Хозяйственно-бытовые сточные воды. Основные методы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод
Анаэробный способ извлечения энергии характеризуется тем, что свободный кислород в нем не принимает участия, а органические субстраты окисляются только за счет отщепления водорода. Освободившийся водород либо присоединяется к продуктам распада того же самого органического вещества, либо выделяется в газообразном состоянии.
Аэробный процесс:
С6Н12О6 + 6О2 à 6СО2 + 6Н2О + микробная биомасса + тепло
Анаэробный процесс:
С6Н12О6 --> 3СН4 + 3СО2 + микробная биомасса + тепло
Аэробный процесс всегда лимитирован количеством кислорода. Кислородный дефицит не позволяет обеспечить удовлетворительное окисление трудноокисляемых ксенобиотиков и высококонцентрированных по органическим и биогенным веществам сточных вод.
Отмеченные возможности аэробных и анаэробных процессов позволяют сделать вывод о необходимости последовательно сочетать их в установках биологической очистки: устройство анаэробного реактора (после осветления сточной воды в первичном отстойнике) должно предшествовать реактору с аэробным процессом. Это является необходимым условием, позволяющим обеспечить:
• Устойчивые процессы очистки сточных вод с недостаточным или изобильным содержанием в них органических веществ;
• Удовлетворительное разложение загрязняющих веществ в присутствии ПАВ, хлорных соединений и других токсикантов;
• Глубокое удаление биогенных веществ [5].
Большую проблему при биологической очистке сточных вод представляет вероятность выноса остатков примесей и микроорганизмов в русло очищенной воды. Отстаивание не является достаточно эффективным средством от этого, и разработчики сооружений стараются сочетать биоочистку с другими способами.
Основной недостаток большинства биологических методов очистки стоков заключается в необходимости удаления излишней биомассы, сложности поддержания популяции бактерий и сохранения их активности. Установки, использующие в своей работе активный ил, от указанных недостатков свободны. К сожалению, и этот метод не лишен недостатков, главный из которых – сложность достижения равновесия между процессами расщепления примесей и сохранением постоянным количества биомассы бактерий. Без достижения такого равновесия вода не будет очищена. Поэтому работу реакторов контролируют, постоянно следя за состоянием активного ила.
Главная характеристика биореактора на активном иле – способность перерабатывать примеси. Другим важным параметром является нагрузка – масса загрязняющих веществ, приходящаяся на единицу иловой массы. После определенного времени работы ил необходимо подвергать регенерации, путем аэрации без нагрузки. Аэрация при нагрузке также сильно влияет на колонии микроорганизмов: при ее избытке происходит брожение, при недостатке – неполная очистка воды [10].
Среди сооружений
биологической очистки различают установки непрерывного и периодического действия. При непрерывном методе сточные воды обрабатываются последовательно в ряде аппаратов, переливаясь из одной стадии очистки в другую. Такой способ обеспечивает равномерный спуск очищенных вод, но является очень громоздким и неэкономичным.
При периодической технологии все циклы очистки проходят последовательно в одном аппарате. Перед сбросом вода отстаивается, и вероятность попадания примесей в очищенную жидкость значительно понижается. В случае обнаружения в очищенной воде примесей проводятся операции по их удалению. Один из недостатков этого способа – периодический сброс больших порций воды.
Биологическая очистка может осуществляться как в естественных так и в искусственных условиях.
К сооружениям естественной очистки относятся:
1. Фильтрующие колодцы, используемые при расходе 1 куб.м в сутки и менее, и фильтрующие кассеты - при расходе 0,5-6 куб.м в сутки.
2. Поля подземной фильтрации - при расходе до 15 куб.м в сутки и более.
Другое по теме
Транспорт отходов
Широкий, постоянно возрастающий ассортимент опасных отходов производства
ставит пред руководящими органами задачу обезвреживания, утилизации либо
переработки этих отходов. Основная трудность ...
Экологическая политика Китая
Одними из острейших проблем современного Китая являются экологические. В силу давления демографического фактора на ограниченные природные ресурсы они выглядят более серьезными по сравнению с ситуацией ...