отпадъчни води
През последните години темата за опазване на околната среда става все по-значима, отколкото някога. Един важен въпрос в тази тема е пречистването на отпадъчните води преди да я разрежда в близките водоеми. Един от начините за решаване на този проблем е да се биологично третиране на отпадни води. РЕЗЮМЕ като пречистване - разделяне на органични съединения чрез микроорганизми до крайните продукти, а именно, вода, въглероден диоксид и др sulfationov нитрит.
Най-цялостен лечение на промишлени отпадъчни води, съдържащи органични вещества в разтворено състояние, постигната от биологичен метод. Тя използва същите методи, както в домакинството почистване воден аеробни и анаеробни.
За аеробни аерация лечение, използвани различни конструктивни изменения oksitenki, filtrotenki, flototenki, Biodisk и биологична руда.
В процеса на анаеробно за силно концентриран отпадъчната вода се използва като първи етап на биологично пречистване, основната структура са храносмилането резервоари.
Аеробни метод се основава на групи аероб за живота, което изисква постоянен поток на О2 и температура 20-40 С. микроорганизмите се култивират в активната утайка или биофилма.
Активна утайка се състои от живи организми и твърдата подложка. Живите организми са представени групи от бактерии, протозои червеи, гъбички, дрожди, редки - насекоми ларви, ракообразни и водорасли. Биофилмът расте на пълнители биофилтър, има лигавицата вид замърсяване 1-3 мм или повече. Процесите на пречиствателни станции за отпадъчни води аеробни се наричат в биобасейни.
Фиг.1. Схемата на проветряване басейн
Схемата на проветряване басейн
1 - циркулиращ активна утайка; 2 - излишък утайка;
3-помпена станция; 4 - вторичен утаител;
5 - аерация; 6 - първичен утаител
Вентилация резервоари са достатъчно дълбоки (3 до 6 m) резервоари, снабдени със средства за аерация. Тук живи микроорганизми колонии (в люспи структури активирана утайка), разкъсвайки органични вещества. След аерация пречистена вода влиза утаителните резервоари, при който утаяването на активната утайка за последващо частично го връща към резервоара за аерация. В допълнение, такива структури са разположени специални контейнери, където ил "покой" (регенерирани).
Важна характеристика на резервоара за аерация е натоварване на активното ил N, която се определя като отношението на масата въвеждане в реактора на ден примеси абсолютно суха биомаса или без пепел активиран настоящото утайка в реактора. Тъй като натоварването на аеробни пречиствателни системи за активна утайка се разделят на:
vysokonagruzhaemye аеробна система пречистване на отпадъчни води с N> 0,5 кг БПК (индикатор биохимична потребност от кислород) 5 на ден на 1 кг утайките;
srednenagruzhaemye аеробна система пречистване на отпадъчни води в 0,2 nizkonagruzhaemye аеробна система при 0.07 аеробни разширена система аерация под азот <0,07. Активна утайка - смес от биомаса и микробни замърсявания от въвеждане на аеротанка отпадъчната вода. Конкретната структура на активната утайка (AI) зависи преди всичко от състава на отпадъчните води въвеждане на aerotenk че е хранителна среда за утайки микрофлора метаболизъм. Брой на активните утайки микрофлора - това е биомаса. Конкретната структура на активната утайка (биомаса) включва бактерии, протозои, микроскопични гъбички (актиномицети), амеба, ресничести, ротатории, червеи (нематоди), и т.н. Най-простите микроорганизми по време на жизнените им функции консумират бактерии която насърчава растежа и подмладяване на населението на активната утайка IL започва да усеща липсата на кислород - "бърза", което води до влошаване на финансовите резултати от дейността и влошаване на отпадни води. Ето защо, в експлоатация изисква постоянна дисплей на системата за проветряване на излишната активна утайка. Въпреки това, трябва да се помни, че твърде много намаляване на концентрациите на утайки може да доведе до претоварване на микроорганизми, което води до намаляване на тяхната активност и следователно влошава качеството на пречистване на водата. Увеличаването на концентрацията на утайката в лечението на отпадъчни води води до увеличаване на скоростта, но изисква повишена аериране, за да се поддържа концентрацията на кислород в желаното ниво. По този начин, аеробна преработка на отпадъци включва следните стъпки: адсорбция към клетъчната повърхност на субстрата; адсорбирания субстрат разцепване от екстрацелуларни ензими; поемане разтвореното вещество от клетки; 4) растеж и ендогенен дишане; 5) освобождаване на екскреция продукти; 6) "паша" първични популации от организми вторични потребители. В идеалния случай, това трябва да доведе до пълно минерализация на отпадъци прости соли, газове и вода. На практика пречистената вода и активната утайка от резервоара за аерация се подава във вторичния утаител, където активираната утайка се отделя от водата. Част се връща активира системата за обработка на шлам, и излишъкът от активната утайка, образувана в резултат на растежа на микроорганизми, се прилага към леглата утаечните където обезводнява и транспортирани до областта. Излишъкът от активната утайка може да се преработва анаеробно. Рециклирана активна утайка може да служи като тор и като фураж за риба, животновъдство. За да се засили процеси на биологично третиране може суспензия, аерация с чист кислород активна утайка. Този процес може да се извърши в модифицирани аеротанкове комплекси от затворен тип - oksitenkah с принудително проветряване на отпадъчните води. За разлика от аериране в биофилтри (перколационни или филтри) микроорганизми клетки са в неподвижно състояние, приложени към повърхността на порьозен носител. Вода се пречиства контактува с неподвижна носител, върху който клетките са имобилизирани и по този начин техният живот е намаляване на концентрацията на замърсителя. Предимството на използването на биологични филтри е, че образуването на специфичен ценоза води до почти пълно отстраняване на всички органични примеси. могат да се считат Недостатъците на този метод: необходимостта от еднакво напояване на повърхността на отпадъчната вода на биофилтър подава с постоянна скорост; отпадъчни води преди хранене трябва да бъде освободен от суспендирани частици да се предотврати утаяване. Фиг.2. Схема на oksitenka Отпадъчните води се влива в зоната на аерация през тръбопровод, където turboaeratorom аерира и се разбърква енергично с активна утайка. От зоната на аерация през прозореца и сместа обезгазяване зона-утайки влиза циклонен сепаратор. Поради лопатки течност в desilter бавно се движи в кръг, като по този начин значително се усилва процеса на разделяне и уплътняване на утайките. Пречистена вода преминава през слой от суспензия на активната утайка, doochischaetsya на суспендирани и разтворени органични вещества влиза тавата за събиране и се изпуска през тръбата. Върни активна утайка и спирално се спуска през прозореца и се насочва към зоната на аерация. Предимството на аеробна обработка е при висока скорост и използването на вещества при ниски концентрации. Изключване на тези недостатъци технологии аеробни анаеробни предварителна обработка може да се концентрират отпадъчни води метан метод ферментация, която изисква не аерация енергия и освен това да се образува конюгат ценен източник на енергия - метан. Анаеробните техники за пречистване, извършени без достъп на O2 (ферментационен процес), те се използват за утаяване на неутрализация. Анаеробни процеси се случват в така наречените биореактори.
Биореактор (метан + Engl. Резервоар)
съоръжение за ферментация
отпадъчни води, представляваща
затворен контейнер, снабден с устройство за загряване чрез изгаряне на еволюира метан.
Анаеробните метод на пречистване може да се счита като един от най-обещаващите в присъствието на висока концентрация в изтичащите органични вещества или лечение битови отпадъчни води.
Нейното предимство пред аеробни методи е рязко намаляване на оперативните разходи (за анаероби няма допълнителна аерация на водата) и липсата на проблеми, свързани с изхвърлянето на излишната биомаса.
Друго предимство на анаеробни биореактори е минимума
размер на оборудване, необходимо за нормалната работа на реактора.
Но в същото време да инсталирате анаеробни микроорганизми изолиран продукт - метан, така че трябва постоянно да следи неговата концентрация във въздуха.
Всички споменати по-горе методи се използват само до определено ниво на концентрация на замърсителите в отпадъчната вода. Преди да се хвърлят на отпадните води в езерото, е необходимо да мине през 3-4 етап на пречистване. Освен това понякога изисква в допълнение към биологично третиране или ултравиолетово облъчване йонизация.
Фигура 3. Схема стъпка разлагане
В анаеробна преобразуване на органични основи на метан от действието на микроорганизми се последователно реализира 4 етапа на разлагане. Отделни групи органични примеси (въглехидрати, протеини, липиди / мазнини) в процеса на хидролиза е първият превърнати в съответните мономери (захари, аминокиселини, мастни киселини). Освен това тези мономери в процеса на ензимно разграждане (atsitogeneza) се превръщат в късоверижни органични киселини, алкохоли и алдехиди, които след това се окисляват до оцетна киселина, която е свързана с производството на водород. Едва тогава идва ред на образуването на метан в метаногенезата етап. Както също е оформен и въглероден диоксид, заедно с метан като страничен продукт.
излишък активирана утайка, както е споменато може да бъде обработен по два начина: като тор след изсушаване или пропуски в пречистването на анаеробно. Същите методи за пречистване, използвани за ферментацията и силно концентрирани отпадъци, съдържащи големи количества органични вещества. Ферментационни процеси се извършват в специална апаратура - metatenkah.
Разлагане на органични вещества се състои от три етапа:
разтваряне и хидролиза на органични съединения;
В първия етап, сложни органични вещества се превръщат в маслена, пропионова и млечна киселини. На втория етап, тези органични киселини се превръщат в usksusnuyu киселина, водород, въглероден диоксид. В третия етап на метан бактерии diokis понижено въглерод в метан с абсорбция водород. видовият състав на биоценозите metatenkov много по-бедни аеробна биоценоза.
Анаеробните реактори обикновено са подсилени или метален контейнер, съдържащ най-малко в сравнение с реактори аеробни оборудване пречистване. Въпреки това, анаеробни бактерии жизненоважен процес е свързано с освобождаването на метан, който често изисква специално наблюдение система организация на неговата концентрация във въздуха.
Фигура 4. Схема на биореактора
Структурно биореактора е цилиндрична или правоъгълна резервоар по-малко често, което може да бъде напълно или частично в приземния zaglublon. В дъното на автоклава са тясно насочени в посока към центъра. Покривна биореактора може да бъде твърд или плаващ. биореактори плаващ покрив намалява риска от повишаване на налягането във вътрешния обем.
Стените и дъното на ферментатора се извършват, като правило, изработени от стоманобетон.
Най-биореактор чрез тръба влиза седименти и активната утайка. За да се ускори биореактора на ферментационния процес се нагрява и съдържанието се разбърква. Отопление се извършва с вода или пара радиатор. При липса на кислород от органични вещества (мазнини, протеини, и така нататък. Г.) са оформени мастна киселина, която се образува от метан и въглероден диоксид в допълнително ферментацията.
Усвоява ил висока влажност се отстранява от дъното на ферментатора и се изпраща на сушене (например легла утайка). Полученият газ се изтегля през тръба в горната част на ферментатора. Един кубичен метър на утайките в биореактора се получава 12-16 кубически метра газ, в който метан е около 70%.
Анаеробно пречистване на отпадъчни води има определени предимства и недостатъци:
процесът не образува много активна утайка, като по този начин няма проблеми с негово разположение;
89% от енергията на процес се използва за производство на метан;
метод на пречистване е възможно само при ниски субстратни концентрации;
по-скоро малък темп на растеж на биомасата;
по-прост апарат и машини в сравнение с аеробно третиране.
Горният метод е приложим, когато концентрацията на определени замърсители не надвишава допустимото ниво. В повечето случаи, три или четири етапа на предварителното третиране на отпадъчни води трябва да бъдат извършени, за да се постигне желаното съдържание на определени вещества. Освен това, за нулиране на вече третирани отпадъчни води в резервоара след биологични пречиствателни станции, те често изискват след лечението (като третиране с озон или UV облъчване).