Сущность методов биохимической очистки в искусственных аэробных и анаэробных условиях
Выбор адсорбционных материалов является сложной задачей, так как они должны соответствовать определенным технологическим и экономическим требованиям. Загрузочные материалы должны обладать достаточной сорбционной емкостью, механической прочностью, быть доступными и дешевыми. Сотрудники Московского инженерно-строительного института предложили в качестве сорбента использовать пластмассовую плоскостную загрузку.
Биофильтр с пластмассовой модифицированной загрузкой (БФМЗ) обеспечивает следующие преимущества:
− широкий диапазон производительности ( от 0.1 до 50 тыс.м3/сут);
− эффективную очистку и высокую надежность работы;
− незаиливаемость загрузки при высоких нагрузках по органическим загрязнителям, определяемым БПК до 30 кг/м3 в сутки и при исходных концентрациях по взвешенным веществам до 1500 мг/л;
− малую энергоемкость 0.003 - 0.75 кВт ч на 1 кг снятого БПК5, против 1.15 - 2.5 к Вт ч на 1 кг БПК5 у аэротенков с пневматической или механической аэрацией;
− сокращение, занимаемых очистными сооружениями, площадей в 3-4 раза, по сравнению с традиционными, предполагающими наличие в схеме аэротенков;
− высокую устойчивость прикрепленной биопленки к резким колебаниям состава очищаемых сточных вод, температуры воды, рН.
На биофильтрах контакт сточной воды с биопленкой осуществляется в течение нескольких минут. За это время происходит в основном сорбция органических веществ и не может осуществляться глубокое удаление из воды растворенных органических загрязнений. Сорбированные вещества затем окисляются бактериями, образующими биопленку.
В большинстве случаев, качество очищенной на биофильтре воды не соответствует современным требованиям. Но их особенность - образование биопленки на поверхности загрузочного материала - используется для усовершенствования технологии очистки в аэротенках.
Объединив преимущества биофильтра и аэротенка, можно получить сооружение, в котором всегда есть запас биомассы микроорганизмов, и обеспечивается более высокое качество очищенной воды - аэротенки с прикрепленной микрофлорой (или аэротенки с затопленной загрузкой).
При использовании аэротенков-вытеснителей с иммобилизованной микрофлорой по длине аэротенка на затопленной загрузке развивается биопленка, адаптированная к различным органическим нагрузкам: к высокой - в начале аэротенка, к понижающейся по мере очистки сточных вод - в конце аэротенка. Скорость биологических процессов в прикрепленной микрофлоре зависит прежде всего от поверхности контакта биопленки с очищаемой водой. Свободный внутренний объем пористых загрузочных материалов зарастает бактериальной массой, а при увеличении толщины биопленки необходимо учитывать диффузионные процессы переноса органического вещества сточных вод во внутренние слои биопленки. Во внутренних слоях может образовываться дефицит кислорода, что вызывает процесс денитрификации.
Сооружения с прикрепленной микрофлорой могут обеспечить снижение концентрации органического вещества до величин менее 3 мг/л по БПКполн. и взвешенным веществам, а также азота аммонийного менее 0,5 мг/л, что зависит в основном от продолжительности глубокой очистки.
Весьма интересной и перспективной является технология глубокой очистки, объединяющая использование пористой листовой или волокнистой загрузки с добавлением осаждаемого на ней активированного угля. При изучении глубокой очистки сточных вод с использованием прикрепленной микрофлоры специалистами Мосводоканал НИИ проекта обнаружен эффект удаления из воды фосфатов в присутствии металлических элементов загрузки. Авторы объясняют это тем, что в процессе жизнедеятельности микроорганизмы биопленки при окислении органических веществ подкисляют воду и на границе контакта биопленки со сточной водой образуется микрозона с кислой реакцией среды. В этой микрозоне происходит процесс перехода в воду ионов металла, которые образуют с фосфатами нерастворимые соединения, выпадающие в осадок. В аэротенке с загрузкой, армированной металлом, содержание фосфатов через сутки снижалось до 0,24 мг/л. Авторы назвали способ биогальваническим.
Загрузка ...