Методы биологической очистки сточных вод.

Встречаются сульфатредукторы. Количество анаэробных бактерий достигает 15 млрд./мл ила. Могут присутствовать грибы, дрожжи и простейшие, попадающие в метантенк вместе со сбраживаемым материалом.Микрофлора активного ила и биопленок анаэробных реакторов формируется в результате жизнедеятельности микроорганизмов, попавших вместе со сточными водами, осадком или отходами, а также аборигенной микрофлоры (при анаэробных процессах очистки в почвенных экосистемах). На формирование анаэробного ила и биопленок требуется значительно больше времени, чем на формирование аэробных [3].Септитенки – горизонтальные отстойники закрытого типа, в которых образовавшийся на дне осадок твердых частиц перегнивает и разлагается анаэробными микроорганизмами. В них часто сбраживают активный ил вторичных отстойников, осадок первичных отстойников и пену с целью уменьшения их объема, устранения дурного запаха и количества патогенной микрофлоры. Осадок выдерживают до 4-6 месяцев. В результате разложения органических веществ и уплотнения объем его уменьшается до 50% [5].В метантенках, в отличие от септитенков, осуществляют перемешивание, обогрев, контроль основных параметров (температуры, состава сырья, интенсивности загрузки аппарата и др.). Процесс протекает более интенсивно, чем в септитенках. Выделяющийся биогаз собирают и утилизируют. Метантенки работают, как правило, в периодическом режиме загрузки отходов или сточных вод с постоянным отбором биогаза и выгружают твердый осадок по мере завершения процесса.Метантенк представляет собой железобетонные герметически закрытые резервуары с коническим дном (рис. 4).Осадок, который подлежит сбраживанию, подают в верхнюю часть метантенка по трубе8,сброженный осадок удаляют по трубе 9; максимальное отдаление один от другого трубопроводов загрузки и выгрузки предотвращает попадание несброженного осадка в массу, которая выгружается. Жидкость, которая сбраживается, перемешивается мешалкой 6, которая приводится в действие электродвигателем. Газ, которыйвыделяется, пробивается через поверхность жидкости в горловине 2, разбивая пробку, что образовалась в ней, и собирается в сборниках газа3,откуда по выводам 4 поступает в газгольдер. Для нагревания массы, которая сбраживается, существует паровой эжектор10.Собирая в качестве рабочего вещества осадок из метантенка и подавая смесь этой жидкости и пара опять в него, паровой эжектор обеспечивает не только нагревание осадка, но и частичное перемещение массы, которая бродит [4].Рис. 4 Схема строения метантенка: 1 – корпус, 2 – горловина, 3 – собиратель газа, 4 – вывод газа в газгольдер, 5 – электродвигатель, приводящий в движение пропеллерную мешалку, 6 – пропеллерная мешалка, 7 – напорная труба для улучшения процесса перемешивания, 8 – труба для подачи сырого осадка, 9 – труба, выводящая сброженный осадок, 10 – паровой эжекторВ процессе сбраживания образуется смесь газов, которая состоит из метана (к 65-70%) и двуокиси углерода (к 30%). Газ подается в газгольдеры, которые являются накопителями и регуляторами равномерной подачи его на отопление для образования пара, который идет на нагревание процесса брожения.Анаэробное сбраживание загрязнений сточных вод и отходов проводят при трех температурных режимах: криофильном (психрофильном) – при <20 °С, мезофильном – 20-45 °С, чаще 30-35 °С и термофильном – 50-60 °С.Большинство анаэробных систем без обогрева (в том числе септитенки) работают в криофильном режиме, метантенки – в мезофильном и термофильном. При мезофильном режиме сбраживание длится 20-30 сут., при термофильном – около 10 сут.Применение анаэробных биофильтров и других реакторов позволяет интенсифицировать и стабилизировать брожение. Анаэробные микроорганизмы прикрепляются к носителю (иммобилизуются), что повышает их общую концентрацию и обеспечивает устойчивую работу реакторов. В биофильтрах можно сбраживать субстрат с невысоким содержанием органических веществ (около 0,5%) и взвешенных твердых частиц [6].При высокой исходной концентрации загрязнений, а также при наличии в ней веществ, способность к окислению которых резко отличается, применяют двуступенчатую очистку, при которой очищаемые стоки, проходят последовательно через два аэротенка (метантенк+аэротенк или аэротенк+аэротенк) [1].ЗАКЛЮЧЕНИЕНаиболее полная очистка производственных сточных вод, содержащих органические вещества в растворенном состоянии, достигается биологических методом. Биологическая очистка перед другими методами имеет ряд значительных преимуществ. Микроорганизмы осуществляют полное разложение бытовых стоков до нейтральных продуктов (газ и вода), обеспечивая при этом круговорот веществ в природе. Таким образом, биологическая очистка в отличие от других способов не извлекает и не переводит загрязнения в другие формы, что обеспечивает практически безотходность производства. В то же время биологические методы менее затратные, так как за исключением капитальных вложений почти не требуют эксплуатационных расходов. При этом основной рабочий компонент, активный ил, при благоприятных условиях самовоспроизводится.Все методы биологической очистки подразделяются на аэробные (с доступом кислорода) и анаэробные (без доступа кислорода). Основными представителями аэробных методов являются аэротенки и биофильтры.Анаэробные способы очистки сточных вод представленысептиктенками,и метантенками. Выбор того или иного способа очистки сточных вод зависит от степени их загрязнения. Для полной очистки высококонцентрированных сточных вод применяют анаэробно-аэробное окисление.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫГудков А. Г. Биологическая очистка городских сточных вод: учеб.пособие/ А. Г. Гудков. – В.: ВоГТУ, 2003 – 127 с. Коммунальная гигиена / под ред. проф. Е. И. Гончарука. – К.: Здоровье, 2006. – 792 с.Кузнецов А. Е. Научные основы экобиотехнологии / А. Е. Кузнецов, Н. Б. Градова. – М.:Мир, 2006. – 504 с.Максимов С. П., Алексеев И. А. Обзор методов биологической очистки сточных вод // Технические науки - от теории к практике: сб. ст. по матер. XLI междунар. науч.-практ. конф. № 12(37). – Новосибирск: СибАК, 2014.Никитченко О. Ю. Промышленная экология / – Х.:ХНАМГ, 2013. – 164 с.Очистка сточных вод. Биологические и химические процессы: Пер. с англ. / М. Хенце, П. Армоэс, Й. Ля–Кур–Янсен и др. – М.: Мир, 2004. – 480 с.