Peamenüü

Tere! Peaaegu kõik reovee liigid läbivad bioregeneratsiooni. Sellise filtreerimise puhul tekivad eritingimused, mille käigus erituvad mikroorganismid ja töötlevad mitmesuguseid orgaanilisi aineid, mis saastavad vett.

Üks sellise ravi kõige populaarsemaid meetodeid on anaeroobne protsess, see tähendab puhastamist ilma õhuta. See puhastamine toimub spetsiaalsetes septikutega, mida nimetatakse septikuteks.

Seeptipaagides anaeroobset töötlemist kasutatakse peamiselt reovee setete, reovee ja muude saasteainete kõrvaldamiseks, samuti muude tüüpi setete ja tahkete jäätmete töötlemiseks. Septilised paagid ise on tihendatud suletud horisontaalsed horisontaalsed mahutid, mille põhjaga moodustub sade, mis koosneb tahketest osakestest. Seejärel mädaneb ja laguneb anaeroobsete mikroorganismidega.

Septipaagi peamine ülesanne on vedelikus lahustuvate osakeste lahutamine lahustumatust ja anaeroobsete bakterite saastumist lagundada. Anaeroobse puhastuse septikute paakides on vaieldamatuks eeliseks erinevate kahjulike mikroobide biomassi kerge moodustumine. Seda tüüpi anaeroobset ravi on mõistlikum kasutada piisavalt madalal põhjaveel.

Seeptipaakides anaeroobne puhastamine koosneb kahest etapist reovee kääritamisel. See on hapu ja leeliseline käärimine.

Happeline kääritamine toimub septikul selle esialgse täitmise ajal, kui heitvesi ei puutunud kääritatud mudetega. Seda etappi iseloomustab ebameeldivate lõhnagaaside tekkimine. Muda eemaldamine on kaasas kollakasroheline hoius, mis ei kuivaks õhku hästi. Kõige sagedamini hõljub gaasiga pinnasetus.
Happelise fermentatsiooniprotsessi käigus vabanevad gaasid eemaldavad hapniku ja täidavad järk-järgult septikud, mille tulemusena hakkavad anaeroobsed bakterid aktiivselt arenema. See näitab, et algas teine ​​puhastusetapp - leeliseline käärimine.

Leelise fermentatsiooni nimetatakse ka metaaniks, kuna septikubautis olevate gaasiproduktide peamine osa on metaan. Leeliselise fermentatsiooni ajal puudub puhastatud gaaside moodustumine, lisaks sellele iseloomustab see protsess suhteliselt kiiret kulgu ja setete maht oluliselt väheneb. Samal ajal on muda tumedaks värviks ja kuivab kiirelt õhus.

Setete täielikumaks lagunemiseks kasutatakse spetsiaalseid anaeroobsete bakteritüvede liike. See võimaldab kõigi saasteainete täielikku lagunemist. Lisaks tekib anaeroobse fermentatsiooni käigus patogeensete mikroorganismide suremine suurema kiirusega, mille tulemusena toodetakse kõrgema kvaliteediga sadet, mida põllumajanduses kasutatakse orgaanilises väetisena aktiivselt.

Septiliste paakide maht sõltub otseselt vee tarbimisest. Näiteks, kui vee tarbimine on 250 liitrit päevas, peaks septikupiima minimaalne maht olema umbes 3 kuupmeetrit. Traditsiooniliselt on septikud valmistatud kivist, punasest tellistest või betoonist rõngadest, mille seinapaksus on vähemalt 12 sentimeetrit. Ja täna muutuvad üha populaarsemaks plastist, polüetüleenist, polüpropüleenist ja komposiitklaasist klaaskonstruktsioonid. Materjal valitakse välja kõigi selle tehniliste omaduste alusel: mehaaniline survetase, vastuvõtlikkus korrosioonile, jäikus ja tugevus. Septikonteksti kuju võib olla erinev, kuid selle ümbermõõt on endiselt parim kuju, kuna ümmargused seinad ühtlaselt jaotuvad mulla rõhu vahel.

Samuti väärib märkimist, et hoolimata kõigist anaeroobse puhastamise eelistest on sellel meetodil endiselt väiksemad puudused. Nende hulka kuuluvad madala kääritamise ja ringlussevõtu määrad, metaani vabanemise oht, eriline tundlikkus raskmetallide puhul, samuti ammooniumlämmastikuga rikastatud heitvesi.

Tuleb öelda, et tänapäeval on puhastamine ilma toitaineteta võimalik ja jäätmete mahu vähendamiseks on loodud kõik tingimused. Seeptipaagides vee puhastamise anaeroobne meetod on kõige produktiivsem ja paljutõotavam, kuna selle rakendamine eeldab minimaalse hulga kasutatavaid seadmeid ja jäätmete kõrvaldamise probleeme ei esine. See omakorda annab vaieldamatult majanduslikke eeliseid ja kõrget puhastustariife.

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

Anaeroobne heitvee puhastamine

Anaeroobne puhastamine on anaeroobne (hapniku puudumisel) kahefaasiline protsess, mis seob reovee orgaanilise reostuse biokeemilise transformatsiooni metaani ja süsinikdioksiidiks. Esmalt akumuleeruvad orgaanilised ained bakterite toimel lihtsate orgaaniliste hapete (happeline faas) abil ja teisel etapil on need happed juba metaani moodustavate bakterite (leeliseline faas) toitumisallikaks.

Metaani moodustamise peamine reaktsioon:

kus on H2A - orgaaniline aine, mis sisaldab H2.

Äädikhappe lagunemise tulemusena võib moodustuda metaan:

Teatud tingimustel võib ammoniaak olla ka lõpptooteks.

Metaani bakterid on väga tundlikud välistegurite kõikumiste suhtes. See asjaolu vähendab anaeroobse protsessi paindlikkust ja stabiilsust kui aeroobset ainet ning nõuab heitvee sisendparameetrite ranget kontrolli ja reguleerimist. Seadmes peetakse optimaalseks: temperatuur 30-35 ° C, pH 6,8-7,2, keskmise RV potentsiaal ≈-0,25.

Anaeroobseks töötluseks võib olla BOD-ist kontsentreeritud reovesi5 mitte vähem kui 500-1000 g / m 3. Anaeroobsed seadmed on ehitusest keerukamad kui aero mahutid ja ehituses kallimad.

Tavaliselt kasutatakse anaeroobset seadet primaarsete settepaakide setete ja aeroobsete biokeemiliste süsteemide liigse aktiivsusega seteteks olmeheitvete ja nende segude töötlemiseks tööstusjäätmetega.

Orgaaniliste ühendite lagunemise aste on 40-50%.

Kavandatakse ja kasutatakse ühe- ja kaheastmelisi puhastusseadmeid ja erinevaid reaktoreid.

Kaheastmelises süsteemis (joonis fig.). Esimene struktuur on pidev pidevvoolu biosaat, mis täieliku segunemisega on võimalik, teine ​​tahkete ainete eraldamiseks ja kontsentreerimiseks võib kasutada ka teist struktuuri (septikud, tsentrifuugid jne).

Joon. Kaheastmeline anaeroobne lagundussüsteem (a): 1 - jäätmete sisenemine;

2 - gaasiväljund; 3 - sette segu; 4 - vedelik väljavool; 5 - suspensioon; 6 - tagastussetted;

7 - segamisseade; 8 - düüs (põhimik)

Sellistes süsteemides on võimalik teise ossa esimesest etapist tagasi tõmmata (retsirkulatsioon), et suurendada bioloogiliselt aktiivsete mikroorganismide annust ja protsessi intensiivistada. Kuid tavapäraste septikute kasutamine teises etapis on võimalik ainult esimese etapi voolu esialgse degaseerimise tingimusel, kuna gaasi evolutsioon takistab sette tekkimist. Seetõttu kasutatakse kaheastmelisi süsteeme peamiselt kahe anaeroobse töötlemise etapi lahutamiseks: lenduvate orgaaniliste hapete tootmine ja metaani kääritamine.

Anaeroobset aparatuuri kasutavad peamiselt digestid - konstruktsioonid, mis töötavad täieliku segamisega reaktori põhimõttel.

Joon. Metsatanker: 1 - gaasi kogumiseks gaasikate; 2 - gaasiklaasi gaasijuhe; 3 - propellerisegur; 4 - laadimise torustik (näiteks toores muda ja aktiivmuda); 5 - gaasijuhtmed setete vee eemaldamiseks või kääritatud sette eraldamiseks erinevatest tasanditest; 6 - aurupõhine pihusti keetja sisu kuumutamiseks ja segamine; 7 - tahkefaasilise fermentatsiooniprodukti suspensiooni (nt kääritatud muda) torujuhtme tühjendamine; 8 - tsirkulatsioonitoru; 9 - gaasikanali tühjendamiseks mõeldud torujuhe

Eristada avatud ja suletud tüüpi tsemente (viimane - kõva või ujuva põrandaga).

Fikseeritud jäigalt kattuvusega struktuur (joonis), käärimismassi tase hoitakse kaela aluse kohal, sest antud juhul on masspeegel väike, heitgaaside intensiivsus on suur ja ei moodustunud koorik. Protsessi kiirendamiseks segatakse mass ja kuumutatakse madala intensiivsusega elavse auruga (0,2-0,46 MPa) temperatuurini 30-40 ° C (koos mesofiilse lagundamisega). Seadme peamine tsirkulatsioon toimub propelleri seguriga.

Tavalistel digestidel on kasulik maht ühe paagi 1000-3000 m 3 kohta. Tavapäraselt on see maht jagatud neljaks osaks, millel on erinevad funktsioonid: ujuvkoorme moodustamiseks ettenähtud maht, settevee maht, tegeliku kääritamise maht, tihendamise maht ja setete täiendav stabiliseerumine ladustamisel (kuni 60 päeva).

Maksimaalne võimalik päevane koormuse päevane kogus (m 3 / päevas seadme kohta 1 m 3 kohta) määratakse kindlaks asjaoluga, et selle annuse suurendamine põhjustab liigse juhusliku väljavoolu aktiivsete bakterirakkude ülesehitamise üle nende kasvu ja pärast teatud aja möödumist ei ole süsteemis piisavalt aktiivseid organisme.

Anaeroobsete süsteemide puudused: mikroobide madal kasvumäär, bioloogiliselt aktiivsete ainete püsimise kõrge pikkus struktuurides (2-6 päeva).

Meetodi eelised: bioloogiliselt aktiivsete tahkete ainete minimaalne moodustamine, kasulike saaduste tootmine (põlevgaas 65% metaan ja 33% süsinikdioksiid, fermenteeritud muda).

Toormejäätmete töötlemiseks ja fermenteerimiseks kasutatakse kolme tüüpi struktuure: 1) septikud (septikud); 2) rühmitatud settepaagid (Emscher); 3) digesters.

Bioloogiline vee puhastamine: aeroobsed ja anaeroobsed protsessid

Bioloogiline töötlemine hõlmab mikroorganismide (bakterid ja algloomad) reovee orgaanilise komponendi lagunemist. Selles etapis toimub heitvee mineraliseerumine, orgaanilise lämmastiku ja fosfori eemaldamine, peamine eesmärk on vähendada BHT5-d (biokeemiline hapnikuvajadus 5 päeva jooksul, mis on vajalik orgaaniliste ühendite oksüdeerimiseks vees). Olemasolevate standardite kohaselt ei tohiks orgaaniliste ainete sisaldus puhastatud vees ületada 10 mg / l.

Nii aeroobseid kui ka anaeroobseid organisme saab kasutada bioregeneratsioonil.

Orgaaniliste ainete lagunemine mikroorganismide poolt aeroobsetes ja anaeroobsetes tingimustes viiakse läbi erinevate reaktsioonide energiasalvestistega. Vaadake ja võrrelda neid protsesse.

Glükoosi aeroobsel biooksüdatsioonil kulub 59% selles sisalduvast energiast biomassi kasvu ja 41% on soojuskadu. See on tingitud aeroobsete mikroorganismide aktiivsest kasvusest. Mida kõrgem on orgaaniliste ainete kontsentratsioon töödeldud heitvees, seda tugevam on kuumutamine, seda suurem on mikroobse biomassi kasvutempo ja akumuleeritud ülemäärase aktiivmuda kogunemine.

C6H12O6 + 6O2-> 6CO2 + 6H2O + mikroobika biomass + kuumus

Anaeroobsel glükoosi lagunemisel metaani moodustamisega kulutatakse biomassi kasvu jaoks vaid 8% energiast, 3% on soojuskadu ja 89% muundatakse metaaniks. Anaeroobsed mikroorganismid kasvavad aeglaselt ja vajavad substraadi suurt kontsentratsiooni.

C6H12O6 -> 3CH4 + 3CO2 + mikroobika biomass + kuumus

Aeroobne mikroobikoosluse esitatud erinevate mikroorganismide, peamiselt baktereid, erinevad oksüdeeriva orgaanilise aine enamikel juhtudel üksteisest sõltumatult, kuigi oksüdeerumist Mõnede ainete toimetab cooxidation (kometabolizm). Aeroobse veepuhastuse aktiveeritud sette süsteemide aeroobset mikroobide kogukonda esindab erakordne bioloogiline mitmekesisus. Viimastel aastatel uute mokulyarno laarbioloogia, eelkõige konkreetsete rRNA proove aktiivmuda märgitud bakteriaalse perekondade Paraeoeeus, Caulobacter, Hyphomicrobium, Nitrobacter, Acinetobacter, Sphaerotilus, Aeromonas'est Pseudomonas, Cytophaga, Flavobacterium'i, Flexibacteri, Halisomenobacter, Artrobacter, Corynebacterium, Microtrix, Nocardia, Rhodococcus, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Staphylococcus. Siiski arvatakse, et praeguseks on kindlaks tehtud mitte rohkem kui 5% aeroobset veetöötlust hõlmavatest mikroorganismidest.

Tuleb märkida, et paljud aeroobsed bakterid on fakultatiivsed anaeroobid. Nad võivad kasvada hapniku puudumisel teiste elektronide aktseptorite arvelt (anaeroobne hingamine) või fermentatsioon (substraadi fosforüülimine). Nende toimeained on süsinikdioksiid, vesinik, orgaanilised happed ja alkoholid.

Anaeroobse lagundamise orgaaniliste ainete viiakse läbi nii all metanogeneesile mitmeastmeline protsess, milles osa peab olema vähemalt neli rühma mikroorganismide: gidrolitikov, brodilschikov, atsetogeensed ja methanogenic. Anaeroobse mikroorganismide vahel kogukonnas lähedale ja keeruliste seoste millel analooge hulkraksetest organismidest, kuna tänu substraadi spetsiifilisus metanogeenid, nende arengut troofilise tingitud bakterite eelmiste etappide. Omakorda määravad nende bakterite poolt läbiviidud reaktsioonimäärad kindlaks metaani arheaed, kasutades primaarsete anaeroobsete ainete abil saadud aineid. Võtmerolli anaeroobse orgaanilise aine lagundamise metaani play metaani arhede perekondadest Methanosarcina, Methanosaeta (Methanothrix), Methanomicrobium ja teised. Nende puudumisel või anaeroobse lagunemise puudumisel lõpeb happe ja atsetogeense fermenteerimise etapp, mis põhjustab lenduvate rasvhapete, peamiselt õli, propioonhappe ja äädikhappe akumuleerumist, madalamat pH-d ja peatab protsessi.

Aeroobse ravi eelis on suur kiirus ja ainete kasutamine madala kontsentratsiooniga. Olulised puudused, eriti kontsentreeritud reovee töötlemisel, on aerotiseerimise kõrge energiakulu ja probleemid, mis on seotud suurte koguste ülemäärase reovee töötlemise ja kõrvaldamisega. Aeroobsele protsessi kasutatakse puhastamisel olmejäätmete, tööstus- ja mõned pig heitvee COD ole suurem kui 2000. Kustuta eelnimetatud puudused võivad aeroobse tehnoloogiate esialgset anaeroobsel töötlemisel kontsentreeritud reovee metaani hapnemisviisist mis ei nõua energiakulu õhutus- ja pealegi konjugeeritud moodustamaks energeetiline väärtus - metaan.

Anaeroobse protsessi eeliseks on ka suhteliselt väike mikroobide biomassi moodustumine. Puuduseks on suutmatus eemaldada orgaanilisi saasteaineid madalates kontsentratsioonides. Kuid kontsentreeritud reovee sügavale puhastamisele tuleks anaeroobset ravi kasutada koos järgneva aeroobse etapiga (joonis 1.).

Joon. 1. Aeroobse ja anaeroobse heitvee puhastamise meetodite materjalide ja energia saldode võrdlus

Reovee käitlemise tehnoloogia ja omaduste valik sõltub orgaanilise reostuse sisust.

Anaeroobne bioloogiline töötlus

Sellisel juhul toimub orgaanilise saaste lagundamine mitmel etapil, kus osalevad erinevad toimemehhanismid omavad mikroorganismid. Tavapäraselt on need jaotatud nelja põhifaasi protsessi, vastavalt iga lagunemisstaadiumis vabanevate ainete ja anaeroobse kääritamise igas etapis osalevate bakteriliikide tüübile.

Esimene, hüdrolüüsi faas, seisneb keerukate süsivesinike lagunemises nende lihtsamate komponentide ja veega. Vastavate bakterite "töö" tulemusel jagatakse valgud aminohapeteks, suhkur moodustatakse süsivesikutelt ja rasvad muudetakse rasvhapeteks. Teine vahelduv oksüdatsioonifaas viib järjest keerulisemate orgaaniliste ühendite järgmisse muundamiseni selle ahela lihtsamateks, milleks on alkoholid, aldehüüdid ja orgaanilised happed.

Kõikide toodete lõplik oksüdeerumine äädikhappeks ja vesiniku tekkimine toimub anaeroobse protsessi kolmandas faasis. Metaani moodustavate bakterite osalemine määrab neljanda etapi ja seisneb eelmise lagunemise etappide toodete söötmises metaani ja süsinikdioksiidi moodustamisega. Sellisel juhul läheb vabaneva energia põhiosa metaani moodustumiseni, mistõttu on niiskuse massi ainult väike tõus.

Anaeroobse bioloogilise töötluse tunnusjooned

Anaeroobse bioloogilise töötlemise eripära on tihe seos kõigi nelja lagunemise faasi ja nende voolu järjestuse vahel. Ühe neist voolu rikkumine võib põhjustada reostunud heitmete anaeroobse lagunemise kogu protsessi destabiliseerumise. Selle põhjuseks on mikroorganismide arengu spetsiifilisus, mille tõttu toimub lõplik lagunemine metaaniks, kuna nende toitainekeskkond on saasteainete orgaaniliste ainete lagunemise eelmistes etappides bakterite poolt toodetud ained. Seepärast tuleks erilist tähelepanu pöörata töödeldud reovee hulka kuuluva orgaanilise aine kvalitatiivse koostise määramisele. See on tingitud valkude, rasvade ja süsivesikute lagunemise erinevatest kiirustest ja erinevate metaani koguste vabastamisest. Anaeroobse puhastamise efektiivsuse suurendamiseks on vaja tagada, et heitvees sisalduvate ainete lagunemisega samaaegne kulgemine, mis toimub hüdrolüüsimisetapis esimeses faasis, mis saavutatakse nende eraldamise teel. Kui homogeense kompositsiooni kanalisatsiooni töödeldakse, siis selle teekonna kindlaksmääramine, mille mööda lähtesaasteainete lagunemist jätkub, toimub biomassi kohandumise etapil selle toiteallikaga.

Anaeroobse bioloogilise töötluse tõhusust mõjutavad tegurid

Negatiivne mõju, mis oluliselt vähendab kahe viimase etapi voolukiirust, on orgaaniliste hapete sisalduse suurenemine, mis suurendab veekeskkonna happelisust, põhjustades anaeroobsete bakterite perede aktiivsuse pärssimist. Ja see võib viia asjaolule, et orgaanilise aine lagunemise protsess peatub oksüdatsiooni teises etapis, jõudes karboksüülhapetele, aldehüüdidele ja alkoholidele, mis on endiselt üsna mürgised ained.

Erinevalt aeroobsest protsessist on anaeroobne bioloogiline puhastamine efektiivne saasteainete suurel kontsentratsioonil. See on tingitud asjaolust, et bioloogilise puhastamise protsessid, mis toimuvad anaeroobsete bakterite osalusel, ei vaja vees lahustunud hapniku olemasolu. Seepärast on nende osalemisega võimatu tõhus reovee puhastamine kõrge COD (keemilise hapnikutarbe) ja BHT (keemilise hapnikuvajaduse) tõttu, mis on aeroobsete mikroorganismide jaoks võimatu. Lisaks ei ole anaeroobsed bakterid, erinevalt aeroobsetest kolooniatest, pindaktiivsete ainete toime suhtes tundlikud ja neid sisaldavad kanalisatsioonid täiesti puhtaks. Peale selle on nende tegutsemise korral saasteainete kontsentratsiooni suur langus, mis on seotud aktiivse anaeroobse muda kui bioflokulatsiooni tekitava ainega. Kuid saasteainete kontsentratsiooni vähenemise korral langeb sellise puhastamise efektiivsus anaeroobse biomassi abil märkimisväärselt. Seepärast kasutatakse kompleksis väga tihti kogu reovee orgaanilise reostuse anaeroobset ja aeroobset lagundamist, mis võimaldab teil saavutada kõrgel määral puhastust.

Tere tulemast Unipedia'i

Te võite leida mingit teavet kaubamärgi UNILOS autonoomsete reoveepuhastite süsteemide kohta

  • Artiklid
  • Kanalimine
  • Anaeroobne heitvee puhastamine - üldine teave

Anaeroobne heitvee puhastamine - üldine teave

Anaeroobsete reaktorite või vedelike kasutamine on tööstuslikes ja kodumajapidamistes reoveepuhastites osutunud väga tõhusaks. See tehnika on parem kui teised primaarse ravi meetodid majanduslikus ja keskkonnatõhususes. Muu hulgas on mõne heitvee (COD üle 2000 mg / l) puhul ainult anaeroobne puhastamine ainus viis, kuidas eemaldada kuni 90% lisanditest. Veel tõhusamaks vee puhastamiseks kasutage mitmetasandilist puhastamist, kasutades anaeroobseid ja aeroobseid mikroorganisme.

Kaasaegsed bioreaktorid on üsna selge toimimise põhimõttega. Need on suletud mahutiga, millel pole hapnikusisaldusega sidet. Paagi sees paikneb aktiivmuda - anaeroobsete mikroorganismide makrokolooniateks. Biomassi areng hapnikuvabas keskkonnas on aeglane, seetõttu on olemasoleva populatsiooni säilimine puhastamise protsessi tõhususe seisukohalt väga oluline.

Enamik aktiivmudest on reaktori põhjas, kuid mikroorganismid esinevad vees ülemistes kihtides suspensioonina. Anaeroobsed aktiivmud, mida sageli nimetatakse metanogeenseks, on tihedad 2-3 mm graanulid. Need on mikroobide kogukonnad. Iga graanul sisaldab erinevat arvu erinevaid mikroorganisme, kõige tavalisemate erinevate perekondade arhea ja metanosartsiini vahel. Viimased leiavad sagedamini kontsentreeritud heitvee.

Vitaalse aktiivsuse protsessis lagunevad setete graanulid keemilisest ja bioloogilisest "prügist", mis satub kanalisatsiooni, vabastades samal ajal metaani ja vett. Mitmetasemelise bioremediatsiooni süsteemides on kindlaks tehtud peamiste filtreerimisproduktide heidete jada. Seguvee väljumine viiakse aeratsioonipaaki, kus see puhastatakse aeroobsete bakteritega. Gaas tõuseb ja seda saab kasutada reaktori kuumutamiseks. Anaeroobsete arheaaride arengu normaalne temperatuur on 30 kraadi, kuid selektorite arengu tõttu on isoleeritud 10-20 kraadi toimivad organismid.

Lisaks kompaktsetele reoveepuhastitele, mida kasutatakse iseseisvate kanalisatsioonisüsteemide loomisel eramajades, on olemas tööstuslikud anaeroobsed kompleksid. Need hõlmavad järgmist:

  1. laguunid - asunikud, mis on organiseeritud avatud taeva all või eriruumidena. Sooja kliimaga piirkondades ei kasutata selliseid komplekse mitte ainult reoveepuhastitena. Samuti toodab ettevõte biogaasi, mida kasutatakse ettevõtete kütusesüsteemides. Enamasti on laguunid paigutatud seakasvatusmajandite lähedusse, vedel sõnnik ja tapamajadest väljavoolud lastakse nendesse;
  2. Tööstuslikud bioreaktorid - hermeetilised paagid, mis on paigaldatud bio puhastusjaamadele, teenindavad ettevõtteid või leibkondi. Keskkonnatingimuste range kontrolli all hoidmise puudumise ja mikroorganismide aeglaselt kasvava populatsiooni tõttu on sellist tüüpi tööstusettevõtted hoolduse ja hoolduse seisukohast majanduslikult tõhusad.

Kui puhastatakse paake, milles biomaterjalide anaeroobne hävitamine toimub, muutub vajalikuks aktiivsöe osa eemaldamine. Konteinerite tühjendamine võib toimuda masina abil või käsitsi. Il ei oma patogeenset ega toksilist omadust, see on inimestele ja loomadele täiesti ohutu. Spetsiaalse seadme juuresolekul võib näiteks tsentrifuugide (fine-meshed) tsentrifuugide kuivatamiseks, setete kontsentraadist valmistada selle ülejäägist edasiseks müümiseks. Lisaks on anaeroobsetes settes palju mineraalseid elemente, mida saab kasutada väetisena või loomade toitmiseks.

Anaeroobne heitvee puhastamine

Keemilised ettevõtted tarbivad palju heitvett, seejärel eraldavad suurel hulgal suurel määral saastunud vedelikke. Seega on veeressursside ratsionaalne integreeritud kasutamine tänapäeval eriti aktuaalne ja on oluline tehniline, majanduslik ja tehnoloogiline probleem. Üks anaeroobse heitvee puhastamise meetoditest.

Miks tuleb heitvett puhastada?

Reovesi sisaldab mitmesuguseid lisandeid, kolloidseid ja jämedaid osakesi, mineraale, orgaanilisi, bioloogilisi aineid. Selleks, et heitvesi ei kahjustaks keskkonda ega keskataks keskkonda, on see hädavajalik, et see puhastatakse enne selle tühjendamist, mille peamiseks ülesandeks on desinfitseerimine, selgitamine, degaseerimine, destilleerimine, pehmendamine. Mitmesuguste kemikaalidega saastatud reovett käideldakse erineval viisil. Kõige populaarsemad neist on mehaanilised, keemilised, füüsikalis-keemilised ja bioloogilised.

Mis on bioloogiline reovee puhastus?

Bioloogiline töötlemine toimub orgaaniliste ainetega. See meetod põhineb mikroorganismide võimel kasutada reovees lahustatud orgaanilist ainet. Orgaaniline tarbimine toimub hapniku juuresolekul ja puudumisel.

Bioloogilised ravimeetodid

Bioloogilise töötluse meetodid - aeroobsed ja anaeroobsed. Anaeroobne toimub kontakti puudumisel hapnikuga. Selle taskukohase hinna ja kõrge efektiivsuse tõttu on see tehnika kaasaegses tööstuses kõige laiemalt vajalik.

Aeroobse reovee käitlemise meetodid: kuidas aeroobsetes tingimustes kanalisatsiooni töödelda

Aeroobsete mikroorganismide osalusel reostunud reovee desinfitseerimine toimub hapniku pideva ligipääsu tingimusel (see on hapnik, mis määrab orgaaniliste ainete elulise aktiivsuse). Puhastusprotsess toimub ennekõike bioreaktoris või aeratsioonipaagis (plastikust, metallist või betoonist valmistatud spetsiaalne konteiner). Põhjas asuvast väikesest kaugusest asuvas paanis on sõelad ja harjad - need on aluseks aeroobsete bakterite kolooniate paigutamisele.

Et tagada pidev hapniku juurdepääs, paigutatakse paakide põhjas aeraatorid, spetsiaalsed aukudega torud. Õhus, mis läbib neid, küllastab äravoolu hapnikuga ja loob tingimusi, mis on vajalikud aeroobide eluks ja kasvu jaoks. Kuna orgaaniliste ainete oksüdatsiooni protsessid kaasnevad suurte energiahulkade vabanemisega, võib aurubasseini sees asuv töötemperatuur märkimisväärselt suureneda.

Selle tavapäraste süsteemide jaoks on vaja kompleksset elektroonikat. See aitab säilitada tingimusi, mis on vajalikud aeroobsete bakterite eluliseks aktiivsuseks.

Anaeroobse bioloogilise puhastamise protsesside tunnused

Anaeroobset töötlust kasutatakse peamiselt setete, setete ja muude reovee saasteainete eemaldamiseks. Seda kasutatakse ka teist tüüpi sademete, tahkete jäätmete töötlemiseks. Septikud on maa all, hermeetiliselt suletud horisontaalsed mahutid, mille põhjaga moodustub tahke sade. Seejärel liigub ja laguneb. Need protsessid toimuvad täpselt anaeroobsete mikroorganismide mõju tõttu.

Anaeroobse taime septiku paagi põhiülesanne on lahustuvate vedelike osakeste lahutamine lahustumatutest ja saasteainete lagunemisest anaeroobsete mikroorganismidega töötlemise teel. Anaeroobsete jäätmete käitlemise süsteemide eeliseks on kahjulike mikroorganismide väike biomass. Soovitav on kasutada meetodit madalal põhjaveetasemel.

Anaeroobsed ravimeetodid. Anaeroobne bioloogiline reovee puhastamine

Anaeroobsed vee puhastamise protsessid esinevad seedimisseadmetes ja bioreaktorites (need seadmed on suletud). Materjalid konteinerite tootmiseks - metall, plast, betoon. Kuna mikroorganismide aktiivsusele hapnikku ei vajata, jätkuvad kõik puhastusprotsessid ilma energia vabanemiseta ja temperatuur ei tõuse. Vees leiduvate orgaaniliste komponentide lagunemise korral jääb bakteri kolooniate arv peaaegu samaks. Kuna käesoleval juhul ei ole keskkonnatingimuste kontrollimise keerukas süsteem vajalik, on selle meetodi hind suhteliselt madal.

Anaeroobse ravi peamine puudus on anaeroobi aktiivsuse tagajärjel tekkiva põleva metaangaasi moodustumine. Seetõttu saab konstruktsioone paigaldada ainult lamedatele, hästi puhutud pindadele, gaasianalüsaatorid tuleb paigaldada piki nende perimeetrit ja seejärel ühendada tulekahju häiresüsteemiga. Muide, anaeroobset puhastust kasutatakse enamikul juhtudel LOSi maamajade ja suvilade hooldamiseks.

Ehitiste reoveepuhastite ja seadmete ITp (soojuspunktid) skeem

Anaeroobne ravi ei ole terviklik skeem, vaid ainult eraldi samm kompleksses süsteemis erinevate saasteainete heitvee puhastamiseks. Veetöötlusskeem puhastusjaamas on järgmine:

  1. Orgaanilistest ainetest ja anorgaanilistest materjalidest, suured osakesed (kivid, liiv), sünteetilised söödakultuurid satuvad esimesesse kambrisse (seda nimetatakse septikaks). Mahutis on gravitatsiooni mõjul mehaaniline reoveekäitlus. Peamised rasked komponendid asuvad paagi põhjas.
  2. Pärast eeltöötlemist läheb heitvesi juba teise kambrisse, kus see on küllastunud hapnikuga. Suured orgaanilised kihid on siin purustatud väikesteks osakesteks. Mõnes kõnealuste kambrite seadmes on terasest valmistatud kuusepuud ja harjad, mis säilitavad mittelagundatavaid komponente, nagu polüetüleen, sünteeskiud ja muud materjalid, mis on praktiliselt hävimatud.
  3. Küllastunud hapnikugaasjad voolavad heitvesi paagi bioreaktorisse, kus orgaaniline aine laguneb.
  4. Gravitatsiooni lõplik puhastamine toimub viimases kambris. Selle kambri põhjas on keemiliselt aktiivsete elementidega seostav lubjakarkass.

Reoveepuhasti tehase väljumisel võib lisaks paigaldada eraldi filtreerimisseadme. See tagab maksimaalse puhastamise taseme - kuni 99%. Pärast käivitamist töötavad bioloogilised puhastusjaamad täielikult iseseisvalt.

Kõik transformatsiooniprotsessid on omavahel tihedalt seotud ja jätkuvad anaeroobse bioreaktori suutlikkusega ettenähtud viisil. Mis tahes tehnoloogiline rikkumine viib kõigi protsesside riketeni. Seetõttu peaks reoveepuhastite projekteerimine olema võimalikult täpne, samuti nende kohandamine asjakohase reoveega.

Sõltuvalt orgaaniliste ainete (st heitveemassidest) domineerivast klassist muutub biogaasi koostis, samuti metaani osakaal selles. Süsivesikud lahustuvad kergesti, kuid annavad vähem metaani. Õli ja rasvade lagunemisega moodustub märkimisväärne metaani sisaldav biogaas. Lagunemise protsess jätkub aeglaselt. Rasvhapped - antud juhul õlide ja rasvade lagunemise kõrvalsaadused - muutuvad sageli lagunemisprotsessi tavapäraseks takistuseks.

Setete kääritamiseks kasutatud kõige kaasaegsemad ja kogenud struktuurid on metatehnika. Tänu nende kasutamisele on fermentatsiooniaeg oluliselt vähenenud - kunstlik küte vähendab märkimisväärselt rajatiste mahtu. Täna kasutatakse metathenki sageli välis- ja kodumaal. Visuaalselt on need mahutid - silindrikujuline, betoonist kooniline põhi, hermeetiline kattumine. Tanki tipus on gaasimasside kogumiseks ja eemaldamiseks kork. Metatinki on varustatud propellerisegajaga, mis on paigaldatud silindrilisse torusse ja on varustatud elektrimootoriga, torusüsteemi kujulise soojusvahetiga ja torutorudega.

Kääritatud masside mahalaadimiseks kasutatakse spetsiaalset seadet - seade vertikaalse toru, äravoolutoru ja lukustusseadmega. Värske (toores) sette segu, mis on primaarseks setete paakides, samuti aktiivmuda (see siseneb sekundaarse seinapaagist peale aeraatorpaaki) söödetakse metatihendisse. Töövoo järgmine etapp on käärimine. See on termofiilne ja mesofiilne (teostatakse temperatuuril 50-55 ja 30-35 ° C). Termofiilse fermentatsiooni käigus laguneb protsess palju kiiremini, kuid juba kääritatud sete loobub halvemini. Fermentatsiooni käigus vabanevate gaaside segu koosneb metaanist ja süsinikdioksiidist suhetes 7 kuni 3.

Aeroobsed ja anaeroobsed reoveepuhastusmeetodid: eelised

Bioloogilise reovee käitlemise meetodite peamised eelised:

  1. Taskukohane hind - keemiliste ja mehaaniliste meetodite kulu kuupmeetri puhastamisel on kõrgem kui bioloogilisel meetodil.
  2. Kasutusmugavus, usaldusväärsus - kohe pärast biopuhastusjaama käivitamist hakkab see töötama täiesti iseseisvalt. Kulumaterjalide ostmine ei ole kohustuslik.
  3. Keskkonnasõbralikkus - puhastatud heitvett saab ohutult maha pääseda, kartmata keskkonnaseisundit. Pärast jaama käitamist pole ühtegi reaktiivi, mis tuleb korralikult hävitada, jälle jätta. Kammiku põhjas paiknev niisk on suurepärane väetis.

Puhastustase on 99%, see tähendab, et teoreetiliselt on võimalik puhastada vett bioloogiliselt, kuid praktikas on parem seda mitte teha. Kuna bakterikoloonid suudavad ennast reprodutseerida, piisab nende asendamisest üks kord iga viie aasta tagant.

Looduslik bioloogiline töötlus

Looduses toimub selle bioloogiline vee puhastamine, kuid see kestab aastaid. Kui saastunud heitmed satuvad pinnasesse, imenduvad nad koheselt pinnasesse, kus neid töödeldakse spetsiaalsete mikroorganismidega. Kui vedelik siseneb savesse mulla, moodustab biopond selle sees, siis heitvesi gravitatsiooniprotsessi mõjul järk-järgult kergendatakse ja põhjaga moodustub orgaaniline sete. Kuid need protsessid võtavad palju aega - ja kui loodus ise puhastab vett reostusest, halvendab ökoloogiline olukord kiiresti.

Järeldus

Anaeroobsel heitvee puhastusmeetodil on oma eelised ja puudused. Ühest küljest ei moodustu puhastusprotsessi jooksul suurel hulgal aktiveeritud muda, mis tähendab, et seda ei pea kõrvaldama. Teisest küljest võib meetodit rakendada ainult substraadi madala kontsentratsiooniga. Umbes 89% energiast kulutatakse metaani tootmiseks, biomassi kasv on madal. Vaatlusaluse meetodi puhastamise efektiivsus on suur, kuid mõnel juhul heitvesi puhastatakse ikka veel.

Anaeroobne meetod

Anaeroobsed puhastusmeetodid toimuvad ilma O2-lepääseta (kääritamisprotsess), neid kasutatakse setete neutraliseerimiseks. Anaeroobsed protsessid esinevad niinimetatud digestidena.

Metantank (metaan + inglise paagi paak)

fermentatsiooni rajatis

heitvesi

vabastatud metaani põlemise tõttu soojendatud seadmega suletud paak.

Anaeroobset puhastusmeetodit võib pidada üheks kõige lootustandvaks orgaanilise aine heitvesi sisaldava kõrge kontsentratsiooni või kodumaja reovee puhastamise juures.

• Aeroobsete meetodite eeliseks on tegevuskulude järsk vähenemine (anaeroobsete mikroorganismide puhul ei nõuta täiendavat veekihti) ja biomassi liigse kõrvaldamisega seotud probleemide puudumine.

• Anaeroobsete reaktorite teine ​​eelis on minimaalne

tavalise reaktori tööks vajalike seadmete kogus.

Kuid samal ajal eraldavad anaeroobsed taimed mikroorganismide elutähtsa toimeaine - metaani, nii et peate pidevalt jälgima selle kontsentratsiooni õhu käes.

Kõiki ülaltoodud meetodeid kasutatakse ainult reovee saasteainete kontsentratsiooni teatud tasemeni. Enne heitvee ladestamist mahutisse peab läbima 3-4 puhastusetapi. Lisaks sellele nõuab mõnikord lisaks bioloogilisele puhastamisele ka ionisatsiooni või ultraviolettkiirgust.

Joonis 3. Skeemi etapi lagunemine

Kui orgaaniliste substraatide anaeroobselt muundatakse metaaniks mikroorganismide mõjul, tuleb järjestikku rakendada 4 lagunemisetappi. Hüdrolüüsi protsessis eralduvad orgaaniliste saasteainete rühmad (süsivesikud, valgud, lipiidid / rasvad) muudetakse kõigepealt vastavateks monomeerideks (suhkrud, aminohapped, rasvhapped). Veelgi enam, need monomeerid muudetakse ensümaatilise lagunemise ajal (lühiahelalised orgaanilised happed, alkoholid ja aldehüüdid) (atsütogenees), mis oksüdeeritakse seejärel äädikhappega, mis on seotud vesiniku tootmisega. Alles pärast seda tuleb metanogeneesi etapis metaani moodustumisel käia. Koos metaaniga moodustub kõrvalsaadus ka süsinikdioksiid.

Nagu juba mainitud, saab aktiivmuda liigselt töödelda kahel viisil: pärast kuivatamist väetisena või anaeroobse puhastussüsteemi abil. Sama puhastusmeetodeid kasutatakse suure kontsentratsiooniga orgaanilise aine sisaldava kõrge kontsentratsiooniga reovee fermenteerimisel. Fermentatsiooniprotsessid viiakse läbi spetsiaalsetes seadmetes - metaatikas.

Orgaanilise aine lagunemine koosneb kolmest etapist:

• orgaaniliste ühendite lahustamine ja hüdrolüüs;

Esimeses etapis keerulised orgaanilised ühendid muudetakse butyric, propion ja piimhappeks. Teises etapis need orgaanilised happed muundatakse uraanhappeks, vesinikuks, süsinikdioksiidiks. Kolmandas etapis Metaani moodustavad bakterid vähendavad süsinikdioksiidi metaaniks vesiniku imendumisega. Liigi koostisest tulenevalt on metatsenoosi biotsütoos palju aeroobsetest biokükoosidest vaesem.

Anaeroobsed reaktorid on tavaliselt betoonist või metallist mahutid, mis sisaldavad aeroobset puhastusreaktorit, seadmeid minimaalselt. Kuid anaeroobsete bakterite elutähtsus on seotud metaani vabanemisega, mis nõuab tihti spetsiifilist süsteemi, mille abil saab jälgida selle kontsentratsiooni õhu käes.

Joonis 4 Seadme tööplaan

Struktuuriliselt on seade silindrikujuline või harilikult ristkülikukujuline paak, mis võib täielikult või osaliselt maapinnale sisse tõmmata. Seadme põhjas on märkimisväärne kõrvalekalle keskuse suunas. Seadme katus võib olla jäik või ujuv. Ujuva katuserajatiste puhul on siseruumirõhu suurenemise oht vähenenud.

Seadme seinad ja põhi on tavaliselt raudbetoonist.

Muda ja aktiivmuda siseneb ülemisest seedimistorust. Fermentatsiooniprotsessi kiirendamiseks kuumutatakse segusid ja sisu segatakse. Küte sooritatakse veega või auruga radiaatoriga. Orgaanilistest ainetest (rasvad, valgud jne) hapniku puudumisel moodustuvad rasvhapped, mille järel moodustub edasine kääritamisel metaan ja süsinikdioksiid.

Suure niiskusega kääritatud muda eemaldatakse jäätmekäitlusettevõtte põhjast ja suunatakse kuivatamiseks (näiteks settevoodid). Saadud gaas juhitakse läbi seadete katuse torud. Seadme ühest kuupmeetrist setetest 12-16 kuupmeetrit gaasi, milles umbes 70% on metaan.

Anaeroobse heitvee puhastamisel on teatud eelised ja puudused:

• protsess ei tekita liigselt aktiivset muda, seetõttu pole selle kõrvaldamisel probleeme;

• 89% protsessi energiast läheb metaani tootmiseks;

• selline puhastusmeetod on võimalik ainult madalal substraadi kontsentratsioonil;

• suhteliselt väike biomassi kasv;

• lihtsam seadmed võrreldes aeroobse puhastusega.

Eespool toodud meetod on rakendatav, kui teatavate saasteainete kontsentratsioon ei ületa lubatavat taset. Enamikul juhtudel on vaja läbi viia kolm või neli reovee eeltöötluse etappi, et saavutada teatud ainete nõutav sisaldus. Lisaks bioloogilistele puhastusseadmetele reservuaaris juba puhastatud heitvee kogumiseks on sageli vajalik täiendav puhastamine (näiteks osoonimise või UV-kiirguse abil).

Aeroobse ravi eelis on suur kiirus ja ainete kasutamine madala kontsentratsiooniga. Olulised puudused, eriti kontsentreeritud reovee puhastamisel, on suureks energiakulu aeratsiooniks ja probleemid, mis on seotud suurte koguste ülemääraste setete töötlemise ja kõrvaldamisega. Aeroobsele protsessi kasutatakse puhastamisel olmejäätmete, tööstus- ja mõned pig heitvee COD ole suurem kui 2000. Kustuta eelnimetatud puudused võivad aeroobse tehnoloogiate esialgset anaeroobsel töötlemisel kontsentreeritud reovee metaani hapnemisviisist mis ei nõua energiakulu õhutus- ja pealegi konjugeeritud moodustamaks energeetiline väärtus - metaan.

Anaeroobse protsessi eeliseks on ka suhteliselt väike mikroobide biomassi moodustumine. Puuduseks on suutmatus eemaldada orgaanilisi saasteaineid madalates kontsentratsioonides. Kontsentreeritud reovee sügavale puhastamisele tuleks anaeroobset töötlust kasutada koos järgneva aeroobse etapiga. Reovee käitlemise tehnoloogia ja omaduste valiku määrab kindlaks nende orgaanilise reostuse sisaldus.

Anaeroobne vee puhastamine

Peamine> Kokkuvõte> Ökoloogia

1. Bioloogiline vee puhastamine: aeroobsed ja anaeroobsed protsessid....... 3

2. Bioloogilise töötluse käigus ilmnenud anaeroobsete protsesside tunnused..............................................................6

3. Anaeroobse reovee käitlemise seadmed....................10

Isegi Egiptuse, Kreeka ja Rooma linnades olid kanalisatsioonisüsteemid, mille kaudu inimeste ja loomade jäätmed veeti reservuaaridesse - jõedesse, järvedesse ja merre. Vana-Roomas, enne Tiberisse mahalaadimist, koguti ja säilitati kanalisatsioon tsisterni tiigis. Keskajal oli see kogemus suures osas unustatud, kukkunud, inimeste ja loomade ekskrementidega, valati välja linna tänavatele ja aeg-ajalt eemaldati. See põhjustas joogivee allikate reostuse ja saastumise ning põhjustas koolera, tüübuse, amüeense düsenteeria jne. Epideemiaid.

19. sajandi alguses leiutas Inglismaal ujumisvann. Ilmnes vajadus reovee puhastamiseks ja joogiveeallikate sisenemise takistamiseks. Reovesi koguti ja hoiti suurtes paakides, sade kasutati väetisena.

Kahekümnenda sajandi alguses töötati välja intensiivsed reoveepuhastussüsteemid, sealhulgas niisutusväljad, kus puhastati vett, filtreeriti mulla kaudu, purustatud kivi- ja liivakütusefiltrid ning sunnitud aeratsiooniga mahutid - aero mahutid. Viimased on kaasaegsete aeroobsete puhastusjaamade peamine koht asulareoveeks. Esialgu oli reovee puhastamise peamine eesmärk nende desinfitseerimine. Looduslike veekogude kaitseks vajaliku kvaliteetse reoveepuhasti tähtsuse mõistmine toimus hiljem.

Puhta vee probleem on uus sajandi üks pakilisemaid probleeme. Praegu on välja töötatud ja arendatud kaasaegseid reoveepuhastuse tehnoloogiaid. Suurimat huvi ja perspektiivi on kõige suurem huvi ja perspektiivid looduslikud ja odavaimad bioloogilised puhastusmeetodid, mis esindavad orgaaniliste ühendite lagunemise looduslike protsesside intensiivistamist mikroorganismide poolt aeroobsetes või anaeroobsetes tingimustes.

Abstraktsiooni eesmärk: kaaluda anaeroobse reovee käitlemise meetodit, et selgitada välja selle eelised.

1. Bioloogiline vee puhastamine: aeroobsed ja anaeroobsed protsessid

Bioloogiline töötlemine hõlmab mikroorganismide (bakterid ja algloomad) reovee orgaanilise komponendi lagunemist. Selles etapis toimub heitvee mineraliseerumine, orgaanilise lämmastiku ja fosfori eemaldamine, peamine eesmärk on vähendada BHT5-d (biokeemiline hapnikuvajadus 5 päeva jooksul, mis on vajalik orgaaniliste ühendite oksüdeerimiseks vees). Olemasolevate standardite kohaselt ei tohiks orgaaniliste ainete sisaldus puhastatud vees ületada 10 mg / l.

Nii aeroobseid kui ka anaeroobseid organisme saab kasutada bioregeneratsioonil.

Orgaaniliste ainete lagunemine mikroorganismide poolt aeroobsetes ja anaeroobsetes tingimustes viiakse läbi erinevate reaktsioonide energiasalvestistega. Vaadake ja võrrelda neid protsesse.

Glükoosi aeroobsel biooksüdatsioonil kulub 59% selles sisalduvast energiast biomassi kasvu ja 41% on soojuskadu. See on tingitud aeroobsete mikroorganismide aktiivsest kasvusest. Mida kõrgem on orgaaniliste ainete kontsentratsioon töödeldud heitvees, seda tugevam on kuumutamine, seda suurem on mikroobse biomassi kasvutempo ja akumuleeritud ülemäärase aktiivmuda kogunemine.

Anaeroobsel glükoosi lagunemisel metaani moodustamisega kulutatakse biomassi kasvu jaoks vaid 8% energiast, 3% on soojuskadu ja 89% muundatakse metaaniks. Anaeroobsed mikroorganismid kasvavad aeglaselt ja vajavad substraadi suurt kontsentratsiooni.

Aeroobne mikroobikoosluse esitatud erinevate mikroorganismide, peamiselt baktereid, erinevad oksüdeeriva orgaanilise aine enamikel juhtudel üksteisest sõltumatult, kuigi oksüdeerumist Mõnede ainete toimetab cooxidation (kometabolizm). Aeroobse veepuhastuse aktiveeritud sette süsteemide aeroobset mikroobide kogukonda esindab erakordne bioloogiline mitmekesisus. Viimastel aastatel uute mokulyarno laarbioloogia, eelkõige konkreetsete rRNA proove aktiivmuda märgitud bakteriaalse perekondade Paraeoeeus, Caulobacter, Hyphomicrobium, Nitrobacter, Acinetobacter, Sphaerotilus, Aeromonas'est Pseudomonas, Cytophaga, Flavobacterium'i, Flexibacteri, Halisomenobacter, Artrobacter, Corynebacterium, Microtrix, Nocardia, Rhodococcus, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Staphylococcus. Siiski arvatakse, et praeguseks on kindlaks tehtud mitte rohkem kui 5% aeroobset veetöötlust hõlmavatest mikroorganismidest.

Tuleb märkida, et paljud aeroobsed bakterid on fakultatiivsed anaeroobid. Nad võivad kasvada hapniku puudumisel teiste elektronide aktseptorite arvelt (anaeroobne hingamine) või fermentatsioon (substraadi fosforüülimine). Nende toimeained on süsinikdioksiid, vesinik, orgaanilised happed ja alkoholid.

Anaeroobse lagundamise orgaaniliste ainete viiakse läbi nii all metanogeneesile mitmeastmeline protsess, milles osa peab olema vähemalt neli rühma mikroorganismide: gidrolitikov, brodilschikov, atsetogeensed ja methanogenic. Anaeroobse mikroorganismide vahel kogukonnas lähedale ja keeruliste seoste millel analooge hulkraksetest organismidest, kuna tänu substraadi spetsiifilisus metanogeenid, nende arengut troofilise tingitud bakterite eelmiste etappide. Omakorda määravad nende bakterite poolt läbiviidud reaktsioonimäärad kindlaks metaani arheaed, kasutades primaarsete anaeroobsete ainete abil saadud aineid. Võtmerolli anaeroobse orgaanilise aine lagundamise metaani play metaani arhede perekondadest Methanosarcina, Methanosaeta (Methanothrix), Methanomicrobium ja teised. Nende puudumisel või anaeroobse lagunemise puudumisel lõpeb happe ja atsetogeense fermenteerimise etapp, mis põhjustab lenduvate rasvhapete, peamiselt õli, propioonhappe ja äädikhappe akumuleerumist, madalamat pH-d ja peatab protsessi.

Aeroobse ravi eelis on suur kiirus ja ainete kasutamine madala kontsentratsiooniga. Olulised puudused, eriti kontsentreeritud reovee töötlemisel, on aerotiseerimise kõrge energiakulu ja probleemid, mis on seotud suurte koguste ülemäärase reovee töötlemise ja kõrvaldamisega. Aeroobsele protsessi kasutatakse puhastamisel olmejäätmete, tööstus- ja mõned pig heitvee COD ole suurem kui 2000. Kustuta eelnimetatud puudused võivad aeroobse tehnoloogiate esialgset anaeroobsel töötlemisel kontsentreeritud reovee metaani hapnemisviisist mis ei nõua energiakulu õhutus- ja pealegi konjugeeritud moodustamaks energeetiline väärtus - metaan.

Anaeroobse protsessi eeliseks on ka suhteliselt väike mikroobide biomassi moodustumine. Puuduseks on suutmatus eemaldada orgaanilisi saasteaineid madalates kontsentratsioonides. Kuid kontsentreeritud reovee sügavale puhastamisele tuleks anaeroobset ravi kasutada koos järgneva aeroobse etapiga (joonis 1.).


Joon. 1. Aeroobse ja anaeroobse heitvee puhastamise meetodite materjalide ja energia saldode võrdlus.

Reovee käitlemise tehnoloogia ja omaduste valik sõltub orgaanilise reostuse sisust.

2. Bioloogilise töötluse käigus esinevad anaeroobsete protsesside tunnused

Seega on anaeroobne biokeemiline puhastamine (metaani kääritamine või fermentatsioon) tööstuslike või kodumaiste heitmetega orgaanilise aine mineraliseerumine selle aine oksüdatsiooni tulemusena anaeroobsete mikroorganismide abil selle aine kui toiduallika kasutamisel.

Anaeroobsed oksüdatsiooniprotsessid toimivad ilma molekulaarse hapniku juurdepääsuta, samas kui hapnikku sisaldavaid anioone kasutatakse vee hapniku allikana jne. Meetod põhineb teatud mikroorganismide võimetel oma eluea jooksul hüdrolüüsida kompleksseid orgaanilisi ühendeid ja seejärel metaani moodustavate bakterite abil metaani ja süsihappe muundamiseks. Näiteks võime anda kaks võimalikku diagrammi glükoosi kääritamise protsessidest:

Komplekssete orgaaniliste ühendite bioloogiline lagunemine toimub mitmel faasis, üksteise järel, erinevate bakterirühmade kokkupuute tagajärjel. Praegu moodustatakse ja lagundatakse pidevalt mitmesuguseid vaheprodukte. Väga suur, saate valida neli peamist etappi (joonis 2).