslegének mennyiségét. A szennyezettség mértékétől és a szennyvízmennyiségtől függően a szennyező anyagok összetétele és a tisztítási körülmények, a vízfolyás szervezésének különböző hidrodinamikai módjai, forgalomba hozatala, visszafordítható aktív iszapja és levegőztetése áll. Az aktivált iszap munkafelületi koncentrációi az aerotankban 1-5 g / l (szárazanyag), és a rendszerben lévő szennyvíz tartózkodási ideje több óra és több nap közötti. A levegőztető tartályban történő tisztításhoz gyakran szükséges a tápanyagok, elsősorban a nitrogén és a foszfor adagolása. A tisztítási hatásfok hiánya csökken.

Az aktivált iszapú biológiai tisztítóberendezések közé tartoznak az oxitopok (oxigénnel vagy tiszta oxigénnel dúsított levegőztetéssel), szűrőtartályok (az aktivált iszap és a szennyvíz szétválasztásával), oxidációs csatornák (szennyvíz és felszíni szellőztető rendszerek), bányagépek ( tengelyek vagy oszlopok formájában a víznyomás növelése érdekében).

A biofilmmel végzett aerob tisztítórendszerek közül a leggyakrabban biofiltereket használnak - olyan terhelésű szerkezetek, amelyek felületén mikroorganizmusok biofilmje alakul ki. A legegyszerűbb biofilter egy szűrőanyag-réteg (terhelés), amelyet egy visszanyúló szögben öntünk, szennyvízzel öntözve. A terhelés különálló kivehető tömbök formájában készülhet, merev vagy rugalmas anyagokból, merev ruhákból stb. A levegőztető tartályokkal ellentétben a biofilterek másodlagos ülepítő tartályok nélkül működnek.

Az aktív iszapokkal és biofilmekkel rendelkező szerkezetek között az intersticiális pozíciót a biotenzák foglalják el, kombinálva az aero-tartályok és a biofilterek előnyeit. A folyadék levegőztetésével, aktivált iszappal és különböző anyagok betáplálásával rendelkező biotanksekben a folyadék iszap keringetik és levegőztetik a terhelés közötti rések között. A biofilm kialakulása a rakodófelületen az iszap-keverék átlagos koncentrációja meghaladja a levegőztető tartályok koncentrációját.

Egy modern bio-adszorbens biotissorban a töltet felületén lévő szennyezők szorpciója, például aktivált szénen alapulva, bioüzemanyaggal kombinálódik. A szennyezés tisztításakor - a mérgező anyagok szénnel adszorbeálódnak, miközben a rendszerben egyrészt a mérgező anyagok gátló hatása csökken a biocenózisra, másrészt a szennyvízben lévő alacsony koncentrációjú szubsztrátumok az aktív szénfelület szomszédságában lévő rétegben a helyi koncentrációk növekednek és gyorsulnak a szubsztrátum bomlása. Ugyanakkor a szén biológiailag regenerálódik. Bio-adszorpciós tisztítás alkalmazható a szerves szennyeződések eltávolítására, valamint a nehézfémek és radionuklidok szennyvízből történő eltávolítására.

A biotank egy másik változata egy fluid ágyas reaktor (egy felfüggesztett réteggel), amelyben a tisztítás fokozódik a hordozó nagy fajlagos felülete miatt, amelyre a mikroorganizmusok kapcsolódnak, és a nagy oxigénátadási sebesség. A reaktorban a biomassza koncentrációja 40 g / l, a termelékenység 5-10-szer nagyobb, mint a levegőztető tartályokban, az eljárás stabilabb a túlterhelések során és kevésbé érzékeny a szennyvíz mérgező szennyezésére.

A biológiai szennyvíztisztító létesítményekből vagy a kezeletlen szennyvízből a túlzott aktivált iszapot és a biofilmeket át lehet irányítani az iszapágyakra (iszap térképek), öntözési területekre és szűrési mezőkre. Az iszapágyakat az aktivált iszap és biofilm tárolására és feldolgozására tervezték a szennyvíztisztító telepektől.

Aerob biokémiai tisztítási módszer

A gázkibocsátás, szennyvíz, folyékony és szilárd hulladék biokémiai kezelésének ismert aerob és anaerob módszerei.

Az aerob módszer az olyan organizmusok aerob csoportjain alapul, amelyek létfontosságú aktivitása állandó oxigénáramot és 20,40 ° C-os hőmérsékletet igényel. Az aerob kezelés során a mikroorganizmusokat biofilmben vagy aktivált iszapban termesztik.

Az aktivált iszap élő szervezetből és szilárd szubsztrátumból álló ampléziás kolloid rendszer, amelynek negatív töltése pH = 4,9.

Az aktivált iszapok különböző csoportok mikroorganizmusai. Az ökológiai csoportok szerint a mikroorganizmusok aerobokra és anaerobokra, termofilekre és mezofilekre, halofilekre és halofóbokra vannak osztva. Minden élő szervezet közösségét (baktériumok felhalmozódása, protozoa férgek, penészgombák, élesztő, aktinomycetes, algák) biocénózisnak nevezik. Az aktivált iszap szárazanyaga 70. 90% szerves és 30.10% szervetlen anyagot tartalmaz.

Az aljzat az algaszemek és különböző szilárd maradékok szilárd halott része; az aktivált iszap élő szervezetei hozzá vannak kötve. Alapfelület 40% -ig az aktív iszapban.

Az iszap minőségét az üledékképződés sebessége és a folyadék tisztításának mértéke határozza meg. Az iszapállapot jellemzi az "iszapindexet", ami az aktivált iszap lerakódott részének térfogata és a szárított iszap tömege (grammban) 30 perces leülepedés után. Minél rosszabb az iszap, annál nagyobb a "iszapmutató".

A biokémiai szennyvízkezelés optimális hőmérséklete kb. 20-30 ° C-on tart. A túlzott hőmérséklet a mikroorganizmusok halálához vezethet. Alacsonyabb hőmérsékleten a tisztítási sebesség csökken, az új típusú szennyezésekhez való mikrobiális alkalmazkodás lelassul, és az aktivált iszap pelyhesedése és üledéke romlik.

A biofilm egy biofilter töltőanyagon növekszik, és a nyálkahártya lerakódása vastagsága 1,,3 mm és így tovább. A biofilm baktériumokból, gombákból, élesztőből és más organizmusokból áll. A mikroorganizmusok száma a biofilmben kisebb, mint az aktivált iszapban.

A szubsztrát - a szénhidrátok, a fehérjék és a zsírok - aerob disszimilációja több szakaszos folyamat jellegét jelenti, beleértve egy összetett széntartalmú anyag kezdeti felosztását egyszerűbb alegységekké, amelyek viszont átalakulnak. Az aerob anyagcsere körülményei között a felhasznált oxigén körülbelül 90% -át használják a légúti úton, hogy a mikroorganizmusok sejtjei energiát kapjanak.

Az aerob körülmények között a heterotróf baktériumok által előidézett biológiai oxidáció mechanizmusa a következő séma szerint ábrázolható:

A (7.6) reakció a szennyvíz kezdeti szerves szennyezésének oxidációját és az új biomassza kialakulását mutatja. A tisztított szennyvízben biológiailag nem oxidálható anyagok maradnak, elsősorban oldott állapotban, mivel a kolloid és a feloldatlan anyagokat a szorpció módszerével távolítják el a szennyvízből.

A (7.7.) Reakció leírja a sejtes anyag endogén oxidációjának folyamatát, amely egy külső áramforrás használata után következik be.

Az aerob körülmények között végzett tisztítás vízben oldott oxigén jelenlétében történik, ami a természetben előforduló víztestek öntisztulásának természetes folyamatát jelenti.

Ha a mikroorganizmusok a szerves anyagokat szennyvízben oxidálják, oxigén szükséges, de csak vízben oldott formában használhatók. Ahhoz, hogy a szennyvizet oxigénnel telítsük, a levegőztetést úgy végezzük, hogy a légáramot buborékokká törjük, és egyenletesen elosztjuk a szennyvízben. A légbuborékokból az oxigént a víz elnyeli, majd mikroorganizmusokra szállítják (7.1 ábra).

Ábra. 7.1. A gázbuborékoktól a mikroorganizmusokig terjedő oxigénátadás sémája:

A gázbuborék; B - a mikroorganizmusok felhalmozódása;

1 - határdiffúziós réteg a gázoldalon; 2 - interfész;

3 - határfelületi diffúziós réteg a folyadék oldalán;

4 - oxigén átvitel a buboréktól a mikroorganizmusokig;

5 - határdiffúziós réteg a mikroorganizmusok folyékony oldalán;

6 - az oxigén átjutása a sejtekbe; 7 - az oxigénmolekulák és az enzimek közötti reakciózónája

Az abszorbeált oxigén mennyiségét az egyenlet segítségével lehet kiszámítani

ahol M az abszorbeált oxigén mennyisége, kg / s; Phogy - térfogat arány

visszahúzás, s "1, V a szennyvíz mennyisége a szerkezetben, m 3, C * és C az egyensúlyi koncentráció és az oxigén koncentrációja a folyadék tömegében, kg / m 3.

Az abszorbeált oxigén mennyisége növelhető a tömegátviteli együttható vagy a hajtóerő növelésével. A biokémiai oxidáció mértékét befolyásolja a szennyvíztisztító telepekben lévő szennyvíz turbulizálása, ami hozzájárul az aktív iszappelyhek kisebb méretűek bomlásához, és növeli a mikroorganizmusok tápanyag- és oxigénellátási arányát. Az áramlási turbulizációt intenzív keveréssel érik el, amelyben az aktivált iszap felfüggesztésre kerül, ami egyenletes eloszlását biztosítja a szennyvízben.