Аэробная биологическая очистка сточных вод

Видео: Установка биологической очистки сточных вод NV от Traidenis

Бытовые и промышленные сточные воды представляют собой сложную смесь, в состав которой входят различные питательные вещества и самые разнообразные микроорганизмы, поэтому для обработки стоков необходимо такие большое количество различных протистов. Эти организмы конкурируют в потреблении питательных веществ, уничтожают друг друга и взаимодействуют многими другими путями, характерными для небольшой экологической системы.

В сточных водах содержится сложная смесь твердых и растворенных веществ, причем последние обычно присутствуют в очень малых концентрациях. На очистных станциях концентрации всех этих веществ снижают до приемлемого уровня или же химически трансформируют вредные вещества в безопасные соединения. Конкретная схема очистной станции зависит от степени загрязненности и количества обрабатываемых стоков, а также от экономических и экологических соображений.

Большая часть водоочистных станций, однако, имеет много общего, что позволяет изобразить общую схему системы водоочистки, как на рис. 6.2. Показанные здесь различные способы переработки ила и удаления загрязняющих веществ отражают разные возможные пути достижения одной и той же цели. В типичной станции по биологической очистке сточных вод используются лишь некоторые из множества возможных вариантов.

Теперь перейдем к изучению общих задач и целей каждой из основных операций (или последовательностей нескольких операций). В операциях первичной обработки удаляют наиболее легко отделяющиеся загрязнения, например: крупные, легкоосаждающиеся частицы (рис. 6.1), масляные пленки и другие «легкие» компоненты. Суспендированные твердые частицы и растворимые компоненты отделяют в процессе вторичной обработки.

Во многих случаях загрязняющие вещества имеют органическую природу- в таких случаях обычно используют биологическое окисление, которое мы рассмотрим детальнее чуть позже. Цель третичной обработки заключается в полном или частичном отделении всех оставшихся примесей. На этой стадии используются такие методы, как электродиализ, обратный осмос, фильтрование через толстый слой и адсорбция.

В процессе первичной обработки отделяют влажные концентрированные твердые вещества, называемые илом- при вторичной обработке образуется активный клеточный ил. Мы неоднократно упоминали о взаимосвязи между утилизацией субстрата и образованием биомассы. Хотя процессы вторичной биологической обработки с участием множества видов микроорганизмов очень эффективны при деградации разбавленных смесей органических отходов, не следует забывать, что при этом образуется и биомасса.

Таким путем очень мелкие нерастворимые частицы и растворенные компоненты жидких отходов частично превращаются в ил, который легче поддается отделению, чем исходные загрязняющие вещества. Установки для переработки ила являются важной составной частью станций по очистке сточных вод.

Рис. 6.1. Отделение твердых частиц различной величины на различных стадиях очистки сточных вод

Для уменьшения объема ила, образующегося при очистке воды, широко применяется операция анаэробной переработки, при которой органические вещества подвергаются биологической деградации в анаэробном окружении.

Не следует думать, что во всех случаях используются все три уровня очистки сточных вод и переработки ила. Иногда сточные воды спускают в природные водоемы (ручьи, реки, пруды, озера и океан) без какой бы то ни было обработки. В других случаях применяют только первичную обработку. В то же время для большинства городских систем водоочистки та или иная форма вторичной обработки является обязательной, а третичная обработка в настоящее время применяется лишь изредка.

Рис. 6.2. Типовые операции, применяющиеся для первичной, вторичной и третичной очистки сточных вод