- •9.4. Специальные методы очистки сточных вод
- •9.4.1. Глубокая очистка сточных вод от соединений азота
- •Для удаления из сточных вод азота, находящегося в виде свободного аммиака, солей аммония,
- •В результате денитрификации содержание аммонийного азота изменяется незначительно. Поэтому предварительно следует его окислить
- •При одностадийной схеме могут быть использованы аэротенки продленной аэрации, одна секция которых выделяется
- •Одностадийные схемы денитрификации а - с аэротенком продленной аэрации; б - с контактным
- •В двухстадийных схемах возможны три варианта технического оформления процесса:
- •Двухстадийные схемы денитрификации а - с аэротенком продленной аэрации и изолированным
- •В трехстадийных схемах обработка воды разделяется на три ступени: аэрация, нитрификация и денитрификация.
- •Трехстадийные схемы денитрификации I - III - номера вариантов
- •Реализация трехстадийных схем требует наибольших капитальных вложений, но, однако, они имеют неоспоримые преимущества
- •Процесс денитрификации может осуществляться в резервуарах с перемешивающими устройствами, фильтрах- денитрификаторах, пленочных денитрификаторах
- •Пленочные денитрификаторы работают по принципу биофильтров. Их применяют для очистки сточных вод с
- •Двухступенчатые схемы состоят из денитрификатора первой ступени, предназначенного для снижения азота нитратов до
- •В качестве контактной среды для пленочных денитрификаторов используют пластмассовые рулонные материалы (пленки винипластовые
- •Пленочный денитрификатор 1 - трубопровод подачи исходной сточной воды; 2 - водораспределительная система;
- •9.4.2. Глубокая очистка сточных вод от соединений фосфора
- •Концентрация фосфора в воде водоема, при которой не наблюдается эвтрофикация, составляет менее 0,001
- •Наиболее часто растворенный фосфор удаляется из воды методом симультанного осаждения. Этот метод основан
- •Эффективность очистки зависит от дозы коагулянта, места его введения и нагрузки по БПК
- •Введение коагулянта перед аэротенками вызывает изменение биологической активности активного ила. К примеру, при
- •В схеме химико-биологической очистки для удаления из сточных вод фосфора могут быть использованы
- •9.4.3. Очистка сточных вод в симбиотенке
- •Симбиотенк - это сооружение биохимической очистки сточных, вод с использованием симбиотического активного ила,
- •Для нормального развития микроводорослей необходимо наличие света, источников питания, соблюдение оптимального температурного режима
- •В конструктивном отношении симбиотенк представляет собой обычный аэротенк-вытеснитель с отдельно стоящим культиватором микроводорослей.
- •Технологическая схема очистки сточных вод в симбиотенке с отдельностоящим культиватором микроводорослей
- •Применение симбиотенков позволяет снизить расход воздуха на биохимическое окисление органических веществ, повысить степень
- •9.4.4. Биосорбция
- •Глубокая очистка сточных вод от растворенных органических примесей может быть достигнута сочетанием сорбции
- •Биосорберы эффективны для глубокой очистки сточных вод от, СПАВ, нефтепродуктов, соединений азота, сернистых
- •Для псевдоожижения нижнего слоя сорбента скорость восходящего потока сточной воды в нем должна
- •При начальных концентрациях загрязнений в сточной воде по ХПК - 50 - 70
- •По зарубежным данным, при биосорбционном процессе удаление загрязнений может достигать 5,5 кг ХПК
- •9.4.5. Насыщение очищенных сточных вод растворенным кислородом
- •В соответствии с "Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами" концентрация растворенного
- •С этой целью могут быть использованы каскадные системы аэрации. Их применяют при наличии
- •Водослив практического профиля с гидравлическим прыжком в нижнем бьефе
- •Зависимость прироста концентрации растворенного кислорода от перепада уровней воды в верхнем и нижнем
- •Кроме указанных устройств для насыщения сточной воды растворенным кислородом могут быть запроектированы водосливы-аэраторы
Введение коагулянта перед аэротенками вызывает изменение биологической активности активного ила. К примеру, при введении Fe203 в количестве менее 5 мг на 1 г беззольного вещества активного ила скорость окисления органических веществ возрастает на 10 - 24 %. Но, при этом, высокие нагрузки по коагулянту приводят к снижению скорости окисления на 5 - 38 %.
Прирост биомассы и зольности активного ила возрастают пропорционально дозе реагента. Например, в среднем 1 мг, Fe203 увеличивает объем активного ила на 1%. При введении коагулянта в аэротенк облегчается последующее механическое обезвоживание избыточного активного ила на центрифугах и обеспечивается стабильная работа вторичного отстойника. Улучшение осаждаемоемость активного ила, что связано с повышением его зольности до 40%.
• Эффективность очистки сточных вод от фосфора методом симультанного осаждения составляет 85%. При содержании в исходной воде 15-20 мг/л фосфора и 6-10 мг/л фосфатов (по Р043-) остаточные концентрации составляют: общего фосфора - 2,0 – 2,5 мг/л, фосфатов - 0,2 - 0,4 мг/л.
В схеме химико-биологической очистки для удаления из сточных вод фосфора могут быть использованы фильтры. В этом случае содержание общего фосфора дополнительно снижается на 20 % за счет глубокой очистки стоков от взвешенных веществ, а концентрация фосфатов остается неизменной. Параметры работы фильтров принимаются такие же, как и при фильтровании биохимически очищенных сточных вод без обработки коагулянтами.
Симультанное осаждение позволяет снизить стоимость строительства сооружений биохимической очистки сточных вод и обработки осадков на 25 - 30 %.
9.4.3. Очистка сточных вод в симбиотенке
Симбиотенк - это сооружение биохимической очистки сточных, вод с использованием симбиотического активного ила, который представляет собой обычный микробный активный ил, обогащенный микроводорослями.
Это сооружение, как правило, применяют в качестве второй ступени биологической очистки высококонцентрированных производственных сточных вод, а также вод, имеющих повышенное содержание биогенных элементов (в первую очередь, азота).
В основе работы симбиотенка лежит принцип сосуществования бактерий и микроводорослей, при котором они стимулируют взаимное развитие. Микроводоросли не только усваивают биогенные вещества (азот, фосфор, калий, углерод) в процессе фотосинтеза, но и выделяют кислород в количестве, достаточном для дыхания бактерий. Кроме того, они выделяют вещества, ослабляющие и уничтожающие болезнетворные микроорганизмы.
Для нормального развития микроводорослей необходимо наличие света, источников питания, соблюдение оптимального температурного режима и поддержание значений рН в заданном диапазоне. Поэтому экономически более выгодным является выращивание микроводорослей в специальном сооружении (культиваторе), нежели в самом симбиотенке.
В конструктивном отношении симбиотенк представляет собой обычный аэротенк-вытеснитель с отдельно стоящим культиватором микроводорослей. Культиватор представляет собой резервуар с прозрачными стенами из органического стекла. В качестве питательной среды микроводорослей используется сточная вода после первой ступени биологической очистки. Толщина слоя воды в культиваторе назначается в зависимости от ее прозрачности и обычно составляет 0,4 - 0,6 м. Это сооружение освещается круглосуточно с интенсивностью 70 - 80 кЛк. Температура для нормального развития микроводорослей поддерживается на уровне 23 - 26 0С. Содержимое культиватора перемешивается сжатым воздухом (удельный расход воздуха составляет 2-3 м3/м3) или механической мешалкой. Объем культиватора определяется исходя из его производительности (20 - 30 г/л сут по сухому веществу микроводорослей) и 20 %-ного содержания микроводорослей в симбиотическом активном иле. Иловый индекс активного ила при этом не превышает 40 см3/г.
Технологическая схема очистки сточных вод в симбиотенке с отдельностоящим культиватором микроводорослей
I - исходная сточная вода; II - микроводоросли; III -возвратный симбиотический активный ил; IV - очищенная сточная вода
1 - вторичный отстойник; 2 - культиватор микроводорослей; 3 - аэротенк-вытеснитель;'4 - третичный отстойник
Применение симбиотенков позволяет снизить расход воздуха на биохимическое окисление органических веществ, повысить степень очистки сточных вод и снизить затраты на обработку избыточного активного ила.
9.4.4. Биосорбция
Глубокая очистка сточных вод от растворенных органических примесей может быть достигнута сочетанием сорбции активными углеродсодержащими сорбентами с механическими, биохимическими, физико-химическими или химическими методами. Такие сочетания позволяют удалять из сточных вод органические биологически жесткие растворенные вещества, обусловливающие ХПК этих вод. Сочетание процессов сорбции загрязнений сточных вод на активном углеродсодержащем сорбенте и их биохимического окисления микроорганизмами называют биосорбцией, а аппараты, в которых она реализуется - биосорберами. При этом в качестве сорбента в основном используют активированные угли.