Головна

До якості води | Показники якості води | Умови скидання стічних вод у водні об'єкти | Розрахунок кратності розбавлення стічних вод для скидання у водоймище | Розрахунок кратності розбавлення стічних вод при скиданні в водотік | Практична робота | механічне очищення | При проходженні стічних вод через фільтруючий матеріал на його поверхні або в поровом просторі затримується виділена зі стічної води суспензія. | Фізико-хімічні методи очищення | хімічні методи |

Біохімічні методи очищення

  1. I. Методи суворо регламентованого вправи.
  2. II Общепедагогические методи.
  3. II. Методи виховання фізичних якостей.
  4. II. МЕТОДИ ЧАСТКОВО регламентовані вправи
  5. II. МЕТОДИ, ПІДХОДИ І ПРОЦЕДУРИ ДІАГНОСТИКИ І ЛІКУВАННЯ
  6. III.2. Види, форми і методи педагогічної діагностики
  7. lt; 3 Методи регіонального маркетингу

Біохімічні методи очищення застосовуються для очищення господарсько-побутових і промислових стічних вод від органічних і деяких неорганічних сполук (сірководню, сульфідів, аміаку, нітратів та ін.). Відомі аеробні та анаеробні методи біохімічної очистки. При аеробному методі використовуються мікроорганізми, для життя яких необхідний кисень і температура 20-40 ° С.

Анаеробні методи протікають без кисню, їх використовують в основному для знезараження опадів.

аеробне очищення може протікати в природних і штучних спорудах. У природних умовах очищення відбувається на полях зрошення, полях фільтрації і біологічних ставках. Штучним є біофільтри, аеротенки і оксітенкі.

Вибір споруд залежить від кліматичних умов, обсягу і складу стоків, концентрації забруднювачів.

У штучних спорудах очищення йде швидше, ніж в природних умовах.

поля зрошення. Стічні води після попереднього очищення використовуються для зрошення сільськогосподарських культур, посадки дерев і чагарників.

біологічні ставки представляють 3-5 ступінчастий каскад ставків, через які з невеликою швидкістю рухається попередньо очищена вода. Ставки бувають з природною і штучною аерацією. При природній аерації ставки мають невелику (0,5-1 м) глибину і заселені водними організмами. При штучної аерації ставки аерують механічним перемішуванням або продуванням повітря.

біофільтри - Споруди, в яких стічні води фільтруються через завантажувальний матеріал, покритий біологічної плівкою, утвореної колоніями мікроорганізмів. Мікроорганізми біоплівки окислюють органічні речовини, використовуючи їх в якості харчування і енергії.

Омертвевшая плівка змивається відпрацьованої водою і виноситься з тіла біофільтра. Необхідний для біохімічного процесу кисень повітря надходить в товщу завантаження шляхом природної і штучної вентиляції фільтра. В якості завантажувального матеріалу використовують об'ємну завантаження (гравій, шлак, керамзит, щебінь) і плоску завантаження (пластмаси, астбоцемент, кераміку, метал, тканини та ін.).

аеротенки являють собою резервуари, в яких очищається стічна вода і активний мул насичуються повітрям і перемішуються (рис. 6.7). Для забезпечення нормального ходу безперервно подається повітря. Після очищення вода відстоюється. Активний мул відділяється і частково подається на нову очистку, а частково скидається на мулові майданчики. Іноді замість повітря для окислення використовують технічний кисень. Ці споруди називаються оксітенкамі.

Ефективність процесів залежить від температури, рН, наявності біогенних елементів, кисневого режиму.

оптимальною температурою для аеробних процесів, що відбуваються в очисних спорудах, вважається 20-30 С.

Мал. 6.7. Схема роботи аеротенках

рН. Біологічне очищення найбільш ефективна, якщо значення рН не виходить за межі 5-9, оптимальною вважається середовище з рн = 6,5-7,5. Відхилення рН за межі 5-9 тягне за собою зменшення швидкості окислення внаслідок уповільнення обмінних процесів в клітці, порушення проникності цитоплазматичної мембрани.

біогенні елементи. Для нормального процесу синтезу клітинного речовини в середовищі повинна бути достатня концентрація всіх основних елементів живлення - органічного вуглецю (БПК), азоту, фосфору. Крім основних елементів складу клітини (С, О, Н, N), для її побудови в незначній кількості необхідні і інші її компоненти: марганець, мідь, цинк, молібден, селен, магній, кобальт, кальцій, натрій, калій, залізо. Зміст зазначених елементів в природних водах, з яких потім утворюються стічні, зазвичай досить, щоб повністю задовольнити вимогам бактеріального метаболізму. Часто не вистачає азоту і фосфору, і їх додають штучно у вигляді суперфосфату, ортофосфорної кислоти, сечовини і т.п.

Кисневий режим. Харчування біомаси киснем залежить від його концентрації і від перемішування води в аеротенках. Концентрація кисню в воді підтримується в межах 1-2 мг / л, при цьому, чим менше пластівці і чим краще перемішування активного мулу з водою, тим концентрація кисню у воді менше. При концентрації кисню нижче 0,5 мг / л спостерігаються несприятливі процеси в розвитку мікроорганізмів.

токсичні речовини знижують розвиток мікроорганізмів і порушують їх життєдіяльність. Шкідливі речовини, потрапляючи в бактеріальну клітину, взаємодіють з її компонентами і порушують їх функції. Так, при значних концентрація фенолів, формальдегіду та інших антисептиків відбувається денатурація білків протоплазми, а ефір і ацетон руйнують оболонку клітини. Особливо токсичні солі важких металів. Негативно діють на життєдіяльність мікроорганізмів підвищені концентрації неорганічних солей. Максимальна їх кількість не повинна перевищувати 10 г / л.

Ефективність очищення стічних вод залежить також від якості і кількості активного мулу. Зазвичай в аеротенках підтримується концентрація активного мулу в межах 2-4 г / л. Активність мулу залежить від його віку. Найбільш активним вважається мул у віці двох-трьох днів.

Активний мул складається з живих організмів і твердого субстрату. Живі організми представлені в основному 12-ма видами мікроорганізмів і найпростіших (черви, пресневелие грибки, дріжджі, скупчення бактерій, рачки і ін.). Хімічний склад активного мулу можна записати Зm Hn Ok Nc Si.

Биоразлагаемость стічних вод характеризується через їх біохімічний показник БПКП/ ГПК. Побутові стічні води мають показник> 0,5, промислові (0,05-0,3).

За біохімічним показником (БП) стічні води діляться на чотири групи:

1) БП> 0,2 - води добре очищаються біохімічно (харчові підприємства, нафтохімія);

2) БП - 0,1-0,02 - води після механічного очищення можуть бути спрямовані на біохімічне окислення;

3) БП - 0,01-0,001 - стоки можуть бути спрямовані на біохімічну очистку після механічної і локальної фізико-хімічної очистки.

4) БП <0,001. Вода може очищатися тільки механічно.

анаеробні методи використовуються для зброджування осадів, що утворюються при біохімічній очистці виробничих стічних вод, а також для очищення концентрованих промислових стічних вод з БПКповн.> 4-5 г / л. Кінцевими продуктами бродіння є спирти, кислоти, гази бродіння (СО2, Н2, СН4).

Для очищення стічних вод частіше використовують метанове бродіння. Основна реакція метаноутворення може бути записана рівнянням

,

де А і Н2А - органічні речовини.

Процес бродіння проводять в метантенках- Герметично закритих резервуарах, обладнаних пристроями для введення несброженного і відведення збродженого осаду (рис. 6.8). Перед подачею в метантенк осад повинен бути по можливості зневоднений.

   Мал. 6.8. метантенк

Дезінфекція стічних вод. Перед спуском у водойми стічні води повинні знезаражуватися (дезінфеціроваться). Ефективність знезараження визначається колі-титром (найменший обсяг в мм стічної води, в якому міститься одна кишкова паличка). Обеззараженной вважається вода з коли-титром 0,001.

Знезараження проводять рідким хлором, гіпохлоритом натрію або калію, хлорним вапном, озоном і ін. Тривалість контакту води з хлором 30 хв. Витрата хлору від 3 до 10 г / м3. Озон має великий бактерицидну дію, ніж хлор; одночасно із знезараженням проводить поліпшення фізико-хімічних і органолептичних показників води. Озон отримують з повітря в спеціальних установках під дією електричного струму. Для отримання 1 кг озону потрібно 50-60 м3 повітря.

Обробка опадів.Забруднення, що знаходяться в стічних водах в розведеному вигляді, при очищенні затримуються, концентруються і утворюють осад. Тому найбільш складною і найменш вирішеною виявляється проблема переробки виділених з води опадів.

Витяг забруднень із стічних вод зазвичай є комбінацією двох основних варіантів обробки: без зміни або зі зміною первісної хімічної структури домішок. До першого варіанта можна віднести такі способи, як проціджування, гравітаційне осадження, флотація, фільтрування, сорбція, коагуляція з подальшою седиментацією і т.п. Другий варіант - це деструктивні методи фізико-хімічного та біохімічного окислення.

Залежно від технологічної схеми очищення можна виділити кілька видів опадів: опади з решіток; опади з песколовок; опади з первинних відстійників; осад з первинних відстійників з коагулянтом або флокулянтом; надлишковий активний мул після біологічної очистки в аеротенках; надлишкова біологічна плівка після біологічної очистки в біофільрах; активний мул з коагулянтом або флокулянтом; суміші осадів та мулів.

Обсяг утворюються в процесі очищення опадів в залежності від технологічної схеми складає 0,5-10% від обсягу стічних вод. У всіх видах осаду (крім покидьків з решіток та осаду від песколовок), міститься 90-99% рідини, яка складається з вільної (60-70%), колоїдно-зв'язаної (20-30%) і гігроскопічної (4-10%) води. Вільна води відділяється від осаду простий фільтрацією або віджиманням, колоїдно-пов'язана води можуть бути частково переведені в вільну при коагуляції, флокуляції або термічній обробці. Гігроскопічна води видаляється лише при спалюванні осаду.

Стабілізацію опадів після біохімічної очистки проводять для руйнування біологічно розкладається частини органічної речовини на двоокис вуглецю, метан і воду. Її ведуть за допомогою мікроорганізмів в аеробних і анаеробних умовах. В анаеробних умовах проводиться зброджування в септиках, двоярусних відстійниках, освітлювачах, перегрівачів, метантенках або на картах. Перегнилий осад, при відсутності в ньому важких металів, можна використовувати як добриво.

Контрольні питання

1. Якими способами можна очистити стічні води?

2. На якому принципі працюють споруди механічної очистки?

3. Які методи входять у фізико-хімічне очищення?

4. Які методи входять у хімічну очистку?

5. Які води можна очищати біохімічними методами?

6. Від чого залежить якість біохімічної очистки?

7. Для чого потрібна дезінфекція стічних вод?

8. Що робиться з опадами від очищення стічних вод?

 



Електрохімічні методи очищення води | Нафтове забруднення водних об'єктів
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати