» » Анаеробна очистка стічних вод та аеробний процес

Анаеробна очистка стічних вод та аеробний процес



Щоб стічні води не забруднювали навколишнє середовище, перед їх скиданням необхідно виконувати процедуру очищення. У 70-х роках були вивчені принципи самоочищення забрудненої середовища під дією бактерій. В результаті вчені прийшли до висновку, що для самоочищення тієї чи іншої системи знадобиться час, вода, бактерії і кисень. Ці методи стали використовуватися для знезараження стічних вод. Як аеробна, так і анаеробна очистка стоків – це основні методи біологічної очистки, які ми докладно розглянемо в нашій статті.

  • Особливості процесів біологічного очищення
  • Методи біологічної очистки
  • Аеробні методи
  • Методи анаеробної очистки
  • Схема очисної споруди
  • Переваги біологічного очищення
  • В природі

Особливості процесів біологічного очищення

аеробне очищення

Щоб стічні води не забруднювали навколишнє середовище, перед їх скиданням необхідно виконувати процедуру очищення

Процеси живлення кожної живої істоти засновані на розщепленні органічних сполук на окремі складові елементи, які згодом використовуються для «будівництва» свого тіла. Наприклад, м'ясо після переробки розкладається на найпростіші амінокислоти та білки, які потрібні для моделювання нових клітин, а вуглеводи після розщеплення вивільняють багато енергії, яка потрібна організму для життєдіяльності.

Таким чином, органічні речовини, присутні у великій кількості в складі стічних вод, служать ідеальним живильним середовищем для багатьох мікроскопічних організмів. У процесі життєдіяльності мікроорганізми розкладають складну органіку на елементарні білки у вигляді амінокислот і обривків ланцюгів ДНК.

Важливо: ці прості білки сприяють посиленому поділу мікроорганізмів, що в свою чергу викликає зростання колонії.

Відмерлі представники колонії і не перероблена органіка випадають на дно у вигляді активного мулу. Це нешкідлива речовина, яке може бути використане в якості добрива. Таким чином, проходить процес видалення зі стічних вод складних органічних елементів і шкідливих складових.

Головна перевага такого методу очищення – його саморегулируемость. Тобто якщо в складі стічних вод зменшується кількість органічних сполук, то і зростання колонії сповільнюється. Таким чином, здійснюється саморегуляція системи. Іноді при припиненні надходження стоків, колонії аеробних бактерій можуть повністю вимерти.

Методи біологічної очистки

аеробне очищення

З 80-х років почали активно використовувати різні методи біологічної очистки для знезараження стічних вод

З 80-х років почали активно використовувати різні методи біологічної очистки для знезараження стічних вод:

  1. Часто використовувався метод створення биопрудов, які обладналися на непридатних для сільськогосподарської діяльності землях далеко від населених пунктів. Тут процеси знезараження стічних вод виконувалися з використанням двох стадій. Спочатку до них застосовувалися механічні методи очищення. Після чого прояснені і позбавлення від великих включень стоки потрапляли в стоячий водоймище, в якому мешкають певні види мікроорганізмів.

Варто знати: через кілька днів органіка в цьому водоймищі розкладалася на суспензію з грунту і піску, яка осідала на дні, і нешкідливий іл. Очищені води поступово просочувалися в грунт і знову вступали в круговорот речовин.

  1. Метод з використанням инфильтрационных полів вважається менш ефективним, але більш простим у виконанні. У цьому випадку скидання стічних вод здійснювався на затоплювані луки. Площа таких полів часом доходила до 10 га. При цьому процеси очищення здійснювалися за рахунок фільтрації стоків через шари грунту. Головним недоліком такого методу був короткий термін служби фільтраційних полів. У підсумку фільтруюча здатність полів зменшувалася, грунт заиливалась, а в результаті застою води місцевість перетворювалася в болото.
  2. Станції біологічного очищення – це самий ефективний метод очищення стічних вод. Дана система має зовсім інший вигляд. При цьому вдається значно скоротити чисельність биопрудов і відкритих полів фільтрації, що особливо актуально в умовах постійного дефіциту вільних площ.

Аеробні методи

анаеробна очистка

Процеси знезараження стічних вод з участю аеробних бактерій мають здійснюватися в умовах постійного доступу кисню

Процеси знезараження стічних вод з участю аеробних бактерій мають здійснюватися в умовах постійного доступу кисню, необхідного для життєдіяльності цих мікроорганізмів. Процес очищення протікає в аеротенках або біореакторі, який представляє собою бетонну, металеву або пластикову ємність. В цьому резервуарі на невеликій відстані від днища розташовуються спеціальні щітки або сита, які є основою для розміщення колоній аеробних організмів.

Оскільки система очищення може працювати тільки в умовах доступу кисню, на дні цієї ємності прокладені труби з отворами – аератори. Повітря, що проходить по цих трубах, насичує стоки киснем, тим самим створюються необхідні умови для росту і життєдіяльності аеробів.

Увага: процеси окислення (розкладання) органічних речовин протікають з викидом значної кількості енергії, тому температура середовища всередині аеротенках може істотно підвищуватися.

Для підтримки оптимальної температури і умов, в яких може існувати і працювати вся система, використовується складна система електроніки. Завдяки цьому всередині ємності підтримуються відповідні умови для життєдіяльності аеробних бактерій.

Біологічні способи очищення стічних вод активно використовуються при створенні не тільки великих біореакторів і аеротенків, але і при конструюванні локальних очисних пристроїв для дач і заміських будинків.

Методи анаеробної очистки

анаеробна очистка стічних вод

Процеси анаеробного очищення протікають в герметичних метантенках чи біореакторах, які виконуються з бетону, металу або високоміцного пластику

Процеси анаеробного очищення протікають в герметичних метантенках чи біореакторах, які виконуються з бетону, металу або високоміцного пластика. Причому для життєдіяльності цих мікроорганізмів потрібен кисень. Процеси очищення протікають без викиду енергії, тому підвищення температури в ємності відсутня. Під час розкладання органіки чисельність колонії бактерій практично не змінюється. Оскільки в конструкції не потрібна складна система контролю умов середовища, то анаеробна очистка – більш дешевий метод.

Важливо: головним недоліком анаеробного методу очищення є те, що в результаті діяльності анаеробів виділяється горючий газ – метан.

З цієї причини діють певні обмеження при застосуванні анаеробної методики очищення:

  • Такі конструкції можна зводити тільки на рівній добре вентильованою (продувається) поверхні.
  • По периметру конструкції обов'язково встановлюються газоаналізатори.
  • Аналізатори підключаються до системи оповіщення про пожежу.

Варто знати: анаеробні принципи очищення застосовуються в ЛОС для обслуговування дач і заміських будинків.

Схема очисної споруди

аеробне очищення стічних вод

Важливо розуміти, що це лише щабель в складною багатоступеневою системою очищення стоків

Важливо розуміти, що незалежно від того, які процеси очищення стоків використовуються (анаеробні або аеробні), біологічне очищення – це лише щабель в складною багатоступеневою системою очищення стоків.

Схема переробки стоків в очисній станції виглядає наступним чином:

  1. Стоки з вмістом органічних і неорганічних сполук, а також великих частинок у вигляді каменів, піску, деяких синтетичних матеріалів і гілок потрапляють в 1-ю камеру (відстійник). Тут виконується механічна очистка під дією сил земного тяжіння. Багато важкі складові осідають на дно камери.
  2. Після цього стоки, які пройшли попередню очистку, потрапляють у 2-ю камеру. Тут вони насичуються киснем, а великі органічні сполуки дробляться на дрібні частинки. У деяких установках у цій камері стоять сталеві щітки і ялинки, які затримують не розкладаються компоненти у вигляді поліетилену, синтетичних волокон і інших важко піддаються розкладанню матеріалів.
  3. Після цього насичені киснем стічні води перетікають в біореактор, де відбуваються процеси розкладання органіки.
  4. В останній камері здійснюється фінішна гравітаційна очищення. Зазвичай на дні відсіку використовується вапняна засипка, яка пов'язує хімічно активні компоненти.
  5. Іноді на виході з очисної станції стоїть додатковий фільтруючий пристрій, що дозволяє досягти високого ступеня очищення (до 99 %).

Переваги біологічного очищення

аеробне очищення стічних вод це

Після запуску в роботу станції біологічного очищення система працює автономно

Переваги методів біологічного очищення стоків очевидні:

  • Прийнятна ціна. Якщо розрахувати вартість очищення одного кубометра стоків з використанням механічного і хімічного методу, то ціна біологічного очищення такого ж об'єму води буде набагато нижче.
  • Надійність і простота використання. Після запуску в роботу станції біологічного очищення система працює автономно. При цьому не потрібно закуповувати витратні матеріали.

Важливо: оскільки колонії мікроорганізмів, що мають здатність до самовідтворення, то теоретично вони не потребують ні в якій заміні або поповнення. На практиці періодично (раз у п'ять років) необхідно поповнювати або замінювати колонії.

  • Екологічна чистота. Очищені води можна сміливо зливати в грунт, не боячись нашкодити природі. Після роботи станції немає ніяких реагентів, як після хімічного очищення, які необхідно особливим чином утилізувати. Активний мул, що осідає на дні камери, можна застосовувати на полях як добриво.
  • Ступінь очищення стоків сягає 99 відсотків, тобто теоретично таку воду можна пити, але на практиці цього ніхто не робить. Однак для поливу городу, скидання в ґрунт або використання в технічних цілях така вода цілком придатна.

В природі

очистка стічних вод аеробні

Процеси біологічного очищення протікають у природі, однак тут на цей процес йдуть роки

Процеси біологічного очищення протікають у природі, однак тут на цей процес йдуть роки. Так, якщо забруднені стічні води потраплять на рельєф, то вони вберуться в грунт. При цьому пройде процес механічної фільтрації, в ході якого стоки позбудуться від великих і твердих часток органічного та неорганічного походження.

Оскільки в ґрунті постійно живуть бактерії, з часом вони переробляють відфільтровані органічні сполуки, що осіли в ґрунті, тобто відбудеться процес самоочищення землі.

Варто знати: найкращими природними фільтрами вважаються піщані грунти.

При попаданні стічних вод на глинистий грунт, який практично не пропускає воду, утворюється так званий биопруд. Стічні води в ньому поступово будуть висвітлюватися під дією гравітації. Після відстоювання на дні утворюється осад з органічних частинок, які будуть розкладатися завдяки анаеробним бактеріям, постійно присутнім в будь-яких стоках.

Важливо: процеси природного очищення стоків в природі можуть затягнутися на багато років, протягом яких грунт буде забруднена відходами, а екологічна ситуація значно погіршиться. Тому так важливо використовувати локальні очисні установки для очищення стоків перед скиданням в грунт.



1-04-2017, 22:37
Нашли ошибку?