<<
>>

6.2.3. Биологический метод очистки сточных вод

В основе биологической очистки сточных вод от органических веществ лежат три взаимосвязанных процесса: синтез протоплазмы клеток микроорганизмов, окисление органических загрязнений и окисление продуктов метаболизма клеток.

Для проведения таких процессов требуется участие ферментов. Происходящее при этом аэробное окисление содержащегося в органических веществах углерода до С02 и водорода до Н20 характеризуется расходом кислорода, то есть биологическим потреблением кислорода (ВПК).

Характеристикой глубины разложения примесей в водостоке является биохимический показатель (БХП), равный отношению ВПК к ХПК.

Под ХПК в отличие от БПК понимают количество кислорода, теоретически необходимое для полного превращения органических веществ в С02, Н20, а также в соль аммония и серную кислоту, если они содержат азот и серу. Молекулярный кислород, входящий в состав молекул веществ, идет на окисление этих веществ.

При биохимическом окислении органических веществ требуется меньше кислорода, чем при химическом окислении с той же эффективностью очистки.

В биологических фильтрах сточные воды очищаются микроорганизмами активного ила или биопленки, образующими биологически активную массу.

Производительность установки и количество избыточного ила на единицу объема сточной воды оценивают по окислительной мощности г и приросту ила (Пр).

Окислительную мощность рассчитывают по формуле:

где АБПК = БПКисх - БПК0Ч - разность между БПК исходной и очищенной воды, г 02/м3; V- расход сточных вод, м3/ч; Va - рабочий объем аэротенка, м3;т = V./V- время аэрации, ч.

Прирост ила (Пр) из-за сложного характера взаимоотношений бактерий определяют по приближенной зависимости

Пр = Сн + КэАт или Пр = Сн + УАЭ,              (6.33)

где Сн - концентрация взвешенных веществ, поступающих в аэротенк, г/м3; Кэ - экономический коэффициент; Ат и AS - количество органических примесей, удаленных в аэротенках, соответственно в массовых единицах и единицах БПК, г/м3 и г БПКІм3; У - удельный прирост ила, г/г БПК.

Очистка при БПК меньше 20 мг 02 /дм3 является полной, а больше 20 мг 02 /дм3 - неполной.

По анаэробной схеме (рис. 6.12) стоки, пройдя усреднитель 1, подаются в анаэробный восстановитель 2, где взаимодействуют с анаэробным илом. Затем смесь насосами 4 подается во флотатор 5, из которого иловая вода вместе с бытовыми водами поступает в аэротенк 6, а пенный продукт - в метантенк 3 на стабилизацию. Выходящая из аэротенка 6 смесь насосами 7 подается во флотатор 8, из которого аэробный активный ил возвращается на вход схемы. Часть ила возвращается в аэротенк 6, а избы-

вода на повторное использование

Г I ;/

к              ДТТ,

Сточная бода

Хоэлйственро-бытобые сточные воды

ТГ

Схема комбинированного метода очистки промышленных стоков

Рис. 6.12. Схема комбинированного метода очистки промышленных стоков

Анаэробные схемы применяют для очистки сточных вод концентрацией 6-20 г/дм3, для концентрирования минеральных солей 30 г/дм3 и для брожения осадков и избыточного ила.

точная часть в метантенк 3. Биологически очищенная вода доочищается на фильтрах 9 и 10, после чего сбрасывается в водоем 12 или подается насосами на повторное использование.

Стоки, очищаемые биологическими методами, должны отвечать следующим требованиям:

  1. Органические вещества, входящие в стоки, должны быть способны к биохимическому окислению.
  2. Их концентрация, выраженная через БПК, не должна превышать 500 мг/дм3 при очистке на биофильтрах и 1000 мг/дм3 - при очистке в аэротен- ках-смесителях.
  3. Концентрация ядовитых органических и неорганических (соли меди, свинца, хрома, ртути) веществ не должна превышать пределов, исключающих жизнедеятельность бактерий.
  4. Количество механических примесей не должно превышать 150 мг/дм3.
  5. Водородный потенциал среды pH должен быть 6,5-8,5.
  6. Сточные воды должны содержать биогенные элементы (азот, фосфор и калий).
  7. Общее количество растворенных солей должно быть не больше 10 г/дм3.
  8. Стоки не должны содержать плавающих масел и смол.
  9. Температура сточных вод - от 6-35 до 50-60 °С.

С учетом изложенного специалистами разработана типовая станция биологической очистки сточных вод производительностью 10 тыс.

м3/сут. Она размещается на площади 11000 м2 вместо 75000 м2 (стандартная станция очистки). Очистка ведется в аэротенках колонного типа с доочисткой на песчаных фильтрах с водовоздушной промывкой. Реагентное кондиционирование смеси сырого осадка, уплотненного избыточного ила и обезвоживание проводят на фильтр-прессах ФПАКМ-25Н производительностью по сухому продукту 15 кг/м2ч и влажностью обезвоженного осадка 60%. Резервным оборудованием для обезвоживания осадка являются винтовые центрифуги.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. М.: Финансы и статистика, 1995. 528 с.
  2. Афанасьева А.Ф., Сирота М.Н., Савельева Л.С. и др. Очистка хозяйственнобытовых сточных вод и обработка осадков. М.: Изограф, 1997. 96 с.
  3. Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбросов/А.И. Родионов, Ю.П. Кузнецов, В.В. Зенков и др. М.: Химия, 1985. 352 с.
  4. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. СПб.: Химия, 1996. 240 с.

5 Калыгин В.Г., Попов ЮЛ. Порошковые технологии: экологическая безопасность и ресурсосбережение. М.: Изд-во МГАХМ, 1996. 212 с.

  1. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология. В 2 т. М.: Высшая школа, 1996. 637 с.; 655 с.
  2. Экология, охрана природы и экологическая безопасность/Под ред. б.И. Дани- лова-Данильяна М.: Изд-во МНЭПУ, 1997. 744 с.

8 Бернс Ф., Кордонье Ж. Водоочистка. Очистка сточных вод нефтепереработки. Подготовка водных систем охлаждения. М.: Химия, 1997. 288 с.

  1. Булатов М.А., Бондарева Т.И., Кутепов А.М. Химические производства с замкнутым водооборотным циклом. М.: Изд-во МИХМ, 1991. 80 с.
  2. Терновский И.Г., Кутепов А.М. Гидроциклонирование. М.: Наука, 1994. 350 с.
  3. Дытнерский ЮМ. Обратный осмос и ультрафильтрация. М.: Химия, 1978. 351 с.
  4. Дытнерский ЮМ. баромембранные процессы, теория и расчет. М.: Химия, 1986. 271 с.

<< | >>
Источник: Калыгин В.Г.. Промышленная экология. Курс лекций. - М.: Изд-во МНЭПУ,2000. - 240 с.. 2000

Еще по теме 6.2.3. Биологический метод очистки сточных вод:

  1. Механические методы очистки сточных вод
  2. Химические и физико-химические методы очистки сточных вод
  3. Карманов А. П.. Технология очистки сточных вод, 2015
  4. Методы, используемые при очистке и дезинфекции природных вод
  5. Условия приема промышленных сточных вод в канализацию населенных мест
  6. Виды воздействия сточных вод на водоемы
  7. Голубовская Э.К.. Биологические основы очистки воды. Учебное пособие. — М.: Высшая школа. — 268 с., 1978
  8. 6.2. Методы и оборудование для очистки технической воды и промышленных стоков
  9. 5.5. Комбинированные методы и аппаратура очистки газов
  10. 2.3. Методы очистки меламина-сырца.