Biológiai szennyvíztisztítás

Biológiai szennyvíztisztítás - módja releasing folyadékfázis szennyvíz szerves anyagok, alkalmazásán alapulnak a redox folyamatokat előforduló a részvétele a mikroorganizmusok.

Ennek eredményeként a BS. szénhidrátok és zsírok tartalmazott a szennyvízben, szétesnek hatása alatt a mikroorganizmusok és azok az enzimek vízzé és szén-dioxid. Fehérjemolekulák lebontva albumozy és peptonok be aminosavakat. Része aminosav használható egy műanyag anyag és energia tenyésztési mikroorganizmusok, és a másik rész megy dezaminálási (cm.) A forma ammónia és a zsíros és aromás savak. Aerob körülmények között, szerves to-meg van oxidálva a szén-dioxid és víz, szén-dioxid és ammónia hozzákapcsolódhat ammónium-karbonát.

A nitrogéntartalmú szerves anyagokat a szennyvíz formájában metabolikus termékek, különösen a karbamid formájában, a-menny befolyásolta urobaktery hidrolizál ammónium-karbonát. Ezt követően, ammónium-karbonát vetjük alá biokémiai oxidációs aerob nemzetségbe tartozó baktériumok Nitrosomonas és Nitrobacter, izolálták először 1890-ben a magyar tudós SN Vinogradskii.

Ezt a folyamatot nevezik nitrifikáció zajlik két fázisban. Az első fázisban a biokémiai oxidációs ammóniumsók alakítjuk nitrogénvegyületek (lásd Nitrit.) Coccoid nemzetségbe tartozó baktériumok Nitrosomonas, és a második - a nitrogén (. Nitrát cm) nemzetségbe tartozó baktériumok Nitrobacter. A reakció előrehaladását S. N. Stroganovu:

Nitrogén-ta egy ásványi sók (nitrátok) a végső termék az oxidációs fehérjék és termékek metabolizmusuk az állat testében. Ezért, az összeg a nitrátok ítélik hatékonyságáról biológiai kezelés. A nitrifikáció folyamata hőt termelnek amelyet használnak a létesítmények működésével a biológiai szennyvíztisztítás télen, és a felhalmozott oxigén mennyiségét, hogy lehet használni a biokémiai oxidációs szerves nitrogén-mentes anyagokat, amikor teljesen fogyasztott már az egész szabad (oldott) oxigén. Az intézkedés alapján denitrifikáló baktériumok nyitott magyar tudós VL Omelyanskii, lehasítjuk az oxigén a nitrátok és nitritek használják a második és a oxidációja szerves anyag. Ezt a folyamatot nevezik denitrifikálás alatt egy raj észre helyreállítása baktériumok nitrogén sókat, akkor (nitrát), függetlenül attól, hogy só dinitrogén-meg képezik (nitrit), az alsó nitrogén-oxidok, ammónia vagy szabad nitrogén. Így lúgos közegben, a széles körű hozzáférést a levegő redukciós folyamat megy tovább, mint a sóképzés a dinitrogén-te; és savas közegben nehézkes, és amikor az oxigén, hogy az ammónia a hasznosítás.

Denitrifikáció a szűkebb értelemben vett úgynevezett bomlás nitrogén- vagy dinitrogén-sók elválasztása a szabad nitrogén. Mivel nincs szabad oxigén, vagy forgalomba őket korlátozott mennyiségben, denitrifikáló baktériumokat, figyelembe azt a sói dinitrogén és salétromsav, és ezzel egyidejűleg oxidált nitrogén-mentes szerves vegyület, rajz az oxidációs folyamat szükséges energiát a számukra. Ez a komplex, és ezzel egyidejűleg csökkenti az oxidációs folyamat lehet (az V. L. Omelyanskomu) képviseli a következő egyenlet (ahol C - szerves szén):

Következésképpen, a B. on. szennyvíz egyidejűleg a oxidatív áramlását és redukciós folyamatok denitrifikáció a mikrobák oxigént fogyasztanak kialakítva nitrogénvegyületek. Ez a folyamat azért fontos a kezdeti szakaszban a szennyvíztisztítás mindenféle vízkezelő üzemek és különösen a semlegesítés a szerves anyagok bevezetett szennyvíz a mélyebb rétegek felé. A felhalmozódása oxidációs terméket és a telítési effluens szabad oxigén redukciós folyamatok lelassult.

A fő feladat B. o.- maximális felszabadulás szennyvíz szerves anyagoktól, hogy magas szintű relatív ellenállás (stabilitás) a hulladék folyadék, egy raj jelentősen lecsökkentett, vagy teljesen elvesztette azt a képességét, hogy bomlani. Relatív rezisztenciát vagy a stabilitás, szennyvíz a százalékával fejezzük ki, és az arány a oxigén mennyiségét a hulladék anyag tartalmazhat vízben oldott és kötött nitritek és nitrátok jelen, hogy a számát a szükséges biokémiai oxidációs szerves anyagok. ellenállás értéke meghatározza a lecsengési ideje a folyadék. Így 50% ellenállás és T ° 20 ° bomlás kezdődik a harmadik napon 80% ellenállás - a hetedik napon, a rezisztencia 99% - a huszadik napon, 100% vízállóság nem rothad. Alatti hőmérséklet 20 ° ellenállás növekszik. Ellenállás nyers szennyvizet általában kevesebb, mint 11%, és miután a teljes B. o. kell érnie legalább a 99% -ot. Bizonyos esetekben, attól függően, az egészségügyi, a hidrológiai, éghajlati és egyéb feltételek lehetővé tették a megjelenése szennyvíz a tóba relatív ellenállás 80%.

Hogy megvédje víztestek szennyezéssel szennyvíz származású feltételeket figyelembe kell venni, különösen az egyes víztest. Feltételeinek meghatározása szennyvíz kibocsátás a tóba - ez azt jelenti, hogy kiszámítsa koncentrációja szennyeződések megengedett egy bizonyos mennyiségű származású szennyvíz a híres víztömeg, hogy ne okozzon vízszennyezés vagy sérti a követelményeket vízminőség a tó „szabályzata a felszíni vizek vízszennyezés „(lásd. Egészségügyi védelem tározók).

A rothadási sebességét teljesség és mineralizációja szerves anyagok BI. Ez attól függ, számos feltétel: a tömege mikroorganizmusok részt BV. mértékben, hogy biztosítsa az oxigént, a minőség és a mennyiség a szerves anyagok szabadul fel a folyékony hulladék, szennyvíz hőmérséklet és pH a közeg, a jelenléte kémiai. és egyéb anyagok. B. o. szennyvíz legsikeresebben kedvező körülmények között (pH szennyvíz belül 6,5-8,5, a hőmérséklet nem alacsonyabb, mint 6, és nem több, mint 30 °, a teljes oldott sók koncentrációja nem több, mint 10 g / l, a koncentráció a kémiai. Anyagok belül változók anélkül, hogy a öntisztító folyamat), és a jelenléte a minimális tápanyagtartalom (nitrogén ammóniumsók legalább 15 mg / l foszfát és legalább 3 mg / l). Technikai probléma szervezése ez a folyamat, hogy olyan feltételeket teremtsünk, ahol a szerves anyag a szennyvíz hozzuk érintkezésbe aerob mikroorganizmusok és az oxigént, és azok bomlás megy a lehető legnagyobb sebességet és teljességét. Ahhoz, hogy ezt a célt szolgálja az építőiparban a VB. szennyvíz, amelyek osztják két alapvető típusa van: 1) az építési, amelyben B. a. Ez akkor fordul elő olyan körülmények között, közel a természetes, és 2) a szerkezet, amelyben a tisztító előfordul a mesterséges körülmények között. Az első típus az öntözés növények közé tartoznak a szakterületen (lásd ábra.), Szűrés területén (cm.), Egy föld alatti helyen szűrés, szűrés az árok egy természetes talajt ágy biológiai szűrő mélyedésekbe, majd tavak. A második típusú szerkezetek közé tartoznak levegőztetés, csepegtetőszűrőkben, peschanograviynye szűrő, az árkot, amelynek ömlesztett réteg a talaj és telepíteni a teljes oxidációs szennyvíz (cirkulációs csatornák oxidáció, oxidatív blokkok kompakt szerelési, levegőztetés meghosszabbított levegőztetés al.).

Biológiai (oxidáció) tavak mesterségesen létrehozott víztest amelyben B. a. Ez történik egy olyan környezetben, legközelebb, hogy a természetes öntisztuló víztestek. Megkülönböztetése aerob és anaerob biológiai tavak, amelyek jellemzően nem több, mint 1 m, a mélység aerob tavak nem több, mint 1 m, és anaerob tavak - nem kevesebb, mint 2,5 m használjuk, a következő típusú aerob biológiai tavak ..

Áramlási tavak hígítási folyékony hulladék. Derített hulladék folyékony ömlesztett tárolás hígítjuk 3-5 alkalommal a folyóvízzel. A tartózkodási idő a tisztított szennyvíz a tó 8-12 nappal, a folyékony hulladék terhelés 125-300 m 3 / m naponta.

A hátránya az ilyen tavak, ki kell építeni egy primer ülepítés és a felálló gát berendezés tó tiszta víztározó.

Flow tavak hígítás nélkül folyékony hulladékot először létre kezdeményezésére S. N. Stroganova Moszkva szűréssel területeken.

Hulladék folyadékban, miután az előzetes ülepítés áthalad sorozat (4-5) vannak egymással sorozatosan összekötött tavakban 30 napig. Az első tó mikroorganizmusok érvényesülnek polysaprobic zónában, a második és a harmadik - alfa mezoszaprób, és a negyedik - β-mezosairobnoy zónában. Biológiai tavak megkezdése előtt a működési ciklus legyen biológiailag „érett” (egy hónap nyáron). BOD terhelés (. Cm) az első tó (ha három vagy több tavak) vesszük egyenlő 250-300 kg / ha egy nap; átlagos BOI terhelés függvényében a víz hőmérséklete - 50-75 kg / ha egy nap.

Kapcsolat tavak. A folyékony hulladékot ezután egy sor párhuzamos stagnáló medencék. Az állóvíz folyamatok gyorsulnak.

Egy átlagos érintkezési idejét a szalag tartományban változik a 8-10 nap déli régiók - 5 nap. Teljesítmény kapcsolati tavak 1 / 2-2-szor nagyobb, mint az áramlás.

1950 óta Minszkben, észrevételeket biológiai stagnáló tavak, amelyekben az öntisztító szennyvíz miatt tömeges fejlesztés, amely a leggyakoribb algák Chlorella.

Ennek eredményeként, fotoszintetizáló algák asszimiláló szén-szén-dioxid és telített vízzel túltelített oxigénnel. Bejövő érték vízben, mint az oxigénhiány következtében az újralevegőztetési ilyen körülmények között egy minimális értéket. Az ilyen tavak kifejlesztett intenzív oxidációs folyamatok, és 8 nap után jön gyakorlatilag teljes mineralizáció szerves anyagok Szennyvíz és megsemmisítése patogén mikroflóra.

Azokban az esetekben, amikor a magas hatása szennyvíztisztító kiadása előtt azokat vízzel, előkezelt szennyvíz a mesterséges biológiai tisztítótelepeken vetjük alá a kezelés utáni biológiai tavakban.

Becsült tartózkodás ideje általában vett 3-5 napig. Load tavak kapott, tekintettel a levegőztetés égnek az oxigén 6-8 grammot 1 m 2 a tó. Ez elég ahhoz, hogy további tisztítás 4000-5000 m 3 / ha szennyvíz naponta.

Anaerob tavak mély szeptikus tartályokat, amelyek a hulladék kerül a folyadék nélkül elsődleges ülepítő. Szerves anyagok lebontása bennük végezzük anaerob mikroorganizmusok által (lásd. Az anaerobok) okozva metánfermentáció egy pH 8,5-re, és a fenti. Lúgos környezetben - az egyik fő feltétele az anaerob tisztítási eljárás. A tartózkodási idő a szennyvíz a tóban t ° és 12 ° - 50 nap. fölött 12 ° - 30 nap. A BOI terhelés a nap egy 12 ° - 350 kg / ha, és a fenti 12 ° - 600 kg / ha. Csökkentése BOD szennyvíz időszakban való tartózkodási anaerob tavak tanácsolják, hogy a 50% -ot. Az ilyen tavak számos hibák képest aerob: alacsonyabb tisztító hatást elleni szerves anyagok, a légszennyezés büdös gázokat rothasztó fermentáció, a kockázata a talajvíz szennyezésének kórokozók által.

Ábra. 1. levegőztető medencében (Harkov biológiai állomás).

Aerotanks - áramlás tározók (1. ábra) mesterséges levegőztetés a pre-tisztázni szennyvíz olajteknő jelenlétében aktivált iszap. Levegőztetése a folyadék által elért különböző levegőztetők: pneumatikus, mechanikus, és összekeverjük. Aktivált iszap biocönózissal mikroorganizmusok mineralizálása pelyhesített képes adszorbeálódni a felszínén oxidált, és a jelenlétében légköri oxigén hulladék folyékony szerves anyagok. A legteljesebb tanulmány a szerepe és kölcsönhatása a fő tényezők, amelyek meghatározzák során oxidatív folyamatok a levegőztető medencék által készített szovjet tudósok N. G. Stroganov, K. N. Korolkovym, NA Bazyakinoy. Ezek javasolt számítási módszereit levegőztető medencék, amelyek használják a hazai gyakorlatban.

Ábra. 2. levegőztető tartályban (terv): 1 - a beáramló szennyvíz; 2 - szénsavas víz bevezetését a másodlagos ülepítő tartályok; 3 - filtrososy; 4 - A levegő a kompresszor; 5 - beáramlás vezérlő (nyilak azt az irányt a vízmozgás, nyíl a alján - a légmozgás).

Levegőztető medence tervezett mélysége 3 és 6 m, szélessége körülbelül 8 m és több tíz méter hosszú. A tömörségi helyett közvetlen hosszú folyosón szegmensek párhuzamosak a korlátok, nem éri el a szemközti rövid falat, és a víz fut helyes út, hogy egy néhány fordulattal (ábra. 2). A levegőztetés nem csak telíti a vizet oxigénnel, de nem ad ülepítő aktivált iszap pelyhek, eredményezi az egész víztömeg érintkezésbe velük.

B. o. A szennyvíz a levegőztető medencében 4 fázisban van. I Fázis - szerves anyagok, bioszorpció aktív iszap pelyhek. Fázis II - biokémiai oxidációját könnyen oxidálható széntartalmú szerves anyagok a hulladék víz szén-dioxid és víz. Ebben a fázisban az energia felszabadul, a mikroorganizmusok szintézisére alkalmazott sejtes anyag az aktivált iszap. Fázis III - szintézisét sejtanyag eleveniszap a szerves anyagok fennmaradó szennyvíz miatt felszabaduló energia a második fázisban.

Szintézise sejtanyag kíséri növekedése a nitrogéntartalom a cella. Fázis IV - oxidációja sejtanyag aktivált iszap. Aztán jön a nitrifikáló ammónium-sók, oxidálható felszabaduló eleveniszapos. Alakult nitritekkel részlegesen ki van téve a denitrifikáció bevonásával denitrifikáció szintéziséhez új cella anyagot, vagy a kibocsátás a szabad nitrogén atmoszférában.

Ismerete tisztító fázisokat hagyjuk kínál számos fajta levegőztetés, amely uralja az egyik ilyen fázis. Így, a használata csak az első tisztítási fázis kialakulását eredményezte levegőztető hiányos tisztítás és levegőztetés kontakt-stabilizációs folyamat.

Az első három fázis, ami a létrehozása a különböző struktúrák levegőztetés alapos tisztítás. Végül, az mind a négy fázis létrehozásához vezető létesítmények teljes oxidációja szennyvíz. Rendszere a levegőztető medencében tele BS. Meg lehet képviseletében a következő. A derített szennyvíz ömlik a hosszú beton megtöltött keverékével szennyvíz és eleveniszapos és a mozgó, a szénsavas az 5-7 órán át. Lezárása után biokémiai folyamatok oxidációs szerves anyagok keverékének aktivált iszap és a szennyvíz által kiszorított új szennyvíz részek, és belép a másodlagos ülepítő tankok szétválasztására aktivált iszap. A tisztított vizet a aknákban fertőtlenítés után általában bocsátott a tartályba, és az eleveniszapos levegőztető medence küldik vissza. Ennek eredményeként az ilyen recirkulációs és aerob mikroorganizmusokat eleveniszapos tömeget terjedési növeli minden alkalommal, és így a fölös mennyiségű aktivált iszapot kell eltávolítani, egy pad, vagy egy Silt szeptik fertőtlenítésre.

Előfordul, hogy a pálya a másodlagos ülepítő és levegőztető medencék egy újabb épület úgynevezett regenerátor. Regenerátor - ez levegőztető tartályban, amelyen keresztül csak az aktív il intenzíven fújt levegő. Célja a regenerátor áll oxidációját a szerves anyagok adszorbeálódnak az aktivált iszap, és a helyreállítás képességét, hogy részt vegyenek a tisztítási folyamat. Ez különösen fontos olyan esetekben, amikor a levegőztető medencék dolgoznak részmunkaidőben takarítás.

B. hatása. szennyvíz levegőztető medence működő részleges tisztítás 50% BOI, és teljes tisztítás végső BOI kezelt hulladék folyadék nem haladhatja meg a 15 mg / l. Maximális levegőztetésére korszerű technikai lehetőségek teljes oxidációjához, hogy lehetőség van arra, hogy egy tisztított folyékony szennyvizek BOD 4-6 mg / l. A folyamat során a B .. levegőztetés tartályok folyékony hulladék szabadul 95-99% a kórokozók bélfertőzések, entero-vírusok, férgek tojás. Azonban, még magas (akár 99%) abszolút mennyiségét tisztító hatás egészségügyi illusztratív és kórokozókat is elérheti a több ezer 1 ml. Ezért a szennyvíz tisztítjuk a levegőztető medencében mindig veszélyes járványügyi feltételek és fertőtlenítést igényelnek bocsátása előtt a tóba, és az eleveniszapos adszorbeált magukat patogén mikroflóra, - fertőtlenítő meg iszap ágy vagy rothasztó.

Irodalom: Goncharuk EI építési föld alatti hulladék vízszűrő, Kiev 1967 refs.; A d-l és körülbelül - Bizonyíték b o ovolsky JI. B. Kulskiy L. A. és Nakorchev-egy I VF Chemistry and Microbiology víz (alapvető kémiai és biológiai víztisztítás), Kiev, 1971; Lapshin MI és C m p o r a n o SN Kémia és Mikrobiológiai ivóvíz és szennyvíz, M. 1938. Szennyvízkezelés biológiai tavakban, ed. PV-Ost szankciókat, Minszk, 1961; G. Stroganov, N. és Korolkov K. N. biológiai szennyvíztisztítás, Moszkva-Leningrád 1934 refs.; Cherkinskiy S. N. Higiéniás vízhozam vízbe szervek, M. 1971 Eckenfelder W. W. és. O'Connor D. J. Biological hulladékkezelés, N. Y., 1961. bibliogr.; McKinney R. E. Biokatalysts és a hulladék ártalmatlanítása, Szennyvíz a. industr. hulladékok, v. 25, p. 1064, 1268, 1953; Sawyer C. N. Bakteriális táplálkozás és a szintézist, a könyvben. Biol, kezelés szennyvíz egy. industr. hulladékok, ed. B. J. Me Cabe a. W. W. Eckenfelder, v. 1, p. 3, N. Y. 1956; Simpson J. R. biokémiai hulladék mennyiségének csökkentése, Process Biochem. v. 5, p. 47 1970.