Биохимическая очистка сточных вод. Критерий пригодности методов биохимического окисления соотношение: (БПК)полн/ (ХПК). При отношении (БПК/ХПК). 100% = 50% вещества поддаются биохимическому окислению. Биологическая очистка может проводиться в естественных и искусственных условиях. Сооружения естественной очистки: - фильтрующие колодцы, - поля фильтрации - биологические пруды - фильтрующие траншеи, песчанно-гравийные фильтры В этих сооружениях используется ассимилирующая способность водоемов и фильтрующая способность естественных грунтов и почв (пески, глины) на основе функционирования почвенных биоценозов.
БИОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ К естественным методам биологической очистки относятся почвенные методы очистки очистка в биологических прудах Механизмы почвенной обработки компонентов сточных вод: • биологическое окисление в аэробных и анаэробных условиях на разных почвенных уровнях и в разные периоды подачи сточных вод и «отдыха» земельного участка; • адсорбция; • ионный обмен и комплексообразование; • химическое осаждение; • ассимиляция растениями, микроорганизмами, животными.
Сооружения почвенной очистки: - малые (фильтрующие колодцы, фильтрующие траншеи, площадки подземного орошения и подземной фильтрации), - средние (поля подземного орошения и подземной фильтрации) - крупные ( коммунальные поля орошения, поля наземной фильтрации). Очистка в этих сооружениях происходит под действием почвенной микрофлоры, использующей также солнечный свет, кислород воздуха и биоэлементы из почвы.
Биологические пруды - это последовательная система прудов (не менее 4), через которые в течение 20 суток протекает очищаемая сточная вода. В прудах протекают первичные процессы разложения органики, сбраживания, окисление под действием микроорганизмов. Появляется водяная флора и фауна, которые способствуют протеканию процесса очистки. Биологические пруды обычно используются для очистки сточных вод заводов органического синтеза а также нефтехимических предприятий. Биологические пруды устраиваются при БПКполн. = 150 -400 мг. O 2/л. Число ступеней: БПКполн= 400 мг/л 4 250 3 150 2 после очистки БПКполн < 15 мг. O 2/л, после глубокой очистки = 5 -6 мг. O 2/л
БИОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА В ИСКУССТВЕННО СОЗДАННЫХ УСЛОВИЯХ Биохимическое окисление осуществляет биомасса, представляющая собой особую смесь, а точнее, сообщество различных видов микроорганизмов и простейших со сложными взаимоотношениями. Как видовой, так и количественный состав биомассы очистных сооружений будет зависеть от конкретного метода биологической очистки и условий его реализации. Активный ил содержит 12 видов микроорганизмов и простейших и субстрат. Это скопление микроорганизмов, которые перемешаны с густой паутиной растворимых или слаборастворимых внеклеточных полимерных образований, состоящих из полисахаридов, протеинов, РНК, ДНК, которые содержат много «ключевых» функциональных групп (карбоксильные, гидроксильные и т. п. ), ведущие себя, как анионосвязующие площадки.
По физико-химическим свойствам активный ил –это амфотерная коллоидная система, имеющая при р. Н = 4… 9 отрицательный заряд. Субстрат составляет в активном иле до 40 % и представляет собой твердую отмершую часть остатков микроорганизмов и водорослей. Сухое вещество активного ила содержит 70… 90 % органических и 30… 10 % неорганических веществ.
Влияние различных факторов на эффективность процессов биохимической очистки 1. Качество активного ила определяется способностью очистки жидкости и скоростью его осаждения. Его характеризует “иловый индекс”, который представляет собой отношение объема осаждаемой части активного ила к массе высушенного осадка (в граммах) после отстаивания в течение 30 мин. Хорошее оседание соответствует ИИ= 120 -150 мг/л, плохое – при ИИ> 150 мг/л.
2. Насыщение сточной воды кислородом. Для этого проводят процесс аэрации, разбивая воздушный поток на пузырьки, равномерно распределяя их в сточной воде. На скорость биохимического окисления влияет турбулизация сточных вод в очистных сооружениях, что способствует распаду хлопьев активного ила на более мелкие фракции и увеличивает скорость поступления питательных веществ и кислорода к микроорганизмам. Турбулизация потока достигается интенсивным перемешиванием, при котором активный ил находится во взвешенном состоянии, что обеспечивает равномерное распределение его в сточной воде.
3. Оптимальная температура и химические свойства среды При биохимической очистке сточных вод температура поддерживается в пределах 20… 30°С и р. Н=5 -9. 4. Содержание биогенных элементов: углерода, азота, фосфора должно обеспечивать нормальное питание ила. Например при обработке городских сточных вод соотношение БПК полн: N: P должно быть не менее: 100: 5: 1. 5. Содержание токсичных веществ должно быть минимально.
Аппараты биохимической очистки. Сооружения искусственной биологической очистки принято классифицировать согласно способу расположения в них активной биомассы: • Активная биомасса находится во взвешенном состянии – (аэротенки, окситенки) • Активная масса закреплена на инертном материале в виде биопленки, сточная вода скользит по материалу загрузки (биофильтры). Биопленка- имеет вид слизистых обрастаний толщиной 0. 1 -3 мм, состоит из бактерий, грибов, дрожжей и других организмов. Число микроорганизмов меньше чем в активном иле. Сочетание 1 и 2 способа- погружные биофильтры, биотенки, аэротенки с заполнителями.
Аэротенки- устройства для очистки воды при помощи активного ила. В аэротенках к сточным водам добавляют активный ил. Жидкость в течение нескольких часов контактирует с активным илом. За это время основная масса органических загрязнителей перерабатывается илом. Важными частями аэротенков являются системы аэрации- подачи воздуха и непрерывного перемешивания. Системы аэрации бывают 3 типов: пневматическая, механическая и комбинированная. Аэротенки могут быть коридорные и радиальные. Коридорный аэротенк – это прямоугольный резервуар, разделенный на несколько коридоров перегородкой. Ширина коридоров - 4, 5, 6 и 9 м, шаг длины коридоров – 6 м. , общая длина может быть более 100 м, глубина - 5 м.
Конструкции коридорных аэротенков различаются способами подачи ила: - аэротенки смесители, - аэротенки вытеснители и - аэротенки с рассредоточенным выпуском сточных вод (промежуточного типа). Аэротенки вытеснители коридорного типа применяются при значении БПК не более 500 мг/л. • Концентрация иловой массы составляет 2 -5 г/л, • расход воздуха 5 -15 м 3/м 3 ст воды. • Производительность аэротенков лежит в пределах от нескольких десятков до 2 -3 млн м 3/сут. Эффективность очистки воды в аэротенках составляет 80 -85%.
Окситенки- это сооружения биологической очистки, в которых вместо воздуха используется кислород. Их отличие от аэротенков- повышенная концентрация ила. Это связано с увеличение массообмена между газовой фазой и загрязнителями. Рекомендуемая концентрация активного ила составляет 6 -8 г/л, но может быть и выше. При прочих равных условиях окислительная мощность окситенков в 5… 10 раз выше, чем у аэротенков, эффективность использования кислорода составляет 90… 95 %.
Биофильтры представляют собой устройства, загруженные инертными насадками (шлак, галька, щебень, пластмассы). Толщина биопленки составляет 100 мкм и более. Важнейшая составная часть биофильтра — загрузочный материал. По типу загрузочного материала все биофильтры делят на две категории: с объемной и плоскостной загрузкой.
Скачать презентацию Биохимическая очистка сточных вод Критерий пригодности методов биохимического
2012-13Биохимическая очистка сточных вод.ppt