V. Биохимические и биологические методы очистки

Из всех перечисленных метод биохимический является наиболее экологически чистым. Один из основных законов экологии – “природа знает лучше” – реализуется данным методом с помощью микробных сообществ путем превращения (разложения) сложных веществ в простые, безвредные или менее вредные. Биохимический метод применяется для очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод от растворенных и коллоидных органических загрязнений, а также некоторых неорганических (азот, фосфор, сульфиты, сульфиды).

Применение этих методов основано на способности микроорганизмов использовать загрязняющие вещества для своего питания.

В большинстве случаев используют аэробные микроорганизмы, для поддержания жизнедеятельности которых необходим кислород и t_w не ниже 6ºС (оптимальные t_w от 20 до 40ºС).

При аэробной очистке микроорганизмы находятся в активном иле или биопленке. Активный ил состоит из твердого неживого субстрата и живых организмов – бактерий, плесневых грибов, дрожжей, личинок насекомых, водорослей и т.д. В пленках присутствуют и черви.

Технологическая схема биологической очистки может быть представлена следующим образом (Рис. №__).

Рис. №__. Технологическая схема биологической очистки

После биологической очистки показатель БПК сточных вод сокращается, по меньшей мере, на 90%.

Для выполнения анаэробной очистки применяют специальное устройство – метантенк. Его используют для очистки сточных вод с очень высокой концентрацией загрязнителей и для очистки осадков сточных вод. При этом необходимы температуры 30-55ºС. В процессе сбраживания образуется биогаз, состоящий на 60-65% из метана и на 35-40% из углекислого газа. Остающийся осадок является обезвреженным и биологически неразлагаемым.

Описанные методы используются для очистки хозяйственно-бытовых и производственных вод, в которых много органики, а также азота, фосфора, сульфитов, сульфидов и др. Аэробная очистка сточных вод, загрязненных в основном органикой, может проходить и в естественных условиях (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды).

Поля орошения представляют собой специально подготовленные участки, куда после предварительной механической очистки направляют (по бороздам, трубам, лоткам и т.д.) сточные воды. Одновременно с биологической очисткой под действием почвенной микрофлоры, кислорода, солнца и растений удобрительные вещества из стоков, содержащих углерод, фосфор, калий, используются для выращивания сельскохозяйственных культур. В том случае, когда агрокультуры не выращиваются, а поля предназначены только для очистки сточных вод, они называются полями фильтрации.

Биологические пруды применяются для очистки (включая глубокую очистку) городских, производственных и поверхностных сточных вод, содержащих органические вещества. Это каскад прудов (3-5 ступеней), через которые с небольшой скоростью протекает вода, освобождаясь от органических соединений вследствие комплексного воздействия фито- и зоопланктона, кислорода, фотохимических реакций, микрофлоры донных отложений. Пруды могут быть с естественной и искусственной аэрацией. На выходе вода может сбрасываться в рыбохозяйственные водоемы. При этом в ряде стран (например, в США) вода хлорируется. Процесс хлорирования недорог, по сравнению с другими методами дезинфекции очищенных сточных вод (используется только для бытовых вод). Эффективность дезинфекции легко контролируется путем проверки на свободный хлор в сбрасываемых водах. Однако хлор и его соединения с аммиаком ядовиты для рыбы. Для некоторых видов рыб хлор оказывается опасным при концентрации 0,002 мг/л. Следовательно, для того чтобы концентрация хлора в водоеме оказалась меньше 0,002 мг/л, необходимо разбавление сточных вод в 1000 раз. Другая проблема, связанная с хлорированием сточных вод, состоит в том, что в воде вследствие реакций хлора с углеводородами могут образоваться хлорированные углеводороды. А эти вещества ядовиты и канцерогенны.

Альтернативным методом является озонирование. Озон – сильное дезинфицирующее средство, он быстро выходит из обрабатываемой воды и не образует попутных токсичных соединений. Ультрафиолетовое излучение также является хорошим дезинфицирующим средством.

Дата добавления: 2015-08-13