Биологические методы

Биологические методы очистки сточных вод основываются на естественных процессах жизнедеятельности гетеротрофных микроорганизмов. Источником питания для них являются углеводы, жиры, белки, спирты и другие соединения, которые посредством белка-переносчика попадают внутрь клеток микроорганизмов, где окисляются в аэробных либо в анаэробных условиях. Задачей биологической очистки является превращение органических загрязнений в безвредные продукты окисления: H₂O, CO₂, CH₄.

Микроорганизмы обладают целым рядом особых свойств, из которых следует выделить три основных, широко используемых для целей очистки:

· способность потреблять в качестве источников питания самые разнообразные органические (и некоторые неорганические) соединения для получения энергии и обеспечения своего функционирования;

· свойство быстро размножаться. В среднем число бактериальных клеток удваивается через каждые 30 мин;

· способность образовывать колонии и скопления, которые сравнительно легко можно отделить от очищенной воды после завершения процессов изъятия содержавшихся в ней загрязнений.

В зависимости от организмов, которые участвуют в разрушении загрязняющих соединений, различают два метода биологической очистки сточных вод: аэробный и анаэробный.

Анаэробный заключаются в сбраживании загрязняющих веществ анаэробными бактериями в закрытых аппаратах без доступа воздуха - метатенках - и может применяться для предварительной подготовки стоков с большим содержанием органических осадков, а также на первых этапах переработки сырых осадков и избыточных илов с целью более полного использования органического вещества и уменьшения загрязнения природной среды.

Аэробное окисление осуществляется бактериями при наличии в воде кислорода и является основным способом биоочистки. В аэрационных сооружениях микробиальная масса пребывает во взвешенном в жидкости состоянии в виде отдельных хлопьев, представляющих собой скопления микроорганизмов. Этот биоценоз организмов, развивающихся в аэробных условиях на органических загрязнениях, содержащихся в сточной воде, получил название активного ила.

Биохимическое и биофизическое взаимодействие между хлопьями ила и загрязнениями позволяет довольно быстро извлекать из воды нерастворенные загрязнения за счет большой сорбционной ёмкости активного ила. Лишь небольшая часть нефтепродуктов, поступающих в аэротенки, окисляется активным илом (15%).

Биологический фильтр – это сооружение, в котором сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической плёнкой (биоплёнкой), образованной колониями микроорганизмов. Фильтруясь через загрузку биофильтра, загрязненная вода оставляет в ней нерастворимые примеси, не осевшие в первичных отстойниках, а такжеколлоидные и растворенные органические вещества, сорбируемые биологической плёнкой. Отработавшая и омертвевшая плёнка смывается и выносится из тела биофильтра протекающей сточной водой. Необходимый для биохимического процесса кислород поступает в толщу загрузки путём естественной или искусственной вентиляции фильтра

Преимущества биологического метода очистки - возможность удалять из сточных вод разнообразные органические соединения, в том числе токсичные, простота конструкции аппаратуры, относительно невысокая эксплуатационная стоимость.

Недостатки - длительность процесса, высокие капитальные затраты, необходимость строгого соблюдения технологического режима очистки, чувствительность микроорганизмов к изменениям состава и количества стоков и токсичное действие на них некоторых органических соединений. [1]

4.3. Интенсификация физико-химических методов очистки нефтезагрязненных вод с предварительной ультразвуковой активацией реагента.

В ряде работ рассмотрено влияние УЗ поля на интенсификацию процессов реагентной флотации, электрокоагуляции и флотокоагуляции, когда УЗ обработке подвергался весь объем сточных воды при введении в них реагентов.

Такой подход содержит ряд недостатков:

· эффект от УЗ воздействия в таких случаях невелик, так как приходится подвергать обработке большие объемы загрязненных вод, содержащих невысокие концентрации загрязнений, в то время как энергетические потери значительны.

· аппаратурное оформление будет громоздким и сложным, так как при внедрении придется вписываться в существующую инфраструктуру очистных сооружений.

· УЗ воздействие на реагент в процессе коагуляции нефтепродуктов может приводить к обратному эффекту – к их эмульгированию.

Для производства ГК лучше всего подходят проточные гальванокоагуляторы барабанного типа, которые сочетают как высокую эффективность перемешивания гальванопары, так и простоту устройства, а также относительно невысокий уровень шума при работе.

Таким образом, УЗ воздействие, один из наиболее эффективных способов диспергирования твердых веществ, которое может существенно изменить удельную площадь поверхности реагентов, тем самым повысить степень очистки загрязненных вод.

Дата добавления: 2015-07-11