Elektrooniline raamatukogu

Aeroobsed biokeemilised puhastusprotsessid võivad toimuda looduslikes tingimustes ja tehiskonstruktsioonides. Looduslikes tingimustes toimub puhastamine niisutusväljadel, filtreerimisväljadel ja bioloogilisel tihvil. Tehisstruktuurid on erinevate kujundite aerotankid ja biofiltrid. Konstruktsioonide tüüp valitakse, võttes arvesse taime asukohta, kliimatingimusi, veevarustuse allikat, tööstusliku ja kodumaise reovee kogust, reostuse koostist ja kontsentratsiooni. Kunstlikes konstruktsioonides kulgevad puhastusprotsessid suurema kiirusega kui looduslikes tingimustes.

Niisutusväljad on spetsiaalselt ettevalmistatud maatükid, mida kasutatakse samaaegselt reovee puhastamiseks ja põllumajanduslikel eesmärkidel. Reoveepuhastus niisutamise vallas toimub mulla mikrofloora, päikese, õhu ja taime aktiivsuse toimel. Reovee bioloogiliseks puhastamiseks, niisutamiseks ja väetisena kasutatakse põllumajanduslikke niisutusvälju teravilja ja silo kultuurid, maitsetaimed, köögiviljad ning puude ja põõsaste istutamine.

Bioloogilised tiigid on 3... 5-astmelise tiikide kaskaad, mille kaudu läbipaistev või eelnevalt töödeldud reovee voolab väikese kiirusega. Need on enamasti mõeldud lõplikuks bioloogiliseks puhastamiseks ja reovee täiendavaks puhastamiseks koos teiste rajatistega.

Loodusliku ja kunstliku aeratsiooni jaoks on tiigid. Loodusliku auruga tiigid on väikese sügavusega (0,5... 1 m), on päikese poolt hästi soojenenud ja veeorganismid asuvad. Hapniku lahustumiskiiruse suurendamiseks ja seeläbi oksüdatsioonikiiruseks konstrueerige aurutatud tiike. Aeration toimub mehaaniliselt või pneumaatiliselt. See võimaldab saastekoormust suurendada 3,5... 3,5 korda, suurendades tiigi sügavust 3,5 meetrini.

Joon. 1.26. Bioloogilise töötluse paigaldusskeem:

1 - primaarne seiskamispaak; 2 - preaerator; 3 - aerotank; 4 - regeneraator; 5 - sekundaarne setetepaak

Puhastamine aerutraatides

Aerotank nimetas tugevdatud gaasitankideks. Puhastamisprotsess aeratsioonipaagis jätkub, kui heitvees sisalduv gaseeritud segu voolab läbi aktiivmuda (joonis 1.26). Vee hapnikuga küllastamiseks ja setete suspendeerimiseks on vaja aeratsiooni.

Reovee vesi saadetakse mahuti 1 juurde, kus suspendeeritud osakesed eemaldatakse. Setete parandamiseks võib osa ülemäärasest settest (biokoagulatsiooni) anda. Seejärel siseneb selgendatud vesi eel-aeraatori keskväärtuseks 2. Osa ülemäärasest settest (ringlusse võetud aktiivmuda) suunatakse sekundaarsest helisalvestusse samas suunas. Siin kantakse heitvee õhu ette 16... 20 minutiks. Vajadusel võib eelraatorile lisada lisandeid ja toitaineid neutraliseerivaid aineid.

Keskmisest keskmiselt kantakse heitvesi auratsioonipaaki, mille kaudu levib aktiivmuda. Aerotankas toimuvad biokeemilised protsessid võib jagada kahte etappi:

1) orgaaniliste ainete adsorbeerimine aktiivmuda pinnale ja kergesti oksüdeeritavate ainete mineraliseerumine koos intensiivse hapniku tarbimisega

2) aeglaselt oksüdeeruvate orgaaniliste ainete täiendav oksüdeerimine, aktiivmuda regenereerimine. Selles etapis tarbitakse hapnikku aeglasemalt.

Reeglina on aeroagis jagatud kaheks osaks: regeneraator (25... 30% kogumahust) ja õhupaak ise, kus toimub peamine puhastusprotsess. Regeneraatori olemasolu võimaldab puhastada rohkem kontsentreeritud reovee ja suurendada seadme tootlikkust.

Enne aeratsioonipaaki ei tohiks jäätmevett sisaldada rohkem kui 150 mg / l suspendeeritud osakesi ja mitte rohkem kui 25 mg / l naftatoodet. Töödeldud reovee temperatuur ei tohiks olla madalam kui 6 ° C ja kõrgem kui 30 ° C, pH peaks olema vahemikus 6,5... 9.

Pärast aeratsioonipaaki satub setetega reovesi sekundaarsesse pesemispaaki, kus sete eraldatakse veest. Enamik settes tagastatakse aeraatorisse (tsirkuleeriv aktiivmuda) ja selle liias (aktiivne muda ületav kogus) saadetakse eelaatorile ja ringlussevõtuks.

Aerotanks on välibassein, mis on varustatud sunnivahendiga seadmetega. Need on kahe-, kolme- ja neljakoridorid. Aero mahutite sügavus 2... 5 m.

Aerotank on jagatud järgmiste põhifunktsioonideks:

1) hüdrodünaamilises režiimis - raketikütused, segistid ja vaheetoodid (koos hajutatud kanalisatsioonivarustusega);

2) aktiivmuda regenereerimise meetodil - koos eraldi regenereerimisega ja ilma eraldi regenereerimiseta;

3) aktiveeritud muda koormusel - kõrge koormusega (osaliseks puhastamiseks), normaalne ja väike koormus (pikaajalisel aeratsioonil):

4) sammude arv - ühe-, kahe- ja mitmeastmelises;

5) reovee tarbimise režiimi järgi - voolava, poolvoolava, muutuva töötaseme ja kontaktiga;

6) disainifunktsioonide järgi.

Kõige tavalisem koridor aerotank, töötab nihutamise, segisti ja kombineeritud režiimid.

Joon. 1.27. Kahekambriline aerotanki settepaak:

1 - tiiviku aeraator; 2 - rikastusvöönd; 3 - partitsioon; 4 - rootoraator; 5 - fermentatsioonitsoon; 6 - selgitustsoon

Täieliku segamise aurutankides (joonis 1.27) segatakse sissetulev heitvesi kogu vedeliku ja aktiivmuda kogusega. See võimaldab orgaanilist reostust ja hapnikku ühtlaselt jaotada ja viia protsessi läbi pidevalt kõrgetel koormustel. Kuid saasteainete jääkkontsentratsioon töödeldavas vees on suurem kui surve tüüpi aeratsioonipaakide kontsentratsioon, mis on selle disaini peamine puudus.

Aeraatoriga juhitakse 1 m 3 puhastatud heitveest mõni kümneid kuupmeetrit õhku. Sellisel juhul peaks olema õhu, reovee ja setete vaheline suur kontaktpind, mis on tõhusa puhastamise eelduseks. Praktikas kasutatakse aerotankades reovee õhutamise pneumaatilisi, mehaanilisi ja pneumomehaanilisi meetodeid. Aeraetika meetodi valik sõltub aeratsiooni paagi tüübist ja aeratsiooni nõutavast intensiivsusest.

Puhastamine biofiltrites

Biofilter on struktuur, mille puhul asetatakse tükk (plaat, kile jne) otsik (koorem) ja pakuvad jaotamisseadmeid vahelduvaks reovee ja õhu tarnimiseks. Biofiltrites filtreeritakse reovesi läbi mikroorganismide kilega kaetud laadimiskihi. Mikroorganismid biofilme oksüdeerivad orgaanilist ainet, kasutades neid toidu ja energia allikatena. Seega eemaldatakse orgaaniline aine heitveest ja aktiivse biofilmi mass suureneb.

Kasutatud (surnud) biofilmi pestakse voolava heitveega ja eemaldatakse biofiltrist.

Koormatena kasutatakse erinevaid materjale suure poorsusega, madala tihedusega ja kõrge eripinnaga: killustik, kruus, räbu, savist, keraamilised ja plastist rõngad, kuubikud, kuulid, silindrid, kuusnurksed plokid, metallist, kangast ja plastist võrgud, valtsitud rullides.

Praegu kasutatakse biofiltrite arvukalt disainilahendusi, mis jagunevad biofiltriteks: töötades täieliku ja mittetäielikul bioloogilisel töötlemisel; loodusliku ja kunstliku õhu pakkumisega; ringlussevõtuga ja ilma; üheetapiline ja kaheetapiline, tilguti ja suure koormusega.

Biofilm täidab samu funktsioone kui aktiivmuda. See adsorbeerib ja töötleb reovees leiduvat orgaanilist ainet. Biofiltrite oksüdatsioonivõimsus on aeratsioonipaakide võimsusest madalam. Biofiltreid kasutatakse reovee puhastamisel voolukiirusega kuni 50 tuhat m 3 / päevas. Külmades piirkondades asuvad need suletud ruumides.

Hapniku kasutamine reovee ventileerimiseks

Pneumaatilise aeratsiooni abil kasutatakse õhu asemel tehnilist hapnikku. Mõnikord nimetatakse seda protsessi "bio-ladestuseks". See viiakse läbi suletud seadmetes, mida nimetatakse oksütoidele.

Hapnikku kasutatakse reovee õhku paiskamiseks, mistõttu on mitmeid eeliseid:

1) hapnikutarbimise efektiivsus suureneb 8... 9... 90% -lt 95% -ni;

2) oksüdeerumisvõime on 5... 6 korda suurem õhutorude võimsusest;

3) tagada hapniku sama kontsentratsioon heitvetes, on vaja madalamat segamistemperatuuri, parandades nii aktiivmuda settimisega seotud omadusi. See koosneb suurtest ja tihedast helvestest, mis kergesti sadestatakse ja filtreeritakse, mis võimaldab suurendada selle kontsentratsiooni kuni 10 g / l, suurendamata sekundaarvalgustid üldmahtu;

4) aktiveeritud muda bakteriaalne koostis on paranenud. Kõrge O kontsentratsiooniga2 filamentaalsed bakterid ei arene;

5) puhastatud vesi jääb puhastatud happes, mis aitab kaasa selle edasisele puhastamisele;

6) lõhnaga võitlemiseks pole probleeme, kuna protsess viiakse läbi hermeetiliselt suletud ühikutes;

7) kapitalikulud on väiksemad.

Hapnikust puhastamise meetod on aga õhu puhastamiseks kallim, sest see nõuab hapniku tootmiseks märkimisväärseid kulutusi. Seetõttu on soovitatav seda kasutada ainult juhul, kui hapnik on jäätmeprodukt. Suurema CO kontsentratsiooni tõttu oksütodes2, kui aeratsiooni paakides, on vee pH oluliselt vähenenud. Oksütoonide reovee eluea aja vähenemine võrreldes aeratsioonipaagide puhastamisega viib nitrifitseerimisprotsessi halvenemiseni. Samas on CO kontsentratsiooni suurenemine2, See on tõenäoliselt põhjus, miks aktiivmuda kasvab 0,6-1,2-ni aerotankide puhul ja 0,4-0,6-ni oksütomeetrite puhul. Puhastamise protsesside kineetika erinevusi hapniku ja õhuga aheratsiooni ajal ei esine. Välja töötatud mitu disaini oksitenkov.

Heitvesi

Viimastel aastatel on keskkonnakaitse küsimus muutunud kiiremaks kui kunagi varem. Selle teema üheks oluliseks probleemiks on enne heitmist lähedalasuvateks veekogudeks heitvee puhastamine. Üks võimalus selle probleemi lahendamiseks võib olla bioloogiline reovee puhastamine. Sellise puhastamise olemus on orgaaniliste ühendite lõhustamine mikroorganismide abil lõpptoodeteni, nimelt vesi, süsinikdioksiid, nitriti sulfaat jne.

Orgaaniliste ainete lahustunud olekus sisalduva tööstusliku reovee kõige täielikum töötlemine saavutatakse bioloogilise meetodiga. Sellisel juhul kasutatakse samu protsesse nagu majapidamisvee-aeroobsete ja anaeroobsete puhastamisel.

Aeroobse puhastamise jaoks kasutatakse erinevate struktuurimuutuste aerotankeid, oksükaate, filtrikonteinerite, ujuvmahutite, biodiiskide ja bioloogiliste maakide jaoks.

Bioloogilise töötluse esimeses etapis anaeroobse protsessi käigus on keskne kontsentratsiooniga reovee puhul peamine struktuur.

Aeroobne meetod mis põhineb aeroobsete organismirühmade kasutamisel, mille eluea jaoks on vajalik O2 pidev voog ja temperatuur 20-40 C. Mikroorganismid kasvatatakse aktiivsöödas või biofilmis.

Aktiivmuda koosneb elusorganismidest ja tahke substraadist. Elusorganismid on esindatud bakterite, algloomade usside, hallituse seente, pärmi ja harva - putukate, koorikloomade ja vetikate vastsetega. Biofilm kasvab biofiltri täiteainete puhul, sellel on limaskestade paksus 1-3 mm ja rohkem. Reovee aeroobse töötluse protsessid lähevad rajatistele, mida kutsutakse aerotankid.

Joonis 1. Aerotanki tööviis

Aerotanki tööviis

1 - tsirkuleeriv aktiivmuda; 2 - aktiivmuda ületav;

3 - pumbajaam; 4 - sekundaarse seiskamispaak;

5 - aero tank; 6 - esmane taastaja

Aero-mahutid on üsna sügavused (3-6 m) aeratsiooniseadmetega varustatud paakides. Siin elavad mikroorganismide kolooniad (aktiveeritud muda flokulentsetes struktuurides), orgaanilise aine lõhustamine. Pärast aurutusmahutite puhastamist siseneb puhastatud vesi septikudesse, kus aktiveeritud sette settimine toimub aurutanki edasiseks osaliseks tagasipööramiseks. Lisaks sellele on sellistes rajatistes paigutatud spetsiaalsed paagid, kus muda "puhkeb" (taastatakse).

Aerotanki käitamise oluline tunnus on aktiivse segu N koormus, mis määratletakse kui reaktoris reaktorisse sisenevate saasteainete massi suhet reaktori täiesti kuiva ja tuhavaba biomassini. Vastavalt aktiivmuda koormusele on aeroobsed puhastussüsteemid jagatud:

suure koormusega aeroobsed reoveepuhastussüsteemid, mille N> 0,5 kg BSP (biokeemilise hapnikutarbe indikaator) 5 päevas 1 kg sette kohta;

keskmise koormusega aeroobsed reoveepuhastus süsteemid on 0,2 18

Reovee puhastamine aeroobsetes tingimustes

Biokeemilise reovee puhastamise aeroobsed ja anaeroobsed meetodid on teada. Aeroobne meetod põhineb aeroobsete organismirühmade kasutamisel, mille elutöö nõuab hapniku pidevat voolu ja temperatuuri 20,40 ° C. Aeroobse ravi ajal kasvatatakse mikroorganisme aktiivses settes või biofilmas. Bioloogilise töötlemise protsess toimub aeratsioonipaagides, millesse kantakse heitvesi ja aktiivmuda (joonis 13.1).

Joon. 13.1. Bioloogilise reovee käitlemise paigaldusskeem: 1 - esmane taastaja; 2 - eel-aeraator; 3 - aerotank; 4 - aktiivmuda regenereerija; 5 - sekundaarne setetepaak

Aktiivmuda koosneb elusorganismidest ja tahke substraadist. Kõikide elusorganismide (bakterite, algloomade, usside, hallitusseente, pärmi, aktinomütsiidide, vetikate) kogukond nimetatakse biokütuseks.

Aktiveeritud muda on amfoteeriline kolloidne süsteem, mille pH 4 on 4. 9 negatiivset laengut. Aktiveeritud sette kuivainesisaldus sisaldab 70. 90% orgaanilist ja 30,10% anorgaanilist ainet. Aluspind kuni 40% aktiveeritud muda on kõva, surnud vesiviljelusjääkide ja erinevate tahkete jääkide osa; aktiveeritud muda organismid. Aktiveeritud muda puhul esinevad mitmesuguste ökoloogiliste rühmade mikroorganismid: aeroobid ja anaeroobid, termofiilid ja mesofiilid, halofiilid ja halofoobid.

Aktiveeritud muda kõige olulisemaks omaduseks on võime elama asuda. Muda seisundit iseloomustab reoveesetete indeks, mis on 30-minutist pärast 30-minutilist settimist 1 g säilitusjääkide koguses milliliitrites. Mida hullemaks jääb sete, seda kõrgem on setete indeks. Muda, mille indeks on kuni 120 ml / g, reageerib hästi, indeks on 120. 150 ml / g on rahuldav ja kui indeks on üle 150 ml / g, on see halb.

Biofilm kasvab biofiltri täiteainel, sellel on limaskestade paksus 1,3 mm ja rohkem. See koosneb bakteritest, seenedest, pärmist ja teistest organismidest. Mikroorganismide arv biofilmis on väiksem kui aktiivmudas.

Aeroobsetes tingimustes bioloogilise oksüdatsiooni mehhanismi heterotroofsete bakterite abil saab kujutada järgmiselt:

Reaktsioon (13.1) sümboliseerib reovee algse orgaanilise reostuse oksüdeerumist ja uue biomassi moodustumist. Töödeldud heitvesi jäävad bioloogiliselt oksüdeeruvad ained peamiselt lahustunud olekus, kuna kolloidsed ja lahustumatud ained eemaldatakse reoveest sorptsioonimeetodi abil.

Reaktsioon (13.2) kirjeldab rakulise aine endogeenset oksüdatsiooni, mis tekib pärast välise toiteallika kasutamist.

Autotroofse oksüdatsiooni näide võib olla nitrifitseerimisprotsess.

kus C5H7EI2 - sümbol koosseisu orgaanilise ainese tekitatud rakkude mikroorganismid.

Kui denitrifikatsiooni protsess viiakse läbi bioloogiliselt puhastatud veega, kus praktiliselt puudub algne orgaaniline aine, kasutatakse süsinikdioksiidi suhteliselt odavat metüülalkoholi. Sellisel juhul saab kogu denitrifikatsiooni reaktsiooni kirjutada järgmiselt:

Kõik siinkirjeldatud ensümaatilised reaktsioonid viiakse läbi rakus, mille jaoks vajalikud akud peavad keresse sisenema. Paljud esialgsed orgaanilised lisandid võivad olla liiga suured, võrreldes rakkude suurusega. Selles suhtes on oluline roll üldises oksüdatsiooniprotsessis suurte molekulide ja osakeste, mis voolavad väljaspool rakku, ensümaatilise hüdrolüütilise lõhustumisega väiksemaks, mis vastab rakkude suurusele.

Aeroobsetes bioloogilistes süsteemides peab õhu (nagu ka puhas hapnik või õhk, mis on rikastatud hapnikuga) varustus, peab tagama, et lahustunud hapniku sisaldus segus oleks vähemalt 2 mg / l.

Oksüdeerumine struktuuridesse ei ulatu alati lõpuni, st enne CO moodustumist2 ja H2A. Pärast bioloogilist puhastamist võib vees esineda vahetooteid, mis ei olnud esialgses reovesi, mis mõnikord on reservuaari jaoks vähem soovitavad kui esialgne saastumine.

Reovesi ja spetsiifilised töötlusmeetodid

Reovee kõrvaldamise probleem on kaasaegse inimese jaoks eriti aktuaalne. Fakt on see, et selleks, et luua inimestele mugavaid elamistingimusi, on vaja palju puhast vett koduseks kasutamiseks ja joomiseks. Kui 300 aastat tagasi saaks kanalisatsiooni tühjendada reservuaaridesse, kus neid looduslikult puhastada, siis on praeguseks selline inimkäitumine vastuvõetamatu, kuna reovee struktuur on muutunud ja nüüd on heitvesi sisaldav mürgine ainete mass, mis võib hävitada mahutite ja pinnase taimestiku ja loomastiku.

Täielikuks vee puhastamiseks on vaja rakendada puhastusmeetmete kompleksi, mis hõlmab bioloogilise, füüsikalise ja keemilise puhastamise meetodeid.

Reovee puhastamise põhiline tehnoloogiline skeem.

Vaatamata asjaolule, et isegi praeguseks satub veekogudest märkimisväärne kogus reovee, siiski hoolitseb enamus reovee põhjalikult enne loodusesse tagasitulekut. Kui see ei oleks toimunud, oleksid kõik reservuaarid mõneks kuuks muutunud tõelisteks basseinideks. Moodsas reovees on liiga palju elemente, mis koosnevad neist, on mineraalse päritoluga elemendid, lagunev orgaanilised ühendid, palju haigustekitajaid, igasuguseid kemikaale.

Mineraale, mis kantakse kanalisatsiooni, on leelised, savi, liiv, soolad jms. Heitvee orgaanilised komponendid hõlmavad mitmesuguseid taime- ja loomset päritolu jääke, mis kantakse sageli kanalisatsioonisüsteemi. Kanalisatsioonisüsteemi sisenevate kemikaalide arv ja mitmekesisus on lihtsalt hämmastav ja see valik ei piirdu üksnes kodumajapidamistes kasutatavate kemikaalidega, kuna mõned neist suunatakse kanalisatsiooni ja tõsisemad keemiatooted, nagu lahustijäägid ja kuivatusõli.

Modernsed reoveepuhastusmeetodid on üsna tõhusad ja neid saab jagada kolme kategooriasse: mehaaniline, bioloogiline, keemiline töötlus.

Tuleks kohe märkida, et linnade reoveepuhastusjaamades läbib vesi kõiki kolme puhastusetappi, samal ajal kui üks või kaks on piisavad, et moodustada individuaalne kanalisatsioon.

Mehhaaniline reovee puhastamise meetod

Septikud: a - horisontaalne: 1 - söötesalv, 2 - seade kamber, 3 - väljundsalv, 4 - kaev; b - vertikaalne: 1 silindriline osa, 2 - kesktoru, 3 - paar, 4 - kooniline osa; в - radiaal: 1 - keha, 2 - toru, 3 - jaotusseade, 4 - fikseerimiskamber, 5 - kaabitsmehhanism; g - torukujuline; d - kaldplaatidega: 1 - keha, 2 - plaadid, 3 - läga vastuvõtjad

Mehaanilist puhastamist peetakse suhteliselt primitiivseks reovee puhastamise meetodiks. Praegu kasutatakse seda puhastusmeetodit ainult esmakohasel veetöötlusel asulareoveepuhastusjaamades. Tegelikult on selle meetodi eesmärk on eemaldada erineva päritoluga tahkeid lahustumatuid osakesi.

Linnas kanalisatsioonisüsteemisse siseneb suur hulk selliseid osakesi ja see võib olla midagi lapi tükist väike loomade kehale. Reovee saastumise kõrvaldamise mehaanilisel meetodil viiakse see kõigepealt läbi sõelafiltrite sarja. Veelgi enam, suurtest elementidest osaliselt puhastatud vesi on mõnda aega arveldatud ja läbinud liiva- ja kruusafiltreid. Pärast kõigi filtreerimisetappide läbimist kõrvaldab vesi reovees sisalduvate tahkete osakeste täielikult. Sellel reoveekäitlusviisil on mitmeid olulisi puudusi. Esiteks, lahustunud orgaanilised ühendid ei eemaldata sellist puhastamist veest ja vesi nakatatakse lihtsalt patogeensete bakteritega. Teiseks, selline puhastusmeetod ei võimalda vees lahustatud keemilisi elemente eemaldada veest.

Vastavalt tänapäevastele veetöötlusnõuetele on seda võimalust kasutusel ainult reovee ärahoidmise esialgse etapina. Lisaks sellele nõuab reovee kõrvaldamise meetodil palju ruumi kõikide vajalike seadmete paigaldamiseks, mistõttu seda kõrvaldamismeetodit ei kasutata iseseisvate kanalisatsioonisüsteemide jaoks. Vee mehaaniliseks puhastamiseks on vaja suurt võrgusilma, keskmise suurusega silmavõrku ja trahvi silmavõrku, tehnilist sõela, liivapüüdlaid ja mahutid.

Kemikaalide reoveepuhastusmeetod

Vaakumfloatsusskeem.

Reovee puhastamise keemiline meetod ei ole laialt levinud ja seda kasutatakse praegu peamiselt erinevate tööstusharude reoveepuhastites ja ainult mõnel juhul olmeprügi puhastamiseks. Selle reoveepuhasti variandi toimimispõhimõte on reovee keemiliste reagentide lisamine, mis aitab kaasa vees sisalduvate orgaaniliste ja keemiliste ainete sidumisele, mis põhjustab setete moodustumist settes.

Lisaks hõlmab keemiline puhastusmeetod varianti, milles absorbente kantakse reovee, mis sõna otseses mõttes neelab kemikaale, mis lõpuks viib nende põhjapinnale.

Keemilisel meetodil on oma puudused.

Esiteks, isegi kui sellist meetodit kasutatakse tavapärase kanalisatsiooni jaoks, kulub vee puhastamine märkimisväärse aja jooksul, eriti kui reaktsioon toimub külmas keskkonnas. Teiseks, reovee reovesi on väga kulukas. Kolmandaks on vaja varustada suured paagid veekogumiseks.

Selle meetodi peamine positiivne külg on võime filtrida kemikaalid, mis sisalduvad vees. Praegu kasutatakse seda reovee ärajuhtimise meetodit suuremahuliste reoveepuhastite puhul ja ainult väga harva kui iseseisvate kanalisatsioonisüsteemide reoveepuhastuse täiendavat etappi.

Reovee puhastamise bioloogilised meetodid

Kohalik reovee bioloogiline reovee puhastamise süsteem.

Bioloogilise reoveepuhastusmeetodit peetakse praegu kõige tõhusamaks viisiks, kuidas eemaldada mitmesuguseid orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid heitvett. Vee puhastamine toimub spetsiaalsete bakterite kaudu, mis toidavad inimestele mõeldud jäätmeid. Vee puhastamiseks kasutatavaid baktereid kasutatakse ka asulareoveepuhastusjaamades ja see on lahutamatu osa reovee puhastamisest autonoomsetes kanalisatsioonisüsteemides. Enamik septikudest on loodud nii, et bakterid võivad kogu aasta jooksul elada nendes agregaatides.

Tuleks kohe öelda, et kõrgekvaliteedilised kaasaegsed septikud, mida nimetatakse ka bioloogiliste reoveepuhastiteks, saavad puhastada kanalisatsiooni 95% võrra, mis võimaldab kasutada puhastatud vett maatüki niisutamiseks ja lihtsalt kanalisatsiooni äravooluks. need, kes on läbinud bioloogilise puhastuse lähedalasuvate veekogudesse või pinnasesse. Sõltuvalt septiliste paakide või reoveepuhastite tüübist võib kasutada nii aeroobseid baktereid kui ka anaeroobseid mikroorganisme.

Hoolimata asjaolust, et sellistes puhastusmeetodites on palju eeliseid ja neid peetakse keskkonna seisukohast kõige optimaalsemaks, on sellel meetodil veel mõned puudused. Selliste süsteemide peamine puudus on bakterite tundlikkus keemiliste ühendite suhtes. Selleks, et säilitada piisavas koguses baktereid septikudesse, on vaja oma elanikkonda perioodiliselt täiendada, loputades bakterid tualetti maha. Igal bioloogilise jäätmete kõrvaldamise võimalusel on nii oma eelised kui ka puudused, mistõttu tuleks nende toimimise põhimõtet käsitleda üksikasjalikumalt.

Anaeroobne ja aeroobne reovee puhastus

Anaeroobne heitvee puhastamine.

Heitvee kõrvaldamise anaeroobne meetod leitakse mikroorganismide kasutamisel, mis ei vaja oma elutähtsateks toiminguteks hapnikku. Need organismid hingavad metaani ja ülehooldus hapniku puhastusseadmes võib isegi põhjustada nende surma. Anaeroobsed bakterid on võimelised puhastama ainult 60-70% saasteainetest, nii et need rajatised peaksid olema varustatud täiendavate rasvapüüdjate ja vee täiendava puhastamise väljadega või eraldi septikandidega.

Reovee puhastamise tsooni tähised - ruudud: 1 - septiline kamber. 2 - Anaeroobne bioreaktor. 3 - Aerotenk. 4 - teisene settepaak. 5 - aeroobne bioreaktor. 6 - kolmanda taseme selgitaja - kontaktantenn.
Paigalduse elementide tähistus - ringid: 1 - keha. 2 - aeratsioonipaagid aeraatorid. 3 - aeroobsed bioreaktori aeraatorid. 4-Ershovaya otsik. 5 - Airlift ülemäärase muda. 6 - laialivalgunud laadimine. 7 - laadimine dolomiidist purust. 8 - Juurdepääsu ja hoolduse luugid. 9 - kompressor. 10-dosaator-ujuk. 11 - õhutranspordi eelnõu 12 - dussiülekande pump. 13 - tehisvetikate pihusti.

Anaeroobne töötlemine ei võimalda reovee puhastamist niivõrd, kuivõrd neid saab maasse või veekogudesse juhtida. Peale selle tuleb puhastusseadme abil pumbata märkimisväärsel hulgal jäätmeid, mida ei ole bakteritega töödeldud.

Aeroobse veepuhastuse meetodit peetakse täna kõige tõhusamaks viisiks heitvee ärajuhtimiseks, kuna selle veetöötluse käigus puhastatakse 95% veest. Puhastamine toimub hapnikku hingavate organismide elulise aktiivsuse tõttu. Mikroorganismide elupaigaks on septikudesse paigaldatud spetsiaalsed lõhnaained või õhu sissepritsepumbad.

Kui sellised organismid puhastavad vett, moodustab septik, mis kujutab endast bakterijäätmete jääke, muda paratamatult. Aeg-ajalt on vaja seda setit pumbata, kuid sete pole pisut pumbata. Väetisena võib kasutada septikus säilinud sette koos aeroobse kõrvaldamise tehnoloogiaga.

Mõned kaasaegsed autonoomsed rajatised on projekteeritud, mis võimaldab kasutada mõlemat mikroorganismide versiooni. Sellised septikud on kaks filtrit või toru abil ühendatud paake. Anaeroobsed bakterid elavad esimeses paanis, kuhu kanalisatsioon tegelikult voolab. Siin on hapniku ligipääs piiratud ja vesi läbib eeltöötluse enne teise paagi sisenemist. Teises mahutis elavad bakterid, mis kasutavad hapnikku - aeroobid.

Esimesest paagist ettevalmistatud reovesi siseneb teise paaki, kus see on järeltöötlus. Selline puhastussüsteem on väga efektiivne, seda soovitavad paljud eksperdid ökoloogiast.

Aeroobse reovee puhastamine

Aeroobne heitvee puhastamine kunstlikes tingimustes

Seda tüüpi bioloogiline töötlus viiakse läbi aktiveeritud muda abil. See koosneb bakteritest (oksüdeerivad, nitrifitseerivad, denitrifitseerivad), algloomad (tsilead, flagellaadid, sarcodia) ja mikroskoopilised loomad (rotifers).

Bioloogilise oksüdatsiooni protsessi võib jagada kahte faasi: aktiivmuda pinnal asuva reovee orgaanilise reostuse sorbtsioon; sorbitud aine oksüdeerumine, millega kaasneb mikrofloora sorbtsioonivõime taastamine.

Sõltuvalt lisandite oksüdatsiooni määrast reovees on täielik ja mittetäielik bioloogiline töötlus. Täiesti puhastatud vesi on BHT. = 10-15 mg O2 / l. Puhastamata reovee puhul BODpol. = 60-80 mg O2 / l. [1]

Bioloogilise aktiivsuse protsessi mõjutavad reovee koostis reostuse, biogeensete elementide olemasolu, akumuleeritud muda koormuse suurus reostuse, reovee pH, nende temperatuuri ja lahustunud hapniku kontsentratsiooni reovees. Reovee koostis on üks peamisi tegureid, mis mõjutavad bioloogilise töötluse tõhusust. Mürgiste ainete esinemine reovees muudab aktiivse muda töötamise keeruliseks. Toksiline mõju bioloogilistele protsessidele võib sisaldada nii orgaanilisi kui ka anorgaanilisi aineid. Mürgised mõjud võivad olla mikrobiostaatilised (muda kasvu pidurdamine) ja mikrobitsiidne (aktiivse muda surmamine). Enamik kemikaale näitavad mingit toimet, sõltuvalt nende kontsentratsioonist puhastatud vees. Tuleb märkida, et mõned elemendid, mis on rakkude organogeensed suurel kontsentratsioonil, muutuvad ka mürgiseks. Seepärast on bioloogilise töötluse läbiviimisel vaja teada reovee üksikute kemikaalide sisaldust. MPCb väärtuse puhul võetakse mürgiste ainete maksimaalne kontsentratsioon vees ja neil ei ole märgatavat negatiivset mõju bioloogiliste reoveepuhastite tööle (MPCbos)

Toitained. Mikroorganismide tavapärasel olemasolul ja sellest tulenevalt peab efektiivse vee puhastamise protsessis olema piisavalt suur kontsentratsioon orgaanilise süsiniku peamistest toitainetistest keskkonnas, mille kogus on hinnanguliselt BHT, heitvee, fosfori ja lämmastiku kogus.

Lisaks nendele elementidele on mikroorganismide toimimiseks vaja ka muid elemente tähtsusetu kogustes: Mn, Cu, Xn, Mo, Se, Mg, Co, Ca, Na, K, Fe jne.

Nende elementide sisaldus looduslikes vetes, millest heitvesi moodustub, on piisav bakterivahetusnõuete täielikuks rahuldamiseks.

Tööstusjäätmetest lämmastikku ja fosforit tavaliselt ei piisa ja need lisatakse kunstlikult superfosfaadi, ortofosforhappe, ammooniumfosfaadi, sulfaadi, nitraadi või ammooniumkloriidi, karbamiidi jne kujul.

Toitainete piisavus bakterites reovees määratakse BSP: N: P suhtega. Mikroorganismide normaalseks eluks: N: P = 100: 5: 1. Koduse reovee puhul on see suhtarv 100: 20: 2,5. Seoses sellega soovitavad nad omamaise ja tööstusliku reovee puhastamist.

Aktiveeritud muda reostuse koormus. See on arvutatud 1 m 3 reoveepuhasti või sagedamini 1 g kuiv biomassist. Sageli kasutavad nad BOD-i koormuse väärtusi, kuid mõnel juhul arvutavad nad üksikute saasteainete koormuse väärtust.

Aktiivse segu koormuse astme järgi jagatakse auratsioonisüsteemid suurte koormuste, klassikalise ja madala koormusega reostusega. Suurtes koormussüsteemides (mille koormus on üle 400 mg BHT 1 grammi tuhavabade ainete setete kohta päevas) võrreldes teiste süsteemidega on setete kasv suurim, puhastusaste on kõige väiksem ja setetes on väike arv algtooteid.

Klassikalisüsteemid (mille koormus on 150-400 mg BOD, mis on täidetud ühe tuhapõhise tuhavaba muda kohta päevas) annavad BOD-i väga kõrge puhastuse taseme, mõnikord osaliselt nitrifikatsiooni. Neil on hästi flokeeritud muda, mida elavad suure hulga erinevate rühmade mikroorganismid. Selliste süsteemide sette kasv on endogeense oksüdatsiooni suhteliselt sügavate protsesside tõttu väiksem kui maksimaalne. Madala koormusega süsteemid (mille koormus on alla 150 mg BOD, täidetakse 1 g tuhavaba muda päevas) on BODi kõikumisvahemik, kuid sagedamini kõrge. Nendes süsteemides on nitrifikatsiooniprotsess sügavalt arenenud, setete kasv on minimaalne, muda mikrobioloogiline populatsioon on väga mitmekesine.

PH reovesi. Vesinikuioonide kontsentratsioon (pH) reovees mõjutab märkimisväärselt mikroorganismide arengut. Märkimisväärne osa bakteritest tekib neutraalses või peaaegu neutraalses keskkonnas. Bioloogiline töötlus on kõige efektiivsem, kui pH ei ületa piirnorme 5,5-5,8. Sellest intervallist kõrvalekaldumine viib oksüdatsiooni kiiruse vähenemiseni, mis on tingitud raku metaboolsete protsesside aeglustumisest, selle tsütoplasmaatilise membraani läbilaskvuse vähenemisest jne. Kui pH väärtus ei ületa lubatavaid väärtusi, tuleb neid parameetreid korrigeerida bioloogilises puhastusjaamas sisenevates reovees.

Reovee temperatuur Reovee puhastusjaamas esinevate aeroobsete protsesside optimaalne temperatuur on 20-30 ° C, samal ajal kui bioeknoosi teiste soodsate tingimuste all on esindatud kõige mitmekesisemad mikroorganismid.

Kui temperatuuri režiim ei vasta optimaalsele, siis kultuuri kasv, samuti raku ainevahetusprotsessid märgatavalt vähenevad.

Kõige negatiivsem mõju kultuuri arengule on terav muutus temperatuuril. Aeroobse puhastamise korral tõstab temperatuuri mõju hapniku lahustuvuse vastav muutus. Bakterid on temperatuuril väga tundlikud, nitro fi ljutajad, nende kõrge aktiivsus on täheldatav temperatuuril mitte alla 25 ° C. Tehnilistes arvutustes kasutatakse temperatuuri mõju protsesside kiirusele vastavates normatiivsetes dokumentides esitatud valemeid.

Hapniku režiim. Aeroobsetes bioloogilistes süsteemides peab õhuvarustus tagama segude lahustuva hapniku pideva olemasolu (vähemalt 8 mg / l). Aeroobne süsteem võib ise töötada madala hapnikusisaldusega (kuni 1 mg / l). Orgaaniliste ainete kasutamise määra ja nitrifitseerimisprotsessi määra ei vähene. Kuid seetõttu, et sekundaarsetel klaasistusainel veest eraldunud vesi eraldatakse kuni 1-2 mg / l lahustuva hapniku kohta, on minimaalne lahustunud hapniku tase 2 mg / l. See väärtus lubab teil jätta pikaajaline sette püsimine aeroobsetes tingimustes. Lisaks ülaltoodud teguritele mõjutab bioloogiline vanus ja setete kvaliteet, mida hinnatakse reoveesetete indeksi järgi, bioloogilist aeroobset töötlust.

Setete vanus B, päeva, nimetatakse selle hoidmise kestuseks aeratsioonipaakides ja määratakse kindlaks valemiga:

kus on aerotanki maht, m ​​3;

- setete sisaldus aerotankudes, mg / l;

- sette kasv, mg / l;

- päevas töödeldud reovee maht, m ​​3 / päevas.

Puhastamiseks ei tohi reovee vanus ületada 6-7 päeva. Aktiveeritud muda kvaliteedi näitaja on selle sadestumisvõime, mis on hinnanguliselt muda indeksi väärtus. Muda indeksi all mõeldakse 1 g muda (kuivainesisaldus) mahu pärast 30 minuti möödumist. Aeroobset bioloogilist puhastamist kunstlikes tingimustes võib teostada: aeratsioonipaagid; biofiltrid. [1]

Aerotank on raudbetoonist mahutid, mis on varustatud aeratsiooniseadmega. Puhastamisprotsess aeratsioonipaagis viiakse läbi puhta vee ja selle kaudu voolava aktiivmuda pideva õhuringamisega. Aineerimine viiakse läbi, et tagada segu hapnikuga ja hoida setteid suspendeeritud. Reovee ja aktiivmuda segu aurutatakse 6 kuni 12 tunni jooksul, seejärel suunatakse see sekundaarsete settimispaakidesse, kus ladestatakse muda. Aktiveeritud muda viiakse aeroobasse ja segatakse uute töötlemata vee osadega. Mikroorganismide pideva paljunemise tulemusena suureneb setete kogus pidevalt. Ülemürgid eemaldatakse aeroobsest süsteemist, kompadeeritakse muda tihendusmasinas ja saadetakse edasiseks töötlemiseks. Sõltuvalt aerodünaamika hüdrodünaamilistest töötingimustest on need jaotatud aero-paakideks - raketikütused, aero mahutid-segistid ja vahepealsed aurutankid, millel on hajutatud vee sissevooluava; koridoride arv õhutorustikes - ühe ja mitme koridori abil; regeneraatori juuresolekul - koos regeneraatoriga ja ilma regeneraatorita; vastavalt õhuvarustuse meetodile - pneumaatilise, mehaanilise ja segatud aeratsiooniga aurutankeritele. Aerotankade arvutamisel võetakse arvesse: aerotanki kogumaht, m ​​3; õhutamise kestus, h; kogu aerotanki hapniku või õhu tarbimine, kg / kg; nõutav arv aeraatoreid; õhukanalite arvutamine ja seadmete valik; sekundaarse settimise mahutite arvutamine. Bioloogilised filtrid on struktuurid, milles puhastatakse heitvesi, filtreerides läbi jämeda koormuse kihi, mille pind on kaetud bioloogilise kilega, mis moodustub aeroobsetest organismidest.

Kõik biofiltrites kasutatud söödamaterjali liigid võib jagada lahtiselt ja tasapinnalt. Biofiltri õhuringlus võib olla loomulik - õhu kaudu pinnalt ja põhja läbi kanalisatsiooni ning kunstlik - sisestades selle laadimiskiirusesse. Tõhususe järgi jagunevad biofiltrid tilguti ja suure koormusega. Kui puhastate väga kõrge saasteainega reovee koos kõrge BSP-ga, kasutage filtri pesemise intensiivistamiseks retsirkulatsiooni režiimi, st tagasi puhastatud vee filtriosasse. Biofiltrite arvutamine seisneb söödamaterjalide mahu kindlaksmääramises, veejaotuse ja drenaažiseadmete süsteemide elementide suuruse määramisel ning sekundaarse setete mahutite arvutamisel. Drip (percolator) biofiltreid iseloomustab vee koormus, mis ei ületa 0,5-1 m 3 filtri kohta 1 m 3, filtri kõrgus ei ületa 2 m. Töökoormuse kihi fraktsioon ulatub 12 kuni 25 millimeetrini. looduslik aerutamine. Reovee puhastamiseks koguses, mis ei ületa 1000 m 3 päevas, tuleks kasutada tilgutivaid biofiltreid. Kodumajapidamistes nimetatakse aerofiltreid suure koormusega, mis töötavad mitu korda suurenenud veeväljasurvega võrreldes. Selle tagajärjel tõhustatakse raskesti oksüdeeritavate saasteainete ja põlemiskile osakeste eemaldamist biofiltrist ning ülejäänud saasteainete oksüdeerimiseks kasutatakse hapnikku veelgi. Aerofiltrite kõrgus on tavaliselt 3-4 m. Isegi kõrgemaid filtreid (9-18 m) nimetatakse tornifiltriteks. Kunstliku õhuvarude kasutamine suurendab oksüdatiivseid protsesse suure koormusega biofiltris. Aeroobse bioloogilise töötlemise skeemid on toodud joonisel 1.1. Puhastusskeemi valimine toimub vastavalt tabelile 1. Sõltuvalt konkreetsetest tingimustest võib koos tavapäraste skeemidega kasutada originaalseid tehnoloogilisi lahendusi, sealhulgas individuaalset lähenemist ettevõtte individuaalse reovee voolu puhastamisele.

Tabel 1 - Soovitatavad bioloogilise reovee käitlemise põhimõtted [1]

Puhastamise mõju BHT-le5. %

Joonisel 1 näidatud rakenduste skeemide arv BHT-is5 heitvesi töötlemisel, g / m 3

AEROBILISED VEEPUHASTUSPROTSESSID

Aeroobsetes tingimustes puhastatakse reovee vedel faas, need protsessid viiakse läbi aerotankudes, mitmesuguste projektide biofiltrid, niisutusväljad ja filtreerimisväljad. Need konstruktsioonid on oma tehnilises projektis erinevad, kuid kõik need on mõeldud oksüdatiivse aeroobse protsessi kasutamiseks.

BIOLOOGILISED FILTRID - see on struktuur, mis koosneb nende keha, laadimise ja jaotamise seadmetest reovee ja õhu jaoks.

Nendes filtreeritakse heitvesi läbi laadimiskihi, mis on kaetud mikroorganismide kilega ja mida kasvab filtri koormus alguperioodil. Biofilmi peamised komponendid on mikroobide populatsioon. Filmi biokinooside hulka kuuluvad vetikad, algloomad, putukate vastsed, vead, ussid, seened ja bakterid.

Kõik mikroorganismid on seotud heitvee puhastamisega. Bakterid mineraliseerivad orgaanilist ainet, kasutades neid toitainete ja energia allikana, algloomad söödavad bakterid, vetikad väljastavad hapnikku ja lenduvad produktsioonid. Viirused murda läbilaskeid laadimisosakeste vahel. lahti bioloogiline kile ja seeläbi hõlbustada juurdepääsu hapnikule. Lisaks ussidele, kes söövad orgaanilisi aineid, seeditakse ja lagunevad mitmed püsivad ühendid - kitiin ja kiud. Seega eemaldatakse orgaaniline aine heitveest ja aktiivse biofilmi mass suureneb. Kasutatud biofilme pestakse voolava jäätmevedeliku abil ja eemaldatakse biofiltrist.

Biofiltrite laadimisel kasutage materjali, millel on suur poorsus, väike tihedus ja suur eripind (räbu, purustatud kivi, veeris).

Biofiltrite täielikku puhastamist ei saavutata.

AEROTENKS - ristkülikukujulised tugevdatud mahutid, 3-6 meetrit sügav.

Kui aerotank töötab, voolab see aeglaselt õhuringlusel olev vedelik, mis on segatud aktiivsete setetega, mis koosnevad mikroorganismide kogust. Õhuvarustust viivad läbi õhupuhurmasinad. Aeration soodustab aktiveeritud setete suuremat kokkupuudet saastatud reoveega.

Aerotankas toimub bioloogiline oksüdatsioon kahes etapis. Esimene on saaste sorbtsioon, teine ​​on reovee reostuse otsene oksüdatsioon.

Aktiveeritud muda biotsiid areneb väljakujunenud oksüdatiivse aeroobse protsessi tingimustes. Lisaks ühetsellulaarsetele bakteritele aktiveeritakse aktiivmudadena filamentaalsed bakterid, pärm ja seened. Mikrofaani esindavad algloomad, rotifers, ümarussid, ühekaelalised loomad. Aerotanki tasakaalukontsentratsiooni tavapärase töö käigus määratakse kindlaks mikrofloora kõigi osade ja mikrofoorumi vahel. Selle tasakaalu rikkumine näitab töötlemisrajatiste halvenemist, kuna mikroobide populatsiooni arvuline koostis muutus aktiivmudas seostub töödeldud vedeliku füüsikalis-keemiliste omadustega. Aerotanki häire põhjused. on: reoveepuhastite ülekoormamine orgaaniliste ainetega, anaeroobsete tsoonide moodustumine, biogeensete elementide puudumine, terava temperatuuri või pH muutumine, mürgiste ainete allaneelamine töödeldud vette.

Aerosoolis puhastatud jäätmete vedelikus on järgmised muutused:

1. saasteainete kontsentratsiooni vähenemine, mis on tingitud vedelat vedavat aktiivmuda lahjendamise teel

2. aktiivsüsteemi sette reostuse adsorbtsioon (oksüdatsiooni esimene etapp)

3. vees lahustatud orgaaniliste ainete sisalduse järkjärguline vähenemine ja adsorbeeritud aktiivmuda (oksüdeerumise teine ​​etapp)

Orgaanilise aine peamised mineralaatorid on aerotankades bakterid. Sarkodovye, kes kannab muda osakesi, tõlgivad mitmeid keerukaid aineid lihtsamateks. Infusooria ja teised algloomad täidavad bakterite arengu regulaatorite rolli ja seeläbi moodustavad mineraliseerumise protsessi jaoks soodsad tingimused.

Enne puhastatud heitvee voolamist tiigusse tuleb neid desinfitseerida Aerotanks ei saa tagada patogeenide täielikku puhastamist.

Bioloogilise puhastamise aeroobsed meetodid võivad toimuda ka looduslikes tingimustes - bioloogilistes tiikides, niisutusväljadel ja filtreerimisväljadel.

Aeroobse reovee puhastamine

Aeroobne meetod põhineb aeroobsete mikroorganismide kasutamisel, mille elutöö nõuab hapniku pidevat voolu ja temperatuuri vahemikus 20-40 ° C. Aeroobse ravi ajal kasvatatakse mikroorganisme aktiivses segus või biofilmi kujul. Aktiivmuda koosneb elusorganismidest ja tahke substraadist. Elusorganismid on esindatud bakterite, algloomade, seente ja vetikatega. Biofilm kasvab biofiltri täitematerjalil ja sellel on limaskestade paksus 1-3 mm ja rohkem. Biofilm koosneb bakteritest, algloomade seenedest, pärmist ja teistest organismidest.

Aeroobne puhastamine toimub nii looduslikes tingimustes kui ka tehislikes struktuurides.

Looduslike tingimuste puhastamine toimub niisutatavate põllukultuuride, filtreerimisväljade ja bioloogiliste tiikide puhul. Niisutusväljad on alad, mis on spetsiaalselt ettevalmistatud reovee puhastamiseks ja põllumajanduslikuks kasutamiseks. Puhastamine toimub mulla mikrofloora, päikese, õhu ja taimede mõju all. Niisutusväljade pinnas on bakterid, pärm, vetikad, algloomad. Reovesi sisaldab enamasti baktereid. Aktiivse mullakihi segaaktsioo nide korral tekivad mikroorganismide keerukad vastastikused mõjud, mille tulemusena heitvesi vabaneb selles sisalduvatest bakteritest. Kui põllukultuure pole kasvatatud ja need on ette nähtud ainult bioloogilise reovee puhastamiseks, nimetatakse neid filtreerimisväljadeks. Bioloogilised tiigid on tiikide kaskaad, mis koosnevad 3... 5 astmest, mille kaudu läbib puhastatud või bioloogiliselt puhastatud reovesi väikese kiirusega vette. Sellised tiigid on ette nähtud reovee bioloogiliseks puhastamiseks või reovee puhastamiseks koos teiste reoveepuhastitega.

Aktiveeritud muda tehisliku aeroobse bioloogilise töötluse peamised struktuurid on aerotankid. Aerotank töötab paaris sekundaarses seiskamispaagis, kus puhastatud heitvesi eraldatakse aerotanki väljalaskeava ja aktiivmuda suspensiooni. Sellisel juhul eemaldatakse osa muda süsteemist ja osa tagastatakse aeratsioonipaagile, et suurendada tootlikkust ja vähendada ülemäärase muda kogust. Sõltuvalt saasteastmest ja heitvee mahust, saasteainete koostisest ja puhastustingimustest kasutatakse mitmesuguseid hüdrodünaamilisi veevoolu korraldamise režiime, selle ringlust, tagastatava aktiivmuda ja aeratsiooni. Aktiveeritud sette töö kontsentratsioon aerotankades on 1-5 g / l (kuivainesisaldus), kusjuures süsteemis on reovee reageerimisaeg mitu tundi kuni mitu päeva. Aeraatoripaagi puhastamiseks on sageli vaja toitaineid, eelkõige lämmastikku ja fosforit toita. Puhastustõhususe puudumisel väheneb tõhusus.

Aktiivmuda sisaldavate bioloogiliste puhastusseadmete hulka kuuluvad ka oksütopsid (õhuga hapnikuga või puhta hapnikuga rikastatud õhuga), filtrikonteinerid (aktiveeritud muda ja heitvee eraldamisega filtreerimise teel), oksüdatsioonikanalid (reovee ringlusega ja pinnaõhusüsteemidega), kaevandusseadmed ( veerõhu suurendamiseks võllide või veergude kujul).

Biokilega aeroobsetest puhastusseadmetest kasutatakse kõige sagedamini biofiltreid - koormusega struktuure, mille pinnal mikroorganismide biofilm areneb. Lihtsaim biofilter on filtri materjali kiht (koorem), valatakse puhke nurga all, reoveega niisutatud. Koorma võib teha eraldi plastikust jäikade või painduvate materjalide, jäikade räkkide jne eemaldatavate plokkide kujul. Erinevalt aeratsioonipaakidest töötavad biofiltrid ilma sekundaarseks paigalduspaagideta.

Aktiivse segu ja biofilmiga struktuuride vahele jääva interstitsiaalse positsiooni hõivavad biotehnoloogiad, ühendades nii lennukitankide kui ka biofiltrite eelised. Vedeliku aurustamisel, aktiveeritud muda ja erinevate materjalide laadimisel kasutatakse biojäätmetega vedelat muda tsirkuleerides ja aurustades lasti vahel. Biofilmi tekkimise tulemusena laadimispinnal ületab setete segu keskmine kontsentratsioon aeratsioonipaagides sisalduva kontsentratsiooni.

Kaasaegse bio-adsorberi biotiseerijaga kombineeritakse saasteainete sorptsiooni laadri pinnal, näiteks aktiveeritud süsinikuaatomitel, bio-puhastamisega. Reostuse puhastamisel adsorbeeritakse toksilisi aineid kivisüsi, samal ajal kui süsteemis vähendatakse ühelt poolt mürgiste ainete inhibeerivat toimet biokütosile ja teisest küljest aktiivse süsiniku pinna kõrvale asetsevas kihis olevate substraatide madalate kontsentratsioonide juures, suurendavad ja kiirendavad kohalik kontsentratsioon substraadi lagunemine. Söe bioloogiliselt regenereeritakse samal ajal. Orgaaniliste lisandite eemaldamiseks, samuti raskmetallide ja radionukliidide kõrvaldamiseks reoveest võib kasutada bio-adsorptsiooni puhastust.

Teine biotanki modifikatsioon on keevkiht-reaktsiooniseade (koos vedeliku kihiga), milles puhastus intensiivistatakse, kuna kandja suurt spetsiifilist pinda, millele mikroorganisme on kinnitatud, ja kõrge hapniku ülekande tase. Biomassi kontsentratsioon reaktoris jõuab 40 g / l, tootlikkus on 5-10 korda kõrgem kui aerotankides, protsess on ülekoormuse ajal stabiilsem ja reovee toksilise reostuse suhtes vähem tundlik.

Bioloogilistest puhastusrajatistest või töötlemata reoveest pärinevat aktiivmuda ja biofilmi võib suunata setete vette (muda kujutised), niisutusväljadesse ja filtreerimisväljadesse. Setete voodid on ette nähtud aktiveeritud muda ja biofilmi ladustamiseks ja töötlemiseks reoveepuhastusjaamadest.

Aeroobse biokeemilise puhastamise meetod

Gaaside, reovee, vedelate ja tahkete jäätmete biokeemilise töötlemise tuntud aeroobsed ja anaeroobsed meetodid.

Aeroobne meetod põhineb selliste aeroobsete organismirühmade kasutamisel, mille elutöö nõuab hapniku pidevat voolu ja temperatuuri 20,40 ° C. Aeroobses ravis mikroorganismid kasvatatakse biofilmis või aktiivsöödas.

Aktiveeritud muda on amfoteeriline kolloidne süsteem, mis koosneb elusorganismidest ja tahke substraadist ning mille negatiivne laeng on pH = 4.. 9.

Aktiveeritud muda on mitmesuguste rühmade mikroorganismid. Vastavalt ökoloogilistele rühmadele on mikroorganismid jagatud aeroobideks ja anaeroobideks, termofiilideks ja mesofiilideks, halofiilideks ja halofoobideks. Kõikide elusorganismide (bakterite, algloomade usside, hallitusseente, pärmi, aktinomütsiidide, vetikate) kogukond nimetatakse biokütuseks. Aktiveeritud sette kuivainesisaldus sisaldab 70. 90% orgaanilist ja 30,10% anorgaanilist ainet.

Substraat on vetikate jääkide ja mitmesuguste tahketest jääkidest pärinev tahke surnud osa; aktiveeritud muda organismid. Aluspind kuni 40% aktiivses settes.

Setete kvaliteet määratakse selle sadestumise kiiruse ja vedeliku puhastamise taseme järgi. Muda seisund iseloomustab "setteindeksit", milleks on aktiivmuda ladestunud osa mahu ja kuivatatud sette massi (grammides) suhe 30 minutit pärast 30-minutilist settimist. Mida hullemaks jääb sete, seda kõrgem on see "mustuse indeks".

Biokeemilise heitvee puhastamise optimaalne temperatuur hoitakse temperatuuril umbes 20,30 ° C. Liigne temperatuur võib põhjustada mikroorganismide surma. Madalamatel temperatuuridel väheneb puhastamise määr, aeglustub uute reostusallikatega seotud mikroobide kohandumise protsess ja aktiivmuda hakkab fikseerima ja setteerima.

Biofilm kasvab biofiltri täiteainel, sellel on limaskestade paksus 1,3 mm ja rohkem. Biofilm koosneb bakteritest, seenedest, pärmist ja teistest organismidest. Mikroorganismide arv biofilmis on väiksem kui aktiivmudas.

Alusmaterjali - süsivesikute, valkude, rasvade aeroobne dissimilatsioon - on mitmetasandiline protsess, sealhulgas keeruka süsiniku sisaldava aine esialgne lõhustamine lihtsamateks subühikuteks, mis omakorda toimub edasise muundamise teel. Aeroobse ainevahetuse tingimustes kasutatakse ligikaudu 90% hapnikutarbimist hingamisteedel, kus mikroorganismide rakke saab energiat.

Aeroobsetes tingimustes bioloogilise oksüdatsiooni mehhanismi heterotroofsete bakterite abil saab kujutada järgmiselt:

Reaktsioon (7.6) näitab reovee algse orgaanilise reostuse oksüdeerimist ja uue biomassi moodustumist. Puhastatud heitvesi jäävad bioloogiliselt mitteoksüdeeruvad ained, peamiselt lahustunud olekus, kuna kolloidsed ja lahustumatud ained eemaldatakse reoveest sorptsioonimeetodi abil.

Reaktsioon (7.7) kirjeldab rakulise aine endogeense oksüdatsiooni protsessi, mis tekib pärast välise toiteallika kasutamist.

Aeroobsetes tingimustes puhastamine toimub vees lahustunud hapniku juures, mis kujutab endast looduses esinevate veekogude füüsilise puhastamise protsessi muutmist.

Orgaaniliste ainete heitvees oksüdeerimiseks mikroorganismide jaoks on vaja hapnikku, kuid neid saab kasutada vaid lahustunud kujul vees. Reovee küllastamiseks hapniku abil viiakse läbi auratsiooniprotsess, purustades õhuvoolu mullideks, jaotades need ühtlaselt heitvette. Õhumullidest hapnik imendub veega ja seejärel transporditakse mikroorganismidesse (joonis 7.1).

Joon. 7.1. Gaasimullide hapniku ülekande skeem mikroorganismidesse:

A on gaasimull; B - mikroorganismide kuhjumine;

1 - gaasipoolne difusioonikiht; 2 - liides;

3 - piirdefusioonkiht vedeliku poolel;

4 - hapniku ülekanne mullist mikroorganismidesse;

5 - piiri difusioonikiht mikroorganismide vedelal poolel;

6 - hapniku ülekandmine rakkudesse; 7 - reaktsioonitsoon hapniku molekulide ja ensüümide vahel

Imendunud hapniku kogust saab arvutada võrrandiga

kus M on neeldunud hapniku kogus, kg / s; Ret - mahuline suhe

tagasivool, s "1; V on rajatiste reovee maht, m ​​3; C * ja C on hapniku tasakaalukontsentratsioon ja kontsentratsioon vedelikus, kg / m 3.

Imendunud hapniku kogust saab suurendada massiülekandeteguri või jõu suurendamise teel. Biokeemilise oksüdatsiooni kiirust mõjutavad reovee turbuliseerimine reoveepuhastites, mis aitab aktiivsetes mudahelveste lagunemist väiksemateks ning suurendab mikroorganismide toitainete ja hapniku sisaldust. Vooluturbulisaator saavutatakse intensiivse segamisega, mille käigus aktiveeritud muda suspendeeritakse, mis tagab selle ühtlase jaotuse reovees.