Биологическая очистка стоков

  1. Различные определения и термины, касающиеся очистки сточных вод
  2. Методы очистки бытовых и промышленных стоков
  3. В чем преимущества биологического метода очистки сточных вод?
  4. Сущность метода биохимической очистки
  5. Биологические методы очистки сточных вод: сооружения и системы
  6. Аэробная биологическая очистка
  7. Станция биологической очистки сточных вод
  8. Биологические методы
  9. Методика очистки канализационных вод для коттеджа
  10. 1 назначение биологических способов очистки воды
  11. Разновидности и применение коагулянтов для очистки воды
  12. Особенности обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением
  13. Преимущества обезжелезивания воды аэрацией
  14. Как работает установка алмазного бурения?
  15. Механические методы очистки воды
  16. Физические способы (методы) очистки воды

Биологическая очистка — один из методов очистки сточных вод от многих органических и некоторых неорганических примесей на предприятиях целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей, пищевой и других отраслей промышленности.По характеру этот метод аналогичен естественным процессам, например, биологическому очищению организмов (биоценоза), в состав которых входит много разных бактерий (простых и высокоорганизованных), связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабіозу, симбиоза и антагонизма).Основную роль в этом комплексе играют бактерии, число которых находится в пределах от 10е до 10м ячеек в одном грамме сухой биомассы.Число родов бактерий может достигать 5-10, а число видов — несколько десятков и даже сотен.

Различные определения и термины, касающиеся очистки сточных вод

Очистка сточных вод - это обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них загрязняющих веществ.В ходе процесса очистки образуется очищенная вода и отход, содержащий загрязняющие вещества в высоких концентрациях.Как правило, это уже твердый отход пригодный для захоронения или утилизации.

На форуме представлена информация о том, как очищаются те или иные компоненты, находящиеся в сточной воде.

Статьи по экологии, очистки сточных вод и водоподготовке. В данном разделе вы найдете научные статьи от ведущих специалистов в области экологии и очистки сточных вод.В качестве авторов выступают специалисты инжиниринговых компаний, поставщики оборудования для очистки сточных вод и водоподготовке, профессора университетов и доктора наук.Каталог статей для Вашего удобства разбит по тематикам: водоподготовка, очистка промышленных сточных вод, очистка бытовых сточных вод, очистные сооружения для различных отраслей промышленности и т.д.Мы предлагаем Вашему вниманию дополнительно статьи по экологии на английском и немецком языках.

Наилучшие доступные технологии по очистке воды

На портале представлена база наилучших доступных технологий.

Компании, занимающиеся очисткой сточных вод и водоподготовкой.

Вы можете добавить описание своей компании на наш сайт, направив письмо по электронной почте.Также обсудить компании на форуме

Законодательство в области очистки сточных вод.Обсуждение на форуме.

В данном разделе представлены различные нормативные акты, стандарты и законы в области защиты окружающей среды.

Методы очистки бытовых и промышленных стоков

Сточные воды могут самоочищаться в природных условиях, но только если их объем небольшой.Поскольку промышленная отрасль сегодня развита высоко, объемы стоков на выходе образуются значительные.И чтобы получить чистую воду, человек должен решить вопрос с нечистотами – то есть их очисткой.Всего существует несколько методов очищения стоков – это механический, химический, физико-химический и биологический.Рассмотрим подробнее особенности каждого из них.

Механическая очистка предполагает применение таких методик как фильтрация и отстаивание.Основные инструменты – решетки, сита, фильтры, ловушки и уловители.Когда вода проходит первичную очистку, она попадает в отстойник – емкость, предназначенную для отстаивания стоков с образование осадка.Механическая очистка используется в большинстве современных систем, но редко как самостоятельный способ.А все дело в том, что она не подходит для удаления химических компонентов и органических примесей.

Химическая очистка проводится с применением реагентов – особых химических веществ, которые вступают в реакцию с примесями, содержащимися в воде, и образовывают нерастворимый осадок.В результате содержание растворимых взвесей снижается на 25%, а нерастворимых на 95%.

Физико-химическая очистка предполагает применение таких методик как окисление, коагуляция, экстракция и так далее.Данные процессы позволяют удалять из воды неорганические включения и разрушать плохо окисляемые органические примеси.Самой популярной физико-химической методикой очистки является электролиз.

Биологическая очистка – процесс, основанный на применении специфических микроорганизмов и принципов их жизнедеятельности.Бактерии направленно воздействуют на специфические органические загрязнители, и происходит очистка воды.

В чем преимущества биологического метода очистки сточных вод?

Биологическое очищение стоков гарантирует получение практически на 100% чистой воды.Однако учтите – как самостоятельный метод биостанция не используется.Получить кристально чистую воду можно только в том случае, если сначала удалить неорганические примеси другими способами, а потом убрать органику биологическим методом.

Сущность метода биохимической очистки

Биологический (или биохимический) метод очистки сточных вод применяется для очистки производственных и бытовых сточных вод от органических и неорганических загрязнителей.Данный процесс основан на способности некоторых микроорганизмов использовать загрязняющие сточные воды вещества для питания в процессе своей жизнедеятельности.

Основной процесс, протекающий при биологической очистке сточных вод, — это биологическое окисление.Данный процесс осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), состоящим из множества различных бактерий, простейших водорослей, грибов и др., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).

Главенствующая роль в этом сообществе принадлежит бактериям.

Очистку сточных вод рассматриваемым методом проводят в аэробных (т.е.в присутствии растворенного в воде кислорода) и в анаэробных (в отсутствие растворенного в воде кислорода) условиях.

Биологические методы очистки сточных вод: сооружения и системы

Аэробная биологическая очистка

Для реализации метода аэробной биологической очистки используются колонии микроорганизмов, которым для поддержания жизнедеятельности необходим доступ к кислороду.

Аэробный реактор (аэратотенк) представляет собой бетонную или металлическую емкость большого объема, на небольшом расстоянии от дна которого располагаются загрузки (в виде сита или «елочек») из полимерных материалов.

Внимание: Загрузки являются основой для аэробных микроорганизмов.

На дне аэробного реактора располагаются аэраторы — трубы, снабженные небольшими отверстиями.Проходящий по ним воздух насыщает канализационные стоки кислородом, создавая оптимальные условия для жизнедеятельности и увеличения колонии микроорганизмов.

Реакция окисления органической составляющей сопровождается выделением большого количества энергии, достаточного для значительного повышения температуры внутри реактора.Именно поэтому аэротенки оснащаются сложной электронной системой, поддерживающей благоприятные для микроорганизмов условия.

Миниатюрные образцы аэротенков получили широкое распространение при создании септиков для загородных домов и дачных участков.

Биореакторы анаэробного типа (метатенки) представляют собой герметичные металлические или бетонные конструкции, в которых обитают колонии микроорганизмов, не нуждающиеся в кислороде.

Что важно – реакции разложения сложных органических соединений не характерно увеличение колонии или выброс энергии.Поэтому система контроля условий обитания не требуется, что существенно снижает стоимость конструкции по сравнению с аэротенками.

Однако жизнедеятельность анаэробных бактерий сопровождается выбросом большого количества метана.В связи с этим метатенки можно устанавливать только на ровной, хорошо продуваемой площади, по периметру которой должны быть установлены газоанализаторы, подключенные к системе пожарной сигнализации.

Как и аэротенки, метатенки широко используются при создании локальных очистных сооружений для частного использования.

Станция биологической очистки сточных вод

В подавляющем большинстве случаев станция биологической очистки стоков представляет собой четырехкамерную конструкцию, ориентированную по поэтапное очищение канализационных вод с помощью активного ила и кислорода.При прохождении всех секций стоки очищаются на 98 процентов, вследствие чего полученная жидкость может быть повторно использована для полива или иных технических нужд.

Несмотря на внушительное количество отсеков, станция отличается компактными размерами и простотой установки.Несмотря на то, что устройство не нуждается в дальнейшей откачке стоков, регулярное техническое обслуживание все же необходимо.Иными словами, необходимо систематически промывать секции при помощи мойки высокого давления и перезапускать агрегат.

На данный момент существует множество компаний, предлагающих приобрести станции биологической очистки стоков.Важно понимать, что подбирать модель необходимо в соответствии с производственной мощностью, предполагаемыми условиями работы и собственными финансовыми возможностями.

Стоимость станции биологической очистки стоков для частного дома может составлять несколько десятков, а порой и сотен тысяч рублей.

Технология работы мембранного биореактора заключается в комбинировании различных мембранных и биохимических процессов.

Иными словами, мембранный биореактор сочетает в себе процессы микро- и ультрафильтрации и процесс аэробного биологического очищения сточных вод.

Мембраны выполняют роль своеобразного барьера для загрязнений с высокой селективностью, вследствие этого могут быть:

  • трубчатыми;
  • половолоконными;
  • плоскорамными.

В зависимости от поставленных технологических задач мембранный реактор может быть использован как на этапе завершающего очищения (до стадии обеззараживания), так и для предварительного очищения перед процессом нанофильтрации и обратным осмосом при необходимости обессоливания воды.

Наиболее часто биофильтры используются для обслуживания автономных канализаций дачи или частного дома.

Биофильтр представляет собой компактную емкость с загрузочным материалом внутри.При этом аэробные микроорганизмы находятся в форме активной пленки и выполняют функцию биологической очистки стоков.

  • изделия с капельной фильтрацией;
  • устройства с двухэтапной фильтрацией.

В первом случае устройства отличаются высоким качеством очистки, однако производительность остается невысокой.В то же время для изделий с двухступенчатой фильтрацией характерно как высокое качество очистки, так и высокая производительность.

Как правило, биофильтры состоят из:

  • корпуса фильтрующего устройства;
  • изделия для распределения стоков по поверхности фильтра;
  • дренажной системы для отвода воды;
  • воздухораспределительной системы для обеспечения подачи кислорода.

Принцип работы биологического фильтра схож с принципом работы аэротенка – сначала сточные воды очищаются от крупных и тяжелых фракций, а затем перетекают в биофильтр, где аэробные бактерии получают питательные вещества и начинают активно размножаться, увеличивая, таким образом, эффективность очищения стоков.Специальная система в это время обеспечивает подачу кислорода.

Устройства с фильтром капельного типа отличаются лишь порционным поступлением стоков.При этом вентиляция и подача кислорода обеспечиваются естественным путем за счет имеющихся в конструкции открытых пространств.

В случае с биологическими прудами процессы самоочищения сточных вод осуществляются в открытых искусственных водоемах.Такой способ намного выгоднее других методов очистки.Для обеспечения поступления достаточного количества кислорода глубина искусственного водоема не должна превышать один метр.

Из-за большой площади водоема вода хорошо прогревается, что благоприятно сказывается на жизнедеятельности обитающих там микроорганизмов.Наиболее эффективно процессы очищения протекают в теплое время года, а при снижении температуры до шести градусов тепла окислительные процессы замедляются.

Важно: При минусовых температурах бактерии впадают в спячку, поэтому в холодное время года биологические пруды не используются.

Условно биологические пруды можно разделить на три категории:

  • водоемы с разбавлением (сточные воды перемешиваются с речной водой);
  • многоступенчатые водоемы без разбавления (стоки попадают в пруд только после предварительного отстаивания, нередко используется каскадный метод расположения водоемов);
  • водоемы для доочистки стоков.

В то время как в первом случае процесс очищения занимает около 14 дней, на очистку стоков в многоступенчатых водоемах уйдет почти месяц.

Так как биологический реактор является лишь одной из ступеней в сложной системе очищения стоков, схема биологической очистки выглядит следующим образом:

  • канализационные воды поступают в первичную камеру (отстойник), где наиболее крупные включения выпадают в осадок;
  • затем частично осветленные стоки переливаются во вторую камеру, где насыщаются кислородом и подвергаются расщеплению крупных органических включений колониями микроорганизмов;
  • насыщенные кислородом сточные воды попадают в камеру биореактора, где происходит процесс разложения органической составляющей; последняя камеры служит для завершающей гравитационной очистки.

Внимание: Как правило, на дне имеется известковая засыпка, эффективно соединяющая химически активные элементы.При этом на выходе из сооружения может располагаться дополнительный биологический фильтра, увеличивающий степень очищения до 99 процентов.

Биологические методы

Чаще всего очищение от бытовых и хозяйственных загрязнений осуществляется с применением биологических методик.Биологические методы очистки сточных вод используют природные процессы разложения загрязнителей при помощи бактерий.Для этого используют разные варианты специальных установок биологической очистки сточных вод: биофильтры, биопруды, аэротенки, биореактор из которых состоит система биологической очистки сточных вод.

Рис.5 Схема сооружения биологической очистки сточных вод

Биофильтры для очистки сточных вод представляют слой крупнозернистого материала, на поверхности которого поселяются бактерии.При прокачивании стоков через наполнитель, бактерии используют загрязняющие вещества для собственного питания и освобождают жидкость от загрязнений.

Биопруды – специальные водоемы.Это еще один метод очистки сточных вод.В них загрязнения обезвреживаются естественным путем.Глубина прудов небольшая, не более одного метра.Благодаря этому вся толща хорошо обеспечивается кислородом и прогревается солнечными лучами.Иногда используются установки для дополнительной аэрации.

Аэротенки эффективно освобождают стоки от загрязнений, т.к.в них используется активный ил.Он находится в закрытых резервуарах, куда подаются стоки и кислород.Активный ил – это бактерии и одноклеточные организмы.Они активно поглощают содержащиеся вещества и довольно быстро очищают воду до уровня технической.Такая станция биологической очистки сточных вод может устанавливаться на участке и обслуживать канализацию частного дома.Биологическая очистка сточных вод одна из самых эффективных.

Рис.7 Из чего состоит активный ил

Методика очистки канализационных вод для коттеджа

Принцип очистки хозяйственно бытовых сточных вод во многом отличается от технологической схемы очистки сточных вод промышленно технического характера.Используется следующая схема очистки сточных вод.

По трубам стоки отправляются в установку очистки сточных вод.Это конструкционный элемент, которым завершается автономная канализация.Там на них воздействуют различные процессы, снижающие концентрацию загрязнителей до приемлемого количества.

Начинается процесс очистки воды для коттеджа и для дома с самого простого процесса – отстаивания, устанавливают специальные отстойники.Это позволяет отделить вещества, отличающиеся по удельному весу.Они поднимаются вверх или опускаются вниз.Здесь нет отличия в технологии очистки сточных вод бытовых, ливневых или промышленных.

Далее выполняется второй этап – удаляются соединения, образующие раствор или взвесь.Для этого используется фильтрующий материал для механического фильтра или сорбционный фильтр.Сорбционный фильтр позволяет удалять многие растворенные компоненты.В нем содержится пористый наполнитель, в порах которого и задерживаются загрязнения.Чаще всего можно встретить сорбционный фильтр с угольным наполнителем, но существуют и другие варианты.

Далее подготовленная жидкость переходит в аэротенки, где воздействие оказывают бактерии.Аэротенки содержат активный ил, эффективно разлагающий загрязняющие вещества.Но есть установки биологической очистки воды, в которых выполняется анаэробная очистка сточных вод, т.е.без присутствия кислорода.

Нередко применяется биореактор – установка, в котором процессы происходят последовательно.Биореактор ускоряет все естественные процессы, а результат получается максимально качественным.Это получается из-за того, что биореактор включает специальные мембраны.

Обычно этих этапов вполне достаточно для освобождения от загрязнений бытовых стоков, которые поставляет канализация.Очищенный объем жидкости можно использовать для различных целей.

Для обезвреживания жидких бытовых отходов на приусадебных участках устанавливают септики и локальные станции.Септики представляют собой емкость, состоящую из одной или нескольких камер.В них осуществляется осветление жидкости и первичное разложение загрязнений анаэробными бактериями.После удаления части веществ отходы направляются на поля аэрации, где выполняется доочистка при помощи почвенных бактерий.

Локальные очистные станции отличаются тем, что из них не выходят недоочищенные стоки.Процесс завершается внутри и наружу сливается техническая вода.Помимо этапов осветления и обработки анаэробными бактериями, осуществляется разложение загрязнений активным илом, т.е.аэробные процессы.В результате загрязнения разлагаются более полно.

Возможно вам также будет интересно почитать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Информация на сайте предоставлена для ознакомления, администрация сайта не несет ответственности за использование размещенной на сайте информации

1 назначение биологических способов очистки воды

На сегодняшний день максимальная фильтрация воды возможна исключительно при комбинировании доступных методов очистки — ни один отдельно взятый способ не может гарантировать достаточную эффективность .

В то время как организация поэтапного процесса, когда каждый способ очистки отвечает за удаление определенных загрязняющих веществ, дает возможность получить необходимый результат.

Ключевым способом обработки стоков является микробиологическая очистка воды, в её основе лежат естественные закономерности биохимического самоочищения природных водоемов, которые имитируются при помощи промышленных технологий.

В этом случае раскрывается одно из главных достоинств такого метода: биохимическая очистка воды делает возможным её дальнейшее использование в сфере сельского хозяйства в качестве удобрений.Биохимический метод очистки считается одним из самых популярных и востребованных в этой сфере.

В целом, проанализировав сферы применения биологической очистки сточных вод, можно сделать вывод, что данный способ распространяется практически на все области промышленности:

  • Фармацевтическая промышленность;
  • Пищевая промышленность;
  • Химическая промышленность;
  • Целлюлозно-бумажное производство;
  • Сфера санитарно-гигиеничного обслуживания;
  • Сельско-хозяйственная сфера;
  • Нефтеперерабатывающая промышленность.

    Крупные очистные сооружения для биохимической обработки сточных вод.

    Идентичная естественной биологическая флора, которую содержат современные биофильтры, дает возможность получить высококачественную очистку бытовых и промышленных сточных вод.

    А они уже, впоследствии, могут повторно применятся в технологических процессах, либо безопасно утилизироваться, не оказывая, при этом, негативного влияния не экологию.

    Способ биологической очистки заключается в том, что окисление, расщепление и последующее уничтожение органических загрязнений сточной жидкости является результатом процесса жизнедеятельности простейших микроорганизмов .

    Эти микроорганизмы искусственно культивируются в специальных устройствах (биофильтры, аэротенки и т.д.), через которые проходит обрабатываемая вода.

    Всю совокупность биологических методов обработки условно разделяют на две группы, которые зависят от вида используемых микроорганизмов:

    • Аэробный способ – для очистки воды применяются бактерии, жизнедеятельность которых возможна только при неограниченном доступе кислорода;
    • Анаэробный способ – использование микроорганизмов, которые не нуждаются в кислороде.

    Пустой резервуар для биологической очистки сточных вод в бытовых условиях.

    Разновидности и применение коагулянтов для очистки воды

    Особенности обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением

    Преимущества обезжелезивания воды аэрацией

    18

    Как работает установка алмазного бурения?

    Механические методы очистки воды

    Механические методы очистки воды — одни из самых дешевых. Механическая очистка сточных вод очищает бытовые жидкости от взвешенных частиц на 60-65%, от нерастворимых грубодисперсных элементов на 90-95%.

    К механическим методам очистки относятся:

    • Процеживание. Метод процеживания основан на поэтапной фильтрации воды.На первом этапе вода проходит через сетку, задерживающую крупный мусор.Далее вода пропускается через сетку с меньшей длиной ячейки.На последнем этапе размер ячейки сетки минимален, что позволяет задерживать мельчайшие частицы.
    • Отстаивание. Метод используют с целью улучшения качества воды в замкнутых системах водоснабжения.Во время отставания частицы с большей плотностью оседают на дне, в то время как частицы с плотностью меньше, чем плотность воды всплывают на поверхность.
    • Фильтрование. Грязная вода проходя сквозь фильтрующий материал оставляет все ненужные взвеси в фильтре.Выделяют различные виды фильтров.Наиболее распространены: сетчатые, вакуумные.Для активной очистки воды используют центрифуги и гидроциклоны.Мусор в них скапливается на стенках под влиянием центробежной силы.

    Физические способы (методы) очистки воды

    В основе работы физических способов очистки воды лежат различные физические явления, которые используются для воздействия на воду или содержащиеся в ней загрязнения.При очистке больших объемов воды эти методы используются преимущественно для удаления достаточно крупных твердых включений и выступают в качестве предварительной стадии грубой очистки, призванной снизить нагрузку на последующие стадии тонкой очистки.В то же время существует ряд физических методов, способных проводить глубокую очистку воды, но, как правило, производительность таких методов мала.

    К основным физическим методам очистки воды относят:

    • процеживание;
    • отстаивание;
    • фильтрование (в том числе центробежное);
    • ультрафиолетовая обработка.

    Процеживание представляет собой пропускание очищаемой воды через различные решетки и сита, на которых происходит задержание крупных загрязнителей.Этот метод относится к грубой очистке и часто выступает в качестве предварительной стадии.Его назначение – удалить из очищаемой воды легко отделяемые загрязнители для снижения нагрузки на очистные сооружения и обеспечить работоспособность последующих установок тонкой очистки, которые могут выйти из строя из-за попадания крупных механических включений.

    Отстаивание заключается в отделении части механических загрязнений из воды под действием гравитационных сил, заставляющих частицы опускаться на дно, образуя осадок.Отстаивание может выступать как в качестве предварительной стадии очистки, на которой отделяются наиболее крупные загрязнители, так и в качестве промежуточных стадий.Данный процесс осуществляется в отстойниках – резервуарах, снабженных устройствами для удаления осадка, время пребывания воды в которых рассчитывается из условия полного осаждения всех загрязняющих частиц, которые должны быть отделены.

    Фильтрование основывается на прохождении очищаемой воды через пористый слой фильтрующего материала, на котором происходит задержание частиц определенного размера.По своему принципу фильтрация схожа с процеживанием, однако с ее помощью можно проводить как грубую, так и тонкую очистку.Фильтрация позволяет удалять такие загрязнители как ил, песок, окалина, а также различные твердые включения размером в несколько микрон.Кроме того, с помощью фильтрации можно улучшить органолептические качества воды.Механическая фильтрация получила широкое распространение, как в крупных установках водоочистки, так и в бытовых фильтрах малой производительности.

    Ультрафиолетовая дезинфекция воды, хоть и не производит непосредственно очистку, но активно применяется в процессе водоподготовки и заключается в обработке уже очищенной воды ультрафиолетовой частью спектра света (в частности используется диапазон волн с длиной 200-400 нм), невидимой для человеческого глаза, с целью обеззараживания воды.Смерть живых организмов под данным излучением наступает преимущественно вследствие повреждений молекул ДНК и РНК, что вызвано фотохимическими реакциями, возникающими в их структуре.Преимуществами такого способа обеззараживания является независимость процесса от состава воды и сохранение этого состава после УФ обработки.Тем не менее необходимо учитывать наличие в воде твердых примесей, способных оказывать экранирующий эффект по отношению к излучению.

    Используемая литература:
Новые статьи
Сколько потребляет септик

Автор: Admin. 2019-04-25 21:46:33

Уход за септиком

Автор: Admin. 2019-04-25 09:44:24

Септик что это

Автор: Admin. 2019-04-24 21:43:33

Стеклопластиковый септик

Автор: Admin. 2019-04-24 09:41:51

Септик из колец минусы и плюсы

Автор: Admin. 2019-04-23 21:41:11

Септик для дачного туалета

Автор: Admin. 2019-04-23 09:36:53

Септик без электричества и откачки

Автор: Admin. 2019-04-22 21:28:07

Системы автономной канализации для частного дома

Автор: Admin. 2019-04-22 09:24:36

Регистрация септика

Автор: Admin. 2019-04-21 21:20:16

Производители септика в россии

Автор: Admin. 2019-04-21 09:18:59