62. Принцип работы биофильтров,аэротенков,биологических прудов,метод флотации.(см лекцию)

Биологические фильтры представляют собой сооружения, в которых процесс биологической очистки сточных вод протекает в искусственно созданных условиях.  Биофильтр работает следующим образом. Осветленная в первичных отстойниках сточная вода самотеком (или под напором) поступает в распределительные устройства, которые периодически напускают воду на поверхность биофильтра. Профильтрованная через толщу биофильтра вода проходит через отверстия в дырчатом дне (дренаже), поступает на сплошное непроницаемое днище, с которого стекает по отводным лоткам, расположенным за пределами биофильтра. Затем вода поступает во вторичные отстойники, в которых задерживается выносимая биопленка, отделяемая от очищенной сточной воды. Эффект очистки нормально работающих биофильтров подобного типа очень высок и может достигать по БПКго 90 % и более.

В аэротенке биологическая очистка сочетается с непрерывной подачей воздуха. Это обеспечивает быстрое и качественное окисление органических веществ и их разложение. В результате работы аэротенка образуется очищенная вода (можно использовать в технических нуждах и для полива) и ил (используется в качестве удобрения). Очищенная вода собирается во вторичном отстойнике. Принцип действия аэротенка

Аэротенк – это резервуар, в котором движется смесь стоков и активного ила. Перед тем, как стоки попадут в аэротенк, они должны пройти первичную очистку – отстояться в первичном отстойнике. Первичный отстойник – это емкость или колодец аналогичный первой камере двухкамерного септика.

Затем из первичного отстойника частично очищенные стоки при помощи эрлифта закачиваются в аэротенк. В аэротенке стоки очищаются при помощи активного ила.

Активный ил – это хлопья ила, состоящие из растений и колоний микроорганизмов и бактерии, которые и перерабатывают вредные органические вещества, содержащиеся в стоках. Бактерии, живущие на иле - аэробные, т.е. очищают стоки при доступе кислорода. При описании работы аэротенков часто используются выражения «нагрузка на ил» - это количество загрязнений, которые проедстоит очистить илу и «окислительная способность ила» - количество загрязнений, которое было переработано илом, она зависит от дозы ила (в граммах по сухому веществу) в 1л. Доза ила в аэротенках разных систем и конструкций может составлять от 1 до 20 г/л.

Доступ воздуха обеспечивается принудительной аэрацией. Воздух закачивается в систему при помощи компрессора и распределяется по всему аэротенку при помощи воздуходувок (кислород должен присутствовать в каждой точке аэротенка). Для работы компрессора и воздуходувок необходимо электричество (220V, количество потребляемой энергии зависит от модели). В сточной воде на выходе из аэротенка количество кислорода должно быть не менее 2 мг/л (на заводских аэротенках уровень кислорода измеряется и регулируется при помощи встроенной автоматики). При отсутствии кислорода необходимо увеличить количество подаваемого воздуха (если в системе не предусмотрено автоматическое регулирование доступа кислорода).

Рисунок 2.2. Схема работы аэротенка. 1 – стоки после первичных отстойников, 2 – аэротенк, 3 – смесь воды и ила из аэротенка, 4 – вторичный отстойник, 5 - очищенная вода, 6 – отсек для ила (может отсутствовать, его наличие зависит от типа аэротенка), 7 – активный ил возвращается в аэротенк, 8 – избыточный ил удаляется из системы, 9 – воздух, поступающий в аэротенк из воздуходувок, 10 - аэрационная система (система подачи и распределения воздуха в аэротенке).

Примечание: перекачивание ила из вторичного отстойника назад в аэротенк происходит при помощи насоса. На схеме этот насос не обозначен. Он размещается там, где на схеме расположен отсек для ила (6).

Аэротенк может быть выполнен в виде 1 емкости, разделенной на отсеки или в виде нескольких блоков, соединенных между собой. Во втором случае после аэротенка оборудуют вторичные отстойники, в которых ил оседает, а очищенная вода выводится или в дренажные канавы, или используется для полива. Объем слива жидкости во вторичные отстойники не должен превышать 8-10л/сек. Аэротенки, состоящие из 3 сооружений: первичного отстойника, собственно аэротенка и вторичного отстойника, обеспечивают наилучшую очистку сточной воды, но требуют сложного ухода.

Флотация (франц. flottation, англ, flotation, букв.- плавание на поверхности воды), разделение мелких твердых частиц (главным образом минералов) и выделение капель дисперсной фазы из эмульсий. Основана на различной смачиваемости частиц (капель) жидкостью (преимущественно водой) и на их избирательном прилипании к поверхности раздела, как правило, жидкость - газ (очень редко твердые частицы - жидкость). Осуществляют флотацию главным образом с использованием специальных веществ - флотационных реагентов (флотореагентов).

Области применения

Флотация - один из главных методов обогащения полезных ископаемых. С ее помощью обогащаются: все медные, молибденовые и свинцово-цинковые руды, значительная часть бериллиевых, висмутовых, железных, золотых, литиевых, марганцевых, мышьяковых, оловянных, ртутных, серебряных, сурьмяных, титановых и других руд; неметаллические ископаемые - апатит и фосфориты. барит. графит. известняк (для производства цемента), магнезит, песок (для производства стекла), плавиковый и полевой шпаты и т. д.

Посредством флотации можно разделять также водорастворимые соли, взвешенные в их насыщенных растворах [например, отделять сильвин (KCl) от галита (NaCl)]. Благодаря флотации в промышленное производство вовлекаются местрождения тонковкрапленных руд и обеспечивается комплексное использование полезных ископаемых. Флотацию применяют также для очистки воды от органических веществ (нефти, масел и др.), тонкодисперсных осадков солей и шламов, для выделения и разделения бактерий и т. д.

Помимо горноперерабатывающих отраслей промышленности флотацию используют в химической, пищевой и других отраслях для ускорения отстаивания, выделения твердых взвесей и эмульгирования органических веществ; для разделения синтетических органических ионитов и выделения из пульп ионитов, нагруженных различными адсорбатами; при переработке бумажных отходов для отделения чистых целлюлозных волокон от испачканных; для очистки натурального каучука от примесей; для извлечения нафталина из воды, охлаждающей коксовый газ; очистки промышленных стоков и др.