Биологические методы очистки вод, загрязненных бытовыми и промышленными отходами, применяются уже около 70 лет. Преимуществом биологических методов перед многими химическими и физико-химическими является полная минерализация органического материала. Наиболее простой способ очистки сточных вод состоит в использовании почвенных методов очистки на полях фильтрации и полях орошения.[ ...]
Для очистки сточных вод служат также окислительные пруды. Это естественные или искусственные неглубокие водоемы, в которых осуществляется деструкция органических веществ аналогично процессам самоочищения в природных водах. Очистные пруды могут быть обычными и с искусственной аэрацией. В не-аэрируемых прудах окисление органических загрязнений микроорганизмами происходит за счет растворенного в воде кислорода. Их малая глубина способствует хорошему прогреванию и освещенности воды солнечными лучами, в результате чего интенсивно развиваются планктонные водоросли и донные высшие растения. Растительные организмы питаются неорганическими продуктами микробного метаболизма и, в свою очередь, снабжают микроорганизмы кислородом, образующимся в процессе фотосинтеза. В последние годы водорослям отводится важная роль в процессах самоочищения водоемов, а в ряде стран проводятся исследования по выращиванию на сточных водах водорослей родов С1оге11а и 5сепес1езтиз с целью получения кормового белка и биологически активных веществ [35]. Аэрируемые пруды в 5— 10 раз эффективнее обычных. Повышение количества растворенного в воде кислорода достигается с помощью механических аэрирующих устройств.[ ...]
Поля фильтрации, орошения и окислительные пруды отличаются сравнительно небольшой производительностью. Поэтому в больших городах и на крупных промышленных предприятиях используются специальные очистные сооружения. Существуют аэробные и анаэробные методы очистки. К аэробным относится очистка с помощью активного ила и биофильтрование.[ ...]
Активный ил, представляющий собой сложный биоценоз, наращивается и используется для очистки сточной воды в искусственных железобетонных бассейнах, называемых аэротенками.[ ...]
Процесс окисления органических веществ стока происходит в две стадии. Первая — сорбция загрязнений — осуществляется в момент смешивания сточной жидкости с активным илом. Одновременно начинается вторая — процесс окисления сорбированного материала. Первую стадию можно проводить в отдельных резервуарах — камерах биокоагуляции, куда добавляют активный ил из вторичных отстойников. После продувания воздухом в таких камерах сточная жидкость подается в первичные отстойники. Эффективность работы первичных отстойников повышается также при использовании предварительной аэрации сточной воды в специальных сооружениях — преаэраторах. Если очистке подлежат промышленные сточные воды, высоко концентрированные или содержащие токсические компоненты, то перед аэро-тенками строят бассейны-усреднители, чтобы избежать губительного действия резких колебаний состава промышленных стоков на активный ил.[ ...]
Наряду с сооружениями, в которых сточная вода не смешивается сразу с жидкостью, находящейся в аэротенке, существуют аэротенки со ступенчатым впуском сточных вод, аэротенки-смесители. Разработаны аэротенки-отстойники, аэротенки-освет-лители и другие. Аэротенк-осветлитель оригинальной конструкции, обеспечивающий хорошее отделение ила от очищенной воды, независимо от его физико-химических свойств, предложен сотрудниками Научно-исследовательского конструкторско-технологического института городского хозяйства МКХ УССР [107].[ ...]
Биофильтры по своей производительности уступают аэротен-кам. Они представляют собой сооружения, заполненные крупнозернистой загрузкой, на которой и развиваются микроорганизмы, образуя биопленку. В качестве наполнителя используют различные материалы, которые должны быть устойчивыми к разрушению и безвредными для микроорганизмов. Различают биофильтры высоконагружаемые и слабонагружаемые, или капельные. Высоконагружаемые предусматривают очистку больших объемов сточных вод с достаточно высокой концентрацией загрязнений. Они в 10—15 раз более производительны, но не обеспечивают полной очистки сточной жидкости. В слабона-гружаемых достигается полная очистка, но производительность их низка. Эти сооружения рекомендуется использовать для очистки небольших объемов сточных вод с невысокой концентрацией загрязнений. В капельных биофильтрах применяется естественная вентиляция, которая осуществляется за счет перепада температур сточной воды и внешнего воздуха. Если температура внутри фильтра выше, чем снаружи, поток воздуха поступает снизу вверх. При более высокой внешней температуре происходит обратное движение. Высота капельных биофильтров обычно не превышает двух метров, отношение диаметра к высоте больше единицы. Подача сточной жидкости на эти фильтры осуществляется с такой скоростью, при которой частицы биопленки не смываются, поэтому минерализация отмерших клеток происходит здесь же, на фильтре. Очищенная вода прозрачна и может сразу сбрасываться в водоем.[ ...]
Помимо высоконагружаемых и капельных иногда применяются башенные фильтры, у которых высота в несколько раз больше диаметра. Время контакта сточной воды с биопленкой зависит от состава стока, его концентрации, температуры и других факторов, а также конструкции сооружения.[ ...]
Иногда биофильтры соединяют с аэро-тенками. Для очистки сточных вод от летучих органических соединений может быть с успехом использована установка, представляющая собой комбинацию аэро-тенка и аэрофильтра, предложенная сотрудниками отдела биологической очистки промышленных стоков Института коллоидной химии и химии воды АН УССР (рис. 31) [57]. Верхняя часть сооружения работает как биофильтр. Очищаемая жидкость подается ниже верхнего края загрузки, а разбавляющая вода с минеральными солями — сверху. При этом летучие вещества, находящиеся в стоке, не попадают в окружающую атмосферу, а разлагаются микроорганизмами биопленки при прохождении через фильтрующий слой. В то же время остальные компоненты сточной воды разрушаются в нижней части установки, являющейся аэротенком.[ ...]
В аэротенках и биофильтрах можно успешно очищать как хозяйственно-бытовые, так и промышленные сточные воды, в том числе и стоки химических предприятий [177].[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема аэротенка. |
 |
| Схема биофильтра. |
 |
| Схема установки для биологической очистки сточных вод, содержащих легколетучие примеси |
 |
| Схема конструкции метан-тенка. |
 |