66 Биологическая очистка сточных вод

Биологическая очистка сточных вод представляет собой результат функционирования системы активный ил - сточная вода, характеризуемой наличием сложной многоуровневой структуры. Биологическое окисление составляющее основу этого процесса, является следствием протекания большого комплекса взаимосвязанных процессов различной сложности: от элементных актов обмена электронов до сложных взаимодействий биоценоза с внешней средой.

Сооружения и аппараты биологической очистки

Биологическая очистка может осуществляться как в естественных, так и в искусственных условиях.

К сооружениям естественной очистки относятся:

ѕ Фильтрующие колодцы, используемые при расходе 1 куб. м в сутки и менее, и фильтрующие кассеты - при расходе 0,5-6 куб. м в сутки.

ѕ Поля подземной фильтрации - при расходе до 15 куб. м в сутки и более.

ѕ Поля фильтрации - при расходе 1400 куб. м в сутки и менее.

В этих сооружениях, фильтрующей загрузкой являются естественные грунты, используемые непосредственно на месте (пески, супеси, легкие суглинки).

К сооружениям, в которых биологическая очистка протекает в искусственно созданных условиях, относятся:

ѕ Биофильтры с загрузкой из пеностекла или пластмассы.

ѕ Биодисковые фильтры.

ѕ Биофильтраторы.

ѕ Биореакторы с биобарабанами.

ѕ Блок биореакторов с затопленной ершовой загрузкой.

ѕ Аэрационные установки, работающие по методу полного окисления (продленной аэрации).

ѕ Аэрационные установки с аэробной стабилизацией избыточного активного ила.

Биодисковые фильтры Эти сооружения предназначены для расхода сточных вод до 1000 куб. м в сутки. В качестве загрузки для биодисковых фильтров рекомендуются перфорированные диски, изготовленные из объемных синтетических материалов пониженной плотности (пенопласта, пеностекла). Современные биодисковые фильтры представляют собой многосекционную емкость, наполненную вращающейся загрузкой (Рис. 2). Диски набирают на горизонтально расположенном валу с расстоянием между ними 15-20 мм. Диски обычно погружены в очищаемую жидкость на 0,45Д (30-45%), иногда до 0,75Д. Диаметр дисков находится в пределах от 0,4 до 3,0 метров в зависимости от производительности установки. Принцип действия данного сооружения следующий: диски - основной компонент сооружения - находится в постоянном вращательном движении, причем их поверхность перфорации покрывается биопленкой, которая находится в прикрепленном состоянии.

Биофильтраторы Компактная установка биофильтратор предназначена для малых расходов сточных вод (от 2 до 600 куб. м в сутки) и обеспечивает полную биологическую очистку от разнообразных загрязнений в широком диапазоне концентраций. Установка имеет низкие капитальные вложения и энергетические затраты. Она проста и экономична в эксплуатации, не требует специального постоянного ухода. Биофильтратор (Рис. 3) состоит из аэрационной (сорбционной) зоны и зоны осветления. Аэробная биологическая очистка сточных вод. Аэротенки

Для полной биологической очистке сточных вод малых населенных пунктов применяются:

ѕ аэрационные установки, работающие по методу полного окисления (аэротенки подлинной аэрации);

ѕ аэрационные установки с аэробной стабилизацией избыточного активного ила.

Установки обоих типов обеспечивают стабильную высокую эффективность очистки сточных вод, могут применяться в любых климатических, грунтовых и гидрогеологических условиях и не требуют отвода больших площадей земли.

Установки, работающие по методу полного окисления

Они предназначены для полной биологической очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Полное окисление органических загрязнений протекает в три фазы.

В первой фазе наличия большого количества органических веществ в сточной жидкости обеспечивает быстрое размножение микроорганизмов с непрерывным прогрессированием общего их количества.

Во второй фазе нагрузка по органическим загрязнениям на активный значительно ниже и из-за недостаточного количества этих загрязнений размножение микроорганизмов несколько сдерживается. Устанавливается определенное соотношение между количеством поступивших органических веществ и приростом ила.

В третьей фазе размножение микроорганизмов активного ила замедляется из-за недостатка органических загрязнений. Ил как бы находится в «голодном» состоянии. Это заставляет микроорганизмы активного ила использовать не только органические вещества поступившие со сточными водами, но и большую часть органических веществ отмерших микроорганизмов, т.е. минерализовать органическую часть самого активного ила. В результате полного окисления органических загрязнений прирост активного ила настолько мал, что его можно удалять из сооружений через 1-4 месяцов.