Lidstvo nemůže přežít bez vody. Voda je život. Voda je výroba. Voda je vývojem naší civilizace. Hodnota vody jako zdroje je také posílena její schopností obnovy a obnovy. Před návratem do přirozeného prostředí by proto měla být provedena opatření na čištění odpadních vod.
- 1.1. Potřeba čištění odpadních vod.
- 1.2. Rozsah použití biologického čištění odpadních vod.
- 2.1. Mechanismus čištění odpadních vod.
- 2.2. Technologie biologického čištění odpadních vod.
- 3.1. Odrůdy metod biologické léčby.
- 3.2. Vývojový diagram procesu biologické čistírny odpadních vod.
- 1. Cíle a cíle biologického čištění vody.
- 1.1. Potřeba čištění odpadních vod.
- 1.2. Rozsah použití biologického čištění odpadních vod.
- 2. Mechanismus a technologie procesu biologického čištění odpadních vod.
- 2.1. Mechanismus biologického čištění odpadních vod
- 2.1. Technologie procesu biologického čištění odpadních vod
- 3. Jaká zařízení a stanice se používají k čištění znečištění odpadních vod.
- 3.1. Odrůdy metod biologické léčby. Všechny způsoby biologické léčby se dělí na přírodní a umělé.
- 3.2. Vývojový diagram procesu biologické čistírny odpadních vod.
- 4. Klady a zápory všech metod biologické léčby
- 5. Závěr
- Mechanická metoda
- Metody biologické léčby
- Odrůdy místních struktur čištění vody
- Čištění odpadních vod je posloupnost kroků k odstranění organických a anorganických kontaminantů z průmyslových, domácích a domácích odpadních vod.
- Chloridové a dusíkaté sloučeniny;
- Organické sloučeniny benzenu, glukózy, acetonu, ethanolu atd.;
- Draslík
- Fosfor;
- Vápník
- Bílkoviny tuky sacharidy.
- Povrchově aktivní látky, fosfáty, sírany a další sloučeniny.
- Princip biologického čištění odpadních vod je založen na schopnosti mikroorganismů rozkládat organické sloučeniny na jednoduché látky – vodu, metan, sirovodík, oxid uhličitý. Organická hmota je zdrojem energie pro bakterie a prvoky.
- Aktivovaný kal je specifická biocenóza živých organismů, které zpracovávají znečištění odpadních vod.
- 1. Přítomnost/nepřítomnost kyslíku.
- 2. Určitá teplota.
- 3. Acidobazická rovnováha.
- udržování;
- napínání;
- dodatečná filtrace.
- Aerobní – život takových bakterií vyžaduje kyslík, proto se v instalacích používají provzdušňovací systémy. Vytvářejí optimální podmínky pro normální život a fungování mikroorganismů.
- Anaerobní – nevyžadují kyslík, ale instalace také vytvářejí podmínky pro jejich fungování. Speciální ventilační systémy odvádějí metan, který vzniká po likvidaci organických látek.
- Septiky jsou uzavřené nádoby, které obsahují hrubý materiál s filmem anaerobních bakterií. Tento prvek funguje jako filtr a zadržuje různé suspendované látky, zatímco mikroorganismy rozkládají organické látky. Navíc mohou být k dispozici speciální filtrační jímky pro bezpečné vypouštění obsahu.
- Aeronádrže jsou speciální zařízení, ve kterých se provádí nucené provzdušňování. Pro urychlení zpracování navíc používají speciální kal.
- Biojezírka – obsahují biologické čištění vody, která byla předtím filtrována. Jedná se o umělé nádrže s průměrnou hloubkou 1 metr, ale vzhledem k charakteristice životní aktivity bakterií v nich žijících se používají pouze v oblastech s teplým klimatem. – zahrnuje několik fází pomocí filtrů a různých nastavení. Po nich je voda vyčištěna téměř z 98 %, což výrazně rozšiřuje rozsah její aplikace.
1. Cíle a cíle biologického čištění vody.
V současné době zahrnuje čištění vody následující metody:
1.1. Potřeba čištění odpadních vod.
Od pradávna si lidstvo uvědomovalo hodnotu vody a chápalo nutnost jejího čištění. Před navrácením vody do přírody ji starověcí lidé uchovávali v nádržích. Rozvrstvením se vrchní vrstva vody vrátila do přírody a sediment posloužil jako hnojivo. Před mnoha tisíci lety si lidstvo všimlo schopnosti vody se samočištění. My, moderní lidé, samozřejmě rozumíme chemickým procesům rozkladu na jednoduché látky a dezinfekci pomocí slunečního ultrafialového záření.
Princip zařízení biologického čištění vymyslela sama příroda. V současnosti však vývoj lidské civilizace postupuje tak progresivním tempem, že prostě nemáme čas čekat na přirozené čištění odpadních vod. Druhým problémem, kterému moderní člověk čelí, je nárůst spotřeby vodních zdrojů, a tedy nárůst množství odpadních vod, nárůst objemu vody, kterou je třeba vrátit do přírody. Nemáme takové oblasti a území, aby se odpadní vody v přirozených podmínkách samočistily.
Čas a prostor jsou faktory, které člověk staví do popředí, přičemž za základ bere metodu přirozeného biologického čištění odpadních vod, které urychluje metodou nuceného (umělého) provzdušňování.
1.2. Rozsah použití biologického čištění odpadních vod.
Znečištění vod je dáno průmyslovými charakteristikami výroby a potřebami domácností. Jedná se o podniky bytových a komunálních služeb, zemědělské podniky, závody na zpracování ropy a ropných produktů, celulózový a papírenský průmysl, kožedělný průmysl a koželužství, alkohol, potravinářství, čerpací stanice, čerpací stanice, stravovací podniky, cestovní ruch atd. V každé konkrétní oblasti bude odtok odlišný svým chemickým složením. Při rozhodování o metodě čištění odpadních vod by proto měly být použity odhady kvality vstupní vody.
Mezi odpadní vody patří i atmosférické srážky.
Jak je vidět, složení odpadních vod se bude vždy lišit a bude záviset na odvětví a regionu, kde byly vzorky odebrány. Nejobecněji se veškeré znečištění odpadních vod dělí na:
Odpadní vody mohou obsahovat
Organické nečistoty při rozkladu vytvářejí hnilobné sedimenty, které vydávají charakteristický zápach z kanalizace. Právě k odstranění organických látek se využívá biologický způsob čištění odpadních vod.
2. Mechanismus a technologie procesu biologického čištění odpadních vod.
2.1. Mechanismus biologického čištění odpadních vod
Organické látky obsažené v odpadních vodách jsou vynikajícím prostředím, zdrojem energie a potravy pro různé mikroorganismy, které svou činností rozkládají organické sloučeniny na jednoduché aminokyseliny, bílkoviny atd. Kolonie mikroorganismů tak rostou, obnovují se a s přebytkem „potravy“ se množí nad rámec standardů.
Mrtvé kolonie klesají na dno nádrže a jsou odstraněny spolu s přebytečnými.
2.1. Technologie procesu biologického čištění odpadních vod
Klíčovou složkou biorafinérské technologie je aktivovaný kal. Pro mnohé vyvolává tento agent mnoho otázek: “Kal jako v řece?”, “Jak ho aktivovat?”, “Co určuje jeho aktivitu a efektivitu?”
Biocenóza má určité charakteristiky, které jsou vypočteny na základě potřeb čištění odpadních vod s danými vstupními parametry a plánovanými výstupními parametry odpadních vod. To znamená, že složení aktivovaného kalu se bude lišit v závislosti na vlastnostech kontaminantů.
Jaké organismy jsou součástí aktivovaného kalu? Jsou to bakterie, kvasinky, houby, prvoci, vířníci, kroužkovci a další.
Obr.2. Diverzita mikroorganismů.
Aby bakterie aktivně konzumovaly kontaminanty, je vyžadováno několik podmínek:
V biologických čistírnách se používají aerobní a anaerobní bakterie.
Obr. 3 Typy aerobních a anaerobních bakterií, jejich klasifikace a účel v procesu biologického čištění.
| Aerobní bakterie | existují pouze v prostředí obsahujícím kyslík. Zcela rozkládají organickou hmotu na CO2 a H2O a zvyšují tak vlastní biomasu. Popišme tento proces vzorcem: CxHyOz + O2 -> CO2 + H2O + bakteriální biomasa, kde CxHyOz je organická hmota. |
| anaerobní bakterie | Žijí bez kyslíku, a proto je jejich růst biomasy malý. Anaerobní typ bakterií se používá při bezkyslíkaté fermentaci organických sloučenin k výrobě metanu. Vzorec: CxHyOz -> CH4 + CO2 + bakteriální biomasa |
3. Jaká zařízení a stanice se používají k čištění znečištění odpadních vod.
3.1. Odrůdy metod biologické léčby.
Všechny způsoby biologické léčby se dělí na přírodní a umělé.
| Přirozené | umělý |
| Drenážní nebo filtrační pole | Biofiltry |
| Biorybníky | Digestory (anaerobní reaktory) |
| Aerotanky (aerobní reaktory) | |
| filtrační jamky | |
| pískové a štěrkové filtry | |
| cirkulující oxidační kanály | |
| Stanice biologického čištění (bioreaktory) |
3.2. Vývojový diagram procesu biologické čistírny odpadních vod.
Nyní se podívejme, jak funguje biologické čištění vody v praxi v čistírnách odpadních vod.
Obr. Technologické schéma procesu čištění odpadních vod v čistírně odpadních vod.
V biologických čistírnách probíhají procesy rozkladu organických látek v jedné nádrži, ale v různých odděleních (zónách). Tím se výrazně snižuje plocha přidělená stanicím biologického čištění.
V 3. anoxické zóně dochází k odstraňování dusičnanového dusíku z vratného aktivovaného kalu, v XNUMX. zóně k odstraňování dusičnanů vzniklých při procesu nitrifikace v aerobní zóně pro zajištění požadované kvality vyčištěné vody z hlediska N-NOXNUMX.
Na výkon procesu biologického odstraňování fosforu má vliv: jak dlouho je odtok v anaerobní zóně, jak dlouho trvá odtok, než projde anoxickou a aerobní zónou, jaká je hmotnost snadno oxidovatelných organických sloučenin, stáří aktivovaný kal, a koncentrace dusičnanů v anaerobní zóně.
4. Klady a zápory všech metod biologické léčby
Tabulka 1. Účinnost čištění v závislosti na metodě
| Stopa | Rychlost čištění | Potřeba vzduchu | Druhy znečištění | Celoroční provoz | |
| Filtrační pole, biojezírka | большая | nízký | ano | organické | ne |
| Biologické čistírny | Malý | vysoký | ano | organické | ano |
5. Závěr
Biologické čištění vody vymyslela sama příroda. Rozvoj naší civilizace však vyžaduje urychlení přírodních procesů. V tomto případě umělý lidský zásah do mechanismu biologického čištění prospívá přírodě:
Voda je cenným zdrojem, k jejímu čištění se používají různé metody, včetně biologických. Spolu s nimi lze v závislosti na stupni znečištění provádět mechanickou filtraci a chemické ošetření. Návrhy jsou vybírány s ohledem na vlastnosti vody a požadavky na produkt.
Mezi výhody biologické léčby patří bezpečnost a ničení patogenů. Stejného výsledku lze dosáhnout při chemické expozici, ale v kapalině budou přítomny určité nečistoty, což není vždy přijatelné. Ve většině případů se nejprve provádí mechanická filtrace odpadní vody, která zajišťuje její kvalitní přípravu.
Mechanická metoda
Téměř všechny systémy čištění odpadních vod obsahují konstrukce pro mechanickou filtraci, která zajišťuje vysoce kvalitní čištění. Jedná se o jednoduchou a cenově dostupnou technologii, která umožňuje oddělovat hrubé směsi, jejichž přítomnost je na výstupu nepřijatelná. Poté se provádí jemnější čištění včetně anaerobního čištění.
V takových systémech se provádějí následující procesy:
Za hlavní se považuje usazování, se kterým odstraníte téměř 70 % nečistot. Ve speciálních zařízeních se ukládají hrubé látky, po kterých se provádí následné zpracování.
Toto čištění se používá v myčkách aut, ropných rafinériích a dešťových kanalizacích. Při odtoku dešťové vody tvoří velké množství z celkového objemu hrubé suspendované látky, včetně oblázků, listí nebo větví. Největší nečistoty se odstraňují pomocí lapačů písku, které jsou přítomny v čisticích systémech. Kvalita se kontroluje na odtoku, v závislosti na tom lze vodu použít pro přemytí, instalace, pro zavlažování nebo jednoduše pro vypouštění do přírodních nádrží.
Metody biologické léčby
Účelem takového čištění je odstranit organické složky přítomné v odpadních vodách. K tomuto účelu se využívají aerobní a anaerobní mikroorganismy, které tyto látky zužitkují do stavu vody a plynu.
Vlastnosti každé metody:
Odrůdy místních struktur čištění vody
Použití místních čistírenských struktur je povinné, čistí odpadní vody tak, aby vyčistily látku, která je prakticky bezpečná. Lze jej vypouštět do nádrží nebo použít k zavlažování ploch.
Odrůdy takových struktur:
Proces biologického čištění je doplněn membránovým reaktorem, který je instalován jak na velkých zařízeních, tak v domovních kanalizacích. V něm se voda dostává do kontaktu s kalem a následně vstupuje do membránového filtru. Takové systémy jsou nejúčinnější pouze v kombinaci s mechanickým čištěním, které je navrženo v souladu s požadavky projektové dokumentace.
