Тема 1.5. Биологическая очистка производственных стоков.
1.5.1. Биологическая очистка в аэробных и анаэробных условиях.
Вопросы:
Аэробная очистка. Понятие и область применения.
Анаэробная очистка. Понятие и область применения.
Окислитель-фильтротенк. Конструкция и технология работы.
Полная очистка производственных сточных вод, содержащие органические вещества, достигается биологическим методом. При этом используются аэробный и анаэробный методы.
Для аэробной очистки применяют аэротенки различной конструкции:
Окситенки
Фильтротенки
Флототенки
Биодиски
Биопруды
Для анаэробной очистки, для высококонцентрированных сточных вод, применяемом в качестве первой ступени биологической очистки, основным сооружением служат метантенки.
Скорость аэробного окисления при биологической очистки производственных сточных вод, изменяются в широких пределах от 10 до 30 мг/л активного ила в один час.
Способ биологической очистки в аэробных условиях возможен, если содержащиеся в производственных сточных водах органические и минеральные вещества способны окисляться в результате биохимических процессов.
Окисление загрязнений сточных вод протекает тем полнее, чем больше величина отношения БПК полн. /ХПК (она должна быть не менее 0,4).
Для обеспечения нормального хода процесса биологической очистки сточных вод необходимо подвергнуть предварительной обработке:
Удалить жировые и смолистые вещества
Довести концентрацию ядовитых веществ (циан, фенол, пикриновая
кислота, древесный спирт) и солей тяжёлых металлов ( меди, цинка, висмута, хрома, ртути и др.) до предельно допустимой для биологического процесса (например, при содержании в сточной воде меди в количестве 10 мг/л биохимические процессы прекращаются)
Нейтрализовать сточные воды до рН равной 6,5 ÷ 8,5
Удалить крупные нерастворённые или волокнистые вещества с помощью специальных устройств ( сит, волокноуловителей и др.)
Произвести предварительное отстаивание.
Бывает, что наоборот производственные сточные воды содержат недостаточное количество соединений фосфора, азота и калия , которые необходимы для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов биологических сооружений. Поэтому производственным водам добавляют бытовые воды, содержащие эти компоненты в достаточном количестве.
Перед подачей на биологические сооружения производственные сточные воды проходят предварительную обработку, после которой содержание нерастворённых примесей не должно превышать 150 мг/л, БПК – более 1000 мг/л, концентрация ядовитых веществ – выше предельно допустимой, общее количество растворённых солей – более 10 г/л.
Для очистки производственных сточных вод чаще используются аэротенки :
при БПК полн. < 500 мг/л , применяют аэротенки с подачей сточной воды и активного ила в начало аэротенка.
При БПК полн. > 500 мг/л а так же при содержании ядовитых и трудноокисляемых веществ в сточных водах применяют аэротенки – смесители. Их конструкция позволяет выравнивать скорость потребления кислорода и концентрацию загрязнений по длине аэротенка.
При колебании расходов сточных вод и концентрации загрязнений используется двухступенчатая схема очистки сточных вод в аэротенках:
1 ступень – аэротенк-смеситель,
2 ступень – аэротенк-вытеснитель.
В первой ступени аэротенков часть объёма выделяют под регенераторы. Иногда для первой ступени можно использовать аэротенки-отстойники.
После первой ступени (перед второй ступенью) устраивают вторичные отстойники.
Некоторые виды производственных сточных вод содержат поверхностно-активные и другие вещества, которые способствуют пенообразованию в аэротенках. Необходимость борьбы с пенообразованием вызвано тем, что при обильном образовании пены, на которой сорбируется активный ил, происходит его вынос из аэротенка (особенно при ветре) и, следовательно, доза ила в аэротенке падает процесс очистки.
Кроме того, пена препятствует проникновению кислорода из атмосферного воздуха в толщу воды в аэротенке. В качестве пеногасителей используют специальные фракции спиртов и спец. эмульсию.
Рисунок 19
Водоподающий лоток
Насосы
Распределительная сеть
Насадки
Аэротенки
Регенератор
Вторичный отстойник
Водоотделяющий лоток
В биоокислителе–фильтротенке :
При величине БПК полн. 1500 – 2000 мг/л , дозе активного ила 12 – 25 г/л периоде аэрации 3- 5 ч достигается эффект очистки 90%.
Некоторые сточные вод некоторых производств имеют концентрацию по БПК полн. = 10 – 30 г/л, по ХПК = 30 – 40 г/л. Воды с такой концентрацией загрязнений нельзя подавать на аэротенки, а разбавить сток до необходимой степени часто невозможно. Для предварительной очистки таких высококонцентрированных стоков применяют биохимическую очистку в анаэробных условиях. Таким методом очищают стоки некоторых предприятий пищевой и фармацевтической промышленности а так же фабрик первичной обработки шерсти.
Технологическая схема очистки высококонцентрированных сточных вод в анаэробных условиях включают следующие процессы:
1) задержание крупных примесей на решётках и в песколовках,
2) Усреднение состава стоков по расходу и концентрации,
3) нагрев стока до температуры 35 оС
4) Сбраживание в двухступенчатых метантенках с рециркуляцией осадка.
После метантенков проводится дегазация сброженных сточных вод с последующим отстаиванием. Доочистка производится в одно – или двухступенчатых аэротенках.
Рисунок 20
Контрольные вопросы:
Аэробная очистка. Понятие и область применения.
Анаэробная очистка. Понятие и область применения.
Окислитель-фильтротенк. Конструкция и технология работы.
УРОК №13,14.
(Урок на производстве.)
«Изучение технологии механической очистки действующих очистных сооружений.»
УРОК №15.