Beztlenowe oczyszczanie ścieków

Beztlenowe oczyszczanie jest beztlenowym (bez obecności tlenu) dwustopniowym procesem przemiany biochemicznej organicznego zanieczyszczenia ścieków w metan i dwutlenek węgla. Początkowo pod wpływem bakterii substancje organiczne są fermentowane do prostych kwasów organicznych (fazy kwasowej), a w drugim etapie kwasy te już służą jako źródło pożywienia dla bakterii tworzących metan (faza alkaliczna).

Główna reakcja tworzenia metanu:

gdzie jest H2A - materia organiczna zawierająca H2.

Metan może powstawać w wyniku rozkładu kwasu octowego:

W pewnych warunkach amoniakiem może być również produkt końcowy.

Bakterie metanowe są bardzo wrażliwe na wahania czynników zewnętrznych. Ta okoliczność powoduje mniejszą elastyczność i stabilność procesu beztlenowego niż aerobowego i wymaga ścisłej kontroli i regulacji parametrów wejściowych odcieku. Za optymalne w aparacie uważa się: temperaturę 30-35 0 С, pH 6,8-7,2, potencjał RV ośrodka ≈-0,25.

Beztlenowe traktowanie może być wystarczająco skoncentrowaną ścieką z BZT5 nie mniej niż 500-1000 g / m 3. Urządzenia anaerobowe są bardziej skomplikowane w budowie niż zbiorniki aero i są droższe w budowie.

Zwykle sprzęt anaerobowy służy do fermentacji osadów pierwotnych zbiorników sedymentacyjnych i nadmiaru aktywowanego osadu aerobowych układów biochemicznych do oczyszczania ścieków bytowych i ich mieszanin z odpadami przemysłowymi.

Stopień rozkładu związków organicznych wynosi 40-50%.

Zaproponowano i zastosowano jedno- i dwustopniowe systemy oczyszczania i różne typy reaktorów.

W systemie dwustopniowym (rys.), Pierwszą strukturą jest ciągła biostacja o przepływie ciągłym z pełnym mieszaniem, druga struktura może być używana do oddzielania i zatężania ciał stałych (septyczne zbiorniki, wirówki itp. Mogą również pełnić tę funkcję).

Ryc. Dwustopniowy anaerobowy układ dekompozycji (a): 1 - wejście do odpadów;

2 - wylot gazu; 3 - mieszanka osadu; 4 - ciekłe spływanie; 5 - zawieszenie; 6 - osad powrotny;

7 - urządzenie do mieszania; 8 - dysza (podłoże)

W takich układach istnieje możliwość powrotu (recyrkulacji) części osadu z drugiego etapu do pierwszego etapu, w celu zwiększenia dawki biologicznie czynnych mikroorganizmów w nim i intensyfikacji procesu. Jednak użycie konwencjonalnych zbiorników septycznych w drugim etapie jest możliwe tylko pod warunkiem wstępnego odgazowania strumienia pierwszego stopnia, ponieważ wydzielanie gazu zapobiega osadzaniu. Dlatego dwustopniowe systemy są głównie stosowane do częściowego rozdzielania dwóch etapów obróbki beztlenowej: produkcji lotnych kwasów organicznych i fermentacji metanowej.

Beztlenowe urządzenie jest wykorzystywane głównie przez komory fermentacyjne - struktury, które działają na zasadzie reaktora z całkowitym wymieszaniem.

Ryc. Methentank: 1 - kapturek gazowy do zbierania gazu; 2 - gazociąg od pokrywy gazowej; 3 - mieszadło śmigłowe; 4 - rurociąg do załadunku (na przykład osady czynne i osady czynne); 5 - rurociągi do usuwania wody z szlamu lub zrzucania sfermentowanego osadu z różnych poziomów; 6 - wtryskiwacz zasilający parą do podgrzewania zawartości komory fermentacyjnej i mieszania; 7 - rurociąg rozładowujący zawiesinę produktów fermentacji w fazie stałej (np. Przefermentowany szlam); 8 - rura cyrkulacyjna; 9 - rurociąg do opróżniania komory fermentacyjnej

Rozróżniaj komory fermentacyjne typu otwartego i zamkniętego (te ostatnie - z twardą lub pływającą podłogą).

W strukturze o ustalonym sztywnym zachodzeniu (fig.), Poziom fermentującej masy jest utrzymywany powyżej podstawy szyjki, ponieważ w tym przypadku masowe lustro jest małe, natężenie gazów spalinowych jest duże i nie tworzy się skorupa. Aby przyspieszyć proces, masę miesza się i ogrzewa do 30-40 ° C (z trawieniem mezofilowym) przy użyciu pary o niskiej intensywności (0,2-0,46 MPa). Główna cyrkulacja w komorze fermentacyjnej odbywa się za pomocą mieszadła śmigłowego.

Typowe komory fermentacyjne mają użyteczną objętość jednego zbiornika 1000-3000 m3. Konwencjonalnie, ta objętość jest podzielona na cztery części o różnych funkcjach: objętość do tworzenia pływającej skorupy, objętość wody z szlamu, objętość rzeczywistej fermentacji, objętość do zagęszczania i dodatkową stabilizację osadu podczas przechowywania (do 60 dni).

Maksymalna możliwa dzienna dawka obciążenia (wm 3 / dzień na 1 m3 urządzenia) jest określona przez fakt, że zwiększenie tej dawki spowoduje nadmierne rozładowanie z odpływem z budowy aktywnych komórek bakteryjnych w czasie ich wzrostu i po pewnym czasie nie będzie wystarczającej ilości aktywnych organizmów w systemie.

Wady układów beztlenowych: niskie tempo wzrostu drobnoustrojów, długi czas przebywania substancji biologicznie czynnych w strukturach (2-6 dni.).

Zalety metody: minimalne tworzenie biologicznie aktywnych ciał stałych, wytwarzanie użytecznych produktów (gaz palny 65% ​​metanu i 33% dwutlenku węgla, sfermentowany osad).

Do przetwarzania i fermentowania surowego szlamu stosuje się trzy rodzaje struktur: 1) szamba (zbiorniki septyczne); 2) zbiorniki sedymentacyjne wrzutowe (Emscher); 3) komory fermentacyjne.

Główne menu

Cześć! Praktycznie wszystkie rodzaje ścieków podlegają bioremediacji. Dla tego rodzaju filtracji powstają specjalne warunki, w których specjalne mikroorganizmy rozkładają i przetwarzają różne substancje organiczne, które zanieczyszczają wodę.

Jedną z najpopularniejszych metod takiej obróbki jest proces beztlenowy, czyli czyszczenie bez powietrza. Sprzątanie odbywa się w specjalnych szambach zwanych szamba.

Obróbka anaerobowa w zbiornikach septycznych służy głównie do usuwania szlamu, szlamu i innych zanieczyszczeń ze ścieków, a także do przetwarzania innych rodzajów osadów i odpadów stałych. Szamba to same szczelne poziome poziome zbiorniki, na których dnie tworzy się osad składający się z cząstek stałych. Następnie gnije i rozkłada się z beztlenowymi mikroorganizmami.

Głównym zadaniem szamba jest oddzielenie rozpuszczalnych cząstek w cieczy od nierozpuszczalnych i rozłożenie zanieczyszczeń bakteriami beztlenowymi. Niewątpliwą zaletą obróbki beztlenowej w zbiornikach septycznych jest niewielkie tworzenie się biomasy różnych szkodliwych mikroorganizmów. Ten rodzaj beztlenowej obróbki jest bardziej uzasadniony w przypadku wystarczająco niskiego poziomu wód gruntowych.

Czyszczenie anaerobowe w zbiornikach septycznych składa się z dwóch etapów fermentacji ścieków. To kwaśna i alkaliczna fermentacja.

Fermentacja kwaśna odbywa się w zbiorniku septycznym podczas pierwszego napełniania, gdy ścieki nie są zanieczyszczone sfermentowanym szlamem. Ten etap charakteryzuje się powstawaniem nieprzyjemnych gazów zapachowych. Usuwanie szlamu towarzyszą żółto-szare osady, które nie wysychają dobrze w powietrzu. Szlam najczęściej wypływa na powierzchnię za pomocą gazu.
Gazy uwalniane podczas procesu fermentacji kwaśnej wypierają tlen i stopniowo wypełniają szambo, w wyniku czego bakterie beztlenowe zaczynają aktywnie się rozwijać. To sugeruje, że rozpoczął się drugi etap oczyszczania - fermentacja alkaliczna.

Fermentacja alkaliczna jest również nazywana metanem, ponieważ główną częścią produktów generujących gaz w szambie jest metan. Podczas fermentacji alkalicznej nie występuje powstawanie cuchnących gazów, ponadto proces ten charakteryzuje się dość szybkim przebiegiem, a objętość szlamu znacząco spada. W tym samym czasie muł ma ciemną barwę i szybko wysycha w powietrzu.

Aby uzyskać bardziej kompletny rozkład szlamu, stosowane są specjalne rodzaje szczepów bakterii beztlenowych. Pozwala to na całkowity rozpad wszystkich zanieczyszczeń. Ponadto, podczas fermentacji beztlenowej, zanikanie patogennych mikroorganizmów przebiega z większą szybkością, w wyniku czego wytwarza się wytrącony produkt wyższej jakości, który jest aktywnie wykorzystywany w rolnictwie jako nawóz organiczny.

Objętość szamba bezpośrednio zależy od ilości zużytej wody. Na przykład, jeśli zużycie wody wynosi 250 litrów dziennie, minimalna objętość szamba powinna wynosić około 3 metrów sześciennych. Tradycyjnie zbiorniki septyczne są wykonane z kamienia, czerwonej cegły lub betonowych pierścieni o grubości ścianki co najmniej 12 centymetrów. Dzisiaj coraz popularniejsze stają się plastikowe, polietylenowe, polipropylenowe i kompozytowe pojemniki z włókna szklanego. Materiał dobierany jest na podstawie wszystkich jego właściwości technicznych: odporności mechanicznej na nacisk, podatności na korozję, sztywności i wytrzymałości. Kształt szamba może być inny, ale nadal najlepszym kształtem jest obwód, ponieważ okrągłe ścianki najbardziej równomiernie rozkładają nacisk gleby.

Warto również zauważyć, że pomimo wszystkich zalet beztlenowego oczyszczania, ta metoda ma nadal niewielkie wady. Należą do nich niskie wskaźniki fermentacji i recyklingu, niebezpieczeństwo uwolnienia metanu, szczególna wrażliwość na metale ciężkie, a także wzbogacanie ścieków azotem amonowym.

Trzeba powiedzieć, że dziś możliwe jest czyszczenie bez składników odżywczych i wszystkie warunki zostały stworzone, aby zmniejszyć ilość odpadów. Beztlenowa metoda oczyszczania wody w szambach jest najbardziej produktywna i obiecująca, ponieważ jej wdrożenie wymaga minimalnej ilości sprzętu w eksploatacji i nie ma problemów z usuwaniem odpadów. To z kolei daje niezaprzeczalne korzyści ekonomiczne i wysokie wskaźniki czyszczenia.

Ścieki

W ostatnich latach kwestia ochrony środowiska stała się pilniejsza niż kiedykolwiek. Jednym z ważnych problemów w tym temacie jest oczyszczanie ścieków przed wyrzuceniem ich do pobliskich zbiorników wodnych. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu może być biologiczna obróbka ścieków. Istotą takiego oczyszczenia jest podział związków organicznych za pomocą drobnoustrojów na produkty końcowe, mianowicie woda, dwutlenek węgla, siarczanowanie azotynów itp.

Najpełniejsze oczyszczanie ścieków przemysłowych zawierających substancje organiczne w stanie rozpuszczonym odbywa się metodą biologiczną. W tym przypadku stosuje się te same procesy, co w oczyszczaniu wody w gospodarstwie domowym, aerobowym i beztlenowym.

Do czyszczenia aerobowego stosuje się aeroteki o różnych modyfikacjach konstrukcyjnych, oksyzy, zbiorniki filtrów, ogniwa flotacyjne, biodiesle i rudy biologiczne.

W procesie beztlenowym dla silnie skoncentrowanych ścieków wykorzystywanych jako pierwszy etap oczyszczania biologicznego, podstawową strukturę stanowią fermentory.

Metoda tlenowa w oparciu o wykorzystanie aerobowych grup organizmów, których żywotność wymaga stałego przepływu O2 i temperatury 20-40 C. Mikroorganizmy są uprawiane w osadzie czynnym lub biofilmie.

Osad czynny składa się z żywych organizmów i stałego podłoża. Organizmy żywe są reprezentowane przez nagromadzenie bakterii, robaków pierwotniakowych, grzybów pleśniowych, drożdży, a rzadko - larw owadów, skorupiaków i alg. Biofilm rośnie na wypełniaczach biofiltra, ma wygląd śluzowej warstwy o grubości 1-3 mm i więcej. Procesy aerobowego oczyszczania ścieków trafiają do obiektów zwanych aerotanks.

Ryc.1. Wzór działania Aerotank

Wzór działania Aerotank

1 - krążący aktywowany szlam; 2 - nadmiar osadu czynnego;

3 - przepompownia; 4 - osadnik wtórny;

5 - zbiornik lotniczy; 6 - pierwotny klarownik

Zbiorniki Aero to dość głębokie (od 3 do 6 m) zbiorniki wyposażone w urządzenia do napowietrzania. Tu żyją kolonie mikroorganizmów (na kłaczkowatych strukturach osadu czynnego), rozdzielając materię organiczną. Po zbiornikach napowietrzania oczyszczona woda dostaje się do szamba, gdzie następuje sedymentacja osadu czynnego w celu późniejszego częściowego powrotu do zbiornika napowietrzania. Ponadto w takich obiektach są ustawione specjalne zbiorniki, w których muł "spoczywa" (jest regenerowany).

Ważną cechą działania aerotanu jest obciążenie aktywnego osadu N, który jest zdefiniowany jako stosunek masy zanieczyszczeń wprowadzanych do reaktora na dzień do absolutnie suchej lub wolnej od popiołu biomasy osadu czynnego w reaktorze. Zgodnie z obciążeniem osadu czynnego, aerobowe systemy oczyszczania są podzielone na:

wysokoprężne aerobowe oczyszczalnie ścieków o N> 0,5 kg BZT (wskaźnik biochemicznego zużycia tlenu) 5 dziennie na 1 kg szlamu;

średniobjętościowe systemy oczyszczania ścieków z tlenem o wartości 0,2 18

Beztlenowe oczyszczanie ścieków

Firmy chemiczne zużywają dużo ścieków, a następnie wyrzucają dużą ilość wysoce zanieczyszczonych płynów. W związku z tym zadanie racjonalnego, zintegrowanego wykorzystywania zasobów wodnych jest dziś szczególnie dotkliwe i stanowi ważny problem techniczny, ekonomiczny i technologiczny. Jedna z metod beztlenowego oczyszczania ścieków.

Dlaczego ścieki wymagają czyszczenia?

Ścieki zawierają różne zanieczyszczenia, cząstki koloidalne i gruboziarniste, substancje mineralne, organiczne, biologiczne. Aby ścieki nie miały negatywnego wpływu na środowisko, zanieczyszczając środowisko, konieczne jest jego oczyszczenie przed odprowadzeniem, którego głównym zadaniem jest dezynfekcja, klarowanie, odgazowywanie, destylacja i zmiękczanie. Ścieki zanieczyszczone różnymi substancjami chemicznymi są traktowane na różne sposoby. Najpopularniejsze z nich to mechaniczne, chemiczne, fizykochemiczne i biologiczne.

Czym jest biologiczne oczyszczanie ścieków?

Leczenie biologiczne wykonuje się przy użyciu substancji organicznych. Ta technika opiera się na zdolności drobnoustrojów do wykorzystywania materii organicznej rozpuszczonej w ściekach. Zużycie organiczne występuje w obecności i braku tlenu.

Metody leczenia biologicznego

Metody oczyszczania biologicznego - aerobowe i beztlenowe. Beztlenowe prowadzi się w nieobecności tlenu. Ze względu na przystępny koszt i wysoką wydajność technika ta jest w najszerszym możliwym popycie we współczesnym przemyśle.

Metody tlenowego oczyszczania ścieków: sposób oczyszczania ścieków w warunkach tlenowych

Proces dezynfekcji zanieczyszczonych ścieków z udziałem mikroorganizmów tlenowych odbywa się pod warunkiem stałego dostępu tlenu (to tlen determinuje żywotną aktywność substancji organicznych). Sam proces czyszczenia odbywa się w bioreaktorze lub zbiorniku napowietrzania (specjalny pojemnik wykonany z tworzywa sztucznego, metalu lub betonu). W zbiorniku w niewielkiej odległości od dna znajdują się sita i szczotki - służą one jako podstawa do umieszczenia kolonii bakterii tlenowych.

Aby zapewnić stały dostęp tlenu, na dnie zbiorników zainstalowane są aeratory, specjalne rury z otworami. Powietrze, które przez nie przepływa, nasyca dreny tlenem, a tym samym tworzy warunki niezbędne do życia i wzrostu tlenowych. Ponieważ procesom utleniania substancji organicznych towarzyszy wydzielanie dużych ilości energii, temperatura robocza wewnątrz basenu napowietrzającego może znacznie wzrosnąć.

W przypadku zwykłych systemów tego typu potrzebny jest złożony układ elektroniczny. Pomaga w utrzymaniu warunków niezbędnych do żywotnej aktywności bakterii tlenowych.

Cechy procesów biologicznego oczyszczania beztlenowego

Obróbka beztlenowa jest stosowana przede wszystkim do usuwania osadów, szlamów i innych zanieczyszczeń ściekami. Służy również do przetwarzania innych rodzajów opadów, odpadów stałych. Szambo to podziemne, hermetycznie zamknięte poziome zbiorniki, na których dnie tworzy się stały osad. Następnie gnije i rozkłada się. Te procesy zachodzą dokładnie dzięki działaniu beztlenowych mikroorganizmów.

Głównym zadaniem szamba zakładu beztlenowego jest oddzielenie rozpuszczalnych cząstek płynu od nierozpuszczalnych i rozkład zanieczyszczeń przez traktowanie beztlenowymi mikroorganizmami. Zaletą beztlenowych systemów przetwarzania odpadów jest niska biomasa szkodliwych mikroorganizmów. Zaleca się stosowanie tej metody przy niskim poziomie wód gruntowych.

Metody beztlenowe. Beztlenowe biologiczne oczyszczanie ścieków

Beztlenowe procesy oczyszczania wody występują w fermentorach i bioreaktorach (instalacje te są zaplombowane). Materiały do ​​produkcji pojemników - metal, plastik, beton. Ponieważ tlen nie jest potrzebny do działania mikroorganizmów, wszystkie procesy oczyszczania przebiegają bez uwalniania energii, a temperatura nie wzrasta. Wraz z rozkładem składników organicznych znajdujących się w wodzie liczba kolonii bakterii pozostaje prawie niezmieniona. Ponieważ złożony system kontroli warunków środowiskowych nie jest w tym przypadku wymagany, koszt metody jest stosunkowo niski.

Główną wadą obróbki beztlenowej jest powstawanie palnego metanu w wyniku działania beztlenowców. W związku z tym konstrukcje mogą być instalowane tylko na płaskich, dobrze wydmuchiwanych powierzchniach, analizatory gazu powinny być montowane wzdłuż ich obwodu, a następnie podłączone do systemu sygnalizacji pożaru. Nawiasem mówiąc, beztlenowe czyszczenie w większości przypadków służy do obsługi domów wiejskich i domków w LOS.

Schemat oczyszczalni ścieków i urządzenia itp. (Punkty grzewcze) budynków

Leczenie beztlenowe nie jest kompletnym schematem, a jedynie oddzielnym etapem w złożonym systemie oczyszczania ścieków z różnych zanieczyszczeń. Schemat uzdatniania wody w oczyszczalni przedstawia się następująco:

  1. Odciek zawierający substancje organiczne i nieorganiczne, duże cząstki (kamienie, piasek), syntetyczne wtrącenia wpadają do pierwszej komory (nazywane jest to szambo). W misce ścieków znajduje się mechaniczne oczyszczanie ścieków pod wpływem grawitacji. Główne ciężkie składniki osiadają na dnie zbiornika.
  2. Po wstępnej obróbce odciek wchodzi już do drugiej komory, gdzie jest nasycony tlenem. Duże inkluzje organiczne są tu kruszone na małe cząstki. W niektórych instalacjach w tych komorach znajdują się jodły i szczotki wykonane ze stali, które zachowują nierozkładalne składniki, takie jak polietylen, włókna syntetyczne i inne materiały, które są praktycznie niezniszczalne.
  3. Nasycone ścieki tlenowe trafiają do bioreaktora zbiornika, w którym materia organiczna ulega rozkładowi.
  4. Ostateczne czyszczenie grawitacyjne odbywa się w ostatniej komorze. W dolnej części tego przedziału znajduje się szkielet wapienny, który wiąże chemicznie aktywne pierwiastki.

Oddzielne urządzenie filtrujące może być dodatkowo zainstalowane na wyjściu z oczyszczalni ścieków. Gwarantuje maksymalny stopień oczyszczenia - do 99%. Po uruchomieniu stacje oczyszczania biologicznego działają całkowicie autonomicznie.

Wszystkie procesy transformacji są ściśle ze sobą powiązane i przebiegają w sposób zgodny z zaleceniami beztlenowego bioreaktora. Każde naruszenie technologiczne prowadzi do niepowodzenia wszystkich procesów. Dlatego projekt oczyszczalni ścieków powinien być tak dokładny, jak to tylko możliwe - jak również ich dostosowanie do odpowiednich ścieków.

W zależności od przeważającej klasy substancji organicznych (tj. Mas wody odpływowej) zmienia się skład biogazu oraz procent zawartego w nim metanu. Węglowodany rozkładają się łatwo, ale dają mniejszą część metanu. Wraz z rozkładem olejów i tłuszczów powstaje duża ilość biogazu o znacznej zawartości metanu. Procesy rozkładu zachodzą powoli. Kwasy tłuszczowe - w tym przypadku produkty uboczne rozkładu tłuszczów i tłuszczów - często stają się dodatkową przeszkodą w normalnym przebiegu procesu rozkładu.

Najnowocześniejsze i wyrafinowane struktury wykorzystywane do fermentacji osadów to metathenika. Dzięki ich zastosowaniu czas fermentacji ulega znacznemu skróceniu - przecież sztuczne ogrzewanie znacznie zmniejsza objętość obiektów. Dzisiaj metathenki są powszechnie stosowane w praktyce zagranicznej i krajowej. Wizualnie są to zbiorniki - żelbetowe, cylindryczne, ze stożkowym dnem, hermetyczne zakładki. Na szczycie zbiornika znajduje się nasadka do zbierania i usuwania mas gazów. Metatinki są wyposażone w mieszadło śmigłowe zainstalowane w cylindrycznej rurze i napędzane silnikiem elektrycznym, wymiennikiem ciepła w postaci systemu rur i odgałęzionych rur.

Do rozładunku sfermentowanych mas wykorzystuje się specjalne urządzenie - urządzenie z pionową rurą, rurą spustową i urządzeniem blokującym. Mieszanina świeżego (surowego) osadu, który znajduje się w osadnikach pierwotnych, a także osady czynne (trafia do osadnika wtórnego po napowietrzaniu zbiornika) jest podawana wewnątrz metatheng. Kolejnym etapem przepływu pracy jest fermentacja. Jest termofilny i mezofilny (przeprowadzany w temperaturze 50-55 i 30-35 stopni Celsjusza). W fermentacji termofilnej procesy rozkładu rozkładają się znacznie szybciej, ale już sfermentowany osad ulega pogorszeniu. Mieszanina gazów uwalnianych podczas fermentacji składa się z metanu i dwutlenku węgla w stosunku 7 do 3.

Aerobowe i beztlenowe metody oczyszczania ścieków: zalety

Główne zalety metod biologicznego oczyszczania ścieków:

  1. Przystępna cena - koszt czyszczenia metr sześcienny odpadów za pomocą metody chemicznej i mechanicznej jest wyższy niż przy użyciu metody biologicznej.
  2. Łatwość użycia, niezawodność - natychmiast po uruchomieniu stacji do oczyszczania biologicznego zaczyna działać całkowicie autonomicznie. Zakup materiałów eksploatacyjnych nie jest wymagany.
  3. Przyjazność dla środowiska - oczyszczone ścieki mogą być bezpiecznie odprowadzane do gruntu bez obawy o stan środowiska. Po uruchomieniu stacji nie pozostały żadne odczynniki, które należy odpowiednio zutylizować. Muł, który osadza się na dnie komory, jest doskonałym nawozem.

Stopień oczyszczenia wynosi 99%, to jest teoretycznie możliwe jest picie oczyszczonej wody w sposób biologiczny, ale w praktyce lepiej tego nie robić. Ponieważ kolonie bakterii mają zdolność reprodukcji, wystarczy je wymienić raz na pięć lat.

Naturalne oczyszczanie biologiczne

W przyrodzie odbywają się procesy biologicznego oczyszczania wody, ale trwa to wiele lat. Jeżeli zanieczyszczone ścieki przedostają się do gleby, są natychmiast wchłaniane do gleby, gdzie są przetwarzane przez specjalne mikroorganizmy. Gdy ciecz dostanie się do gliniastej gleby, powstaje biopond - w niej ścieki są stopniowo rozjaśniane pod wpływem grawitacji, a na dole tworzą się osady organiczne. Ale procesy te zabierają dużo czasu - i chociaż sama przyroda oczyszcza wodę z zanieczyszczeń, sytuacja ekologiczna gwałtownie się pogarsza.

Wniosek

Beztlenowa metoda oczyszczania ścieków ma swoje zalety i wady. Z jednej strony duża ilość aktywowanego osadu nie powstaje podczas procesu czyszczenia, co oznacza, że ​​nie trzeba go usuwać. Z drugiej strony, metoda może być stosowana tylko przy niskich stężeniach substratu. Około 89% energii przeznacza się na produkcję metanu, a tempo wzrostu biomasy jest niskie. Wydajność czyszczenia rozważanej metody jest wysoka, ale w niektórych przypadkach ściek jest nadal oczyszczany.

Biologiczne oczyszczanie wody: procesy tlenowe i beztlenowe

Obróbka biologiczna obejmuje degradację organicznego składnika ścieków przez mikroorganizmy (bakterie i pierwotniaki). Na tym etapie następuje mineralizacja ścieków, usuwanie azotu organicznego i fosforu, głównym celem jest zmniejszenie BZT5 (biochemiczne zapotrzebowanie na tlen przez 5 dni, niezbędne do utleniania związków organicznych w wodzie). Zgodnie z obowiązującymi normami zawartość substancji organicznych w oczyszczonej wodzie nie powinna przekraczać 10 mg / l.

Zarówno tlenowe, jak i beztlenowe organizmy mogą być stosowane w bioremediacji.

Degradacja substancji organicznych przez drobnoustroje w warunkach tlenowych i beztlenowych odbywa się z różnymi bilansami energetycznymi reakcji ogółem. Rozważ i porównaj te procesy.

Dzięki aerobowej biooksydacji glukozy 59% energii zawartej w niej jest wydawane na wzrost biomasy, a 41% to utrata ciepła. Wynika to z aktywnego wzrostu drobnoustrojów tlenowych. Im wyższe stężenie substancji organicznych w oczyszczonym ścieku, tym silniejsze jest ogrzewanie, tym wyższe tempo wzrostu biomasy drobnoustrojowej i nagromadzenie nadmiaru aktywnego osadu.

C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + biomasa mikrobiologiczna + ciepło

Przy beztlenowej degradacji glukozy z powstawaniem metanu tylko 8% energii zużywa się na wzrost biomasy, 3% to strata ciepła, a 89% to metan. Mikroorganizmy beztlenowe rosną powoli i wymagają wysokiego stężenia substratu.

C6H12O6 -> 3CH4 + 3CO2 + biomasa drobnoustrojowa + ciepło

Tlenowych drobnoustrojów przedstawiono różnych mikroorganizmów, przede wszystkim bakterie, różne utleniający materii organicznej w większości przypadków, niezależnie od siebie, jednak utlenianie pewnych substancji przenoszonych przez cooxidation (kometabolizm). Aerobowa wspólnota mikrobiologiczna systemów aktywowanego osadu do tlenowego oczyszczania wody jest reprezentowana przez wyjątkową różnorodność biologiczną. W ostatnich latach nowych technik mokulyarno biologii, w szczególności określonych próbek rRNA w osadzie czynnym wykazało obecność z rodzajów bakterii Paracoccus, Caulobacter, Hyphomicrobium, Nitrobacter, Acinetobacter, Sphaerotilus, Aeromonas, Pseudomonas, Cytophaga, Flavobacterium, Flexibacter, Halisomenobacter, Artrobacter, Corynebacterium, Microtrix, Nocardia, Rhodococcus, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Staphylococcus. Uważa się jednak, że dotychczas nie zidentyfikowano więcej niż 5% mikroorganizmów zaangażowanych w tlenową obróbkę wody.

Należy zauważyć, że wiele bakterii tlenowych to beztlenowce fakultatywne. Mogą rosnąć w nieobecności tlenu kosztem innych akceptorów elektronów (oddychanie beztlenowe) lub fermentacji (fosforylacja substratu). Produktami ich działania są dwutlenek węgla, wodór, kwasy organiczne i alkohole.

Beztlenowa degradacja substancji organicznych podczas metanogenezy jest przeprowadzana jako proces wieloetapowy, w którym muszą uczestniczyć co najmniej cztery grupy mikroorganizmów: hydrolity, fermentory, acetogeny i metanogeny. W beztlenowej społeczności między mikroorganizmami istnieją bliskie i złożone relacje, które mają analogie w organizmach wielokomórkowych, ponieważ ze względu na specyficzność substratową metanogenów ich rozwój jest niemożliwy bez troficznego związku z bakteriami z poprzednich etapów. Z kolei metanofauny, wykorzystujące substancje wytwarzane przez pierwotne beztlenowce, określają szybkość reakcji przeprowadzanych przez te bakterie. Metan archeae z rodzajów Methanosarcina, Methanosaeta (Methanothrix), Methanomicrobium i inne odgrywają kluczową rolę w beztlenowej degradacji substancji organicznych do metanu. W przypadku braku lub braku beztlenowego rozkładu na etapie fermentacji kwaśnej i octowej, dochodzi do akumulacji lotnych kwasów tłuszczowych, głównie oleju, propionowego i octowego, obniżenia pH i zatrzymania procesu.

Zaletą obróbki tlenowej jest duża szybkość i stosowanie substancji w niskich stężeniach. Istotne wady, zwłaszcza w przypadku oczyszczania skoncentrowanych ścieków, to wysokie zużycie energii do napowietrzania oraz problemy związane z obróbką i usuwaniem dużych ilości nadmiaru szlamu. Proces tlenowe stosuje się przy oczyszczaniu komunalnych, przemysłowych i niektórych ścieków świń z dorsza nie wyższy niż 2000. Usunięcie wspomnianych wad można tlenowych technologii wstępne beztlenowego Stężony fermentacji metanowej ścieków, które nie wymaga zużycia energii do napowietrzania a ponadto koniugatu w celu utworzenia wartości energetycznej - metan.

Zaletą procesu beztlenowego jest także stosunkowo niewielkie tworzenie biomasy drobnoustrojowej. Wady obejmują niezdolność do usuwania organicznych zanieczyszczeń w niskich stężeniach. Jednak w przypadku głębokiej obróbki stężonych ścieków, w połączeniu z późniejszym etapem aerobowym należy stosować leczenie beztlenowe (ryc. 1).

Ryc. 1. Porównanie bilansów materiałowych i energetycznych metod tlenowego i beztlenowego oczyszczania ścieków

Wybór technologii i właściwości oczyszczania ścieków zależy od zawartości w nich zanieczyszczeń organicznych.

Oczyszczanie ścieków w warunkach aerobowych

Znane są aerobowe i beztlenowe metody biochemicznego oczyszczania ścieków. Metoda aerobowa oparta jest na wykorzystaniu aerobowych grup organizmów, dla których życiowa aktywność wymaga stałego przepływu tlenu i temperatury 20 40 ° C. Podczas zabiegów aerobowych drobnoustroje są uprawiane w osadzie czynnym lub biofilmie. Proces oczyszczania biologicznego odbywa się w zbiornikach napowietrzania, do których dostarczane są ścieki i osady czynne (rys. 13.1).

Ryc. 13.1. Schemat instalacji biologicznego oczyszczania ścieków: 1 - pierwotny osadnik; 2 - wstępny aerator; 3 - aerotank; 4 - aktywowany regenerator szlamu; 5 - osadnik wtórny

Osad czynny składa się z żywych organizmów i stałego podłoża. Wspólnota wszystkich żywych organizmów (nagromadzenie się bakterii, pierwotniaków, robaków, grzybów pleśniowych, drożdży, promieniowców, alg) zamieszkujących muł nazywa się biocenozą.

Osad aktywny jest amfoterycznym układem koloidalnym o pH 4 4,9 ładunku ujemnego. Sucha masa aktywowanego osadu zawiera 70. 90% organicznych i 30 10% nieorganicznych substancji. Podłoże do 40% aktywowanego szlamu jest twardą, martwą częścią pozostałości alg i różnych stałych pozostałości; do niej przyłączone organizmy z osadem czynnym. W osadzie czynnym występują mikroorganizmy różnych grup ekologicznych: tlenowce i beztlenowce, termofile i mezofile, halofile i halofobes.

Najważniejszą właściwością osadu czynnego jest zdolność osiadania. Stan osadu charakteryzuje się wskaźnikiem osadu, który jest objętością w mililitrach zajmowaną przez 1g szlamu w jego naturalnym stanie po osadzeniu się przez 30 minut. Im gorszy osad osiada, tym wyższy jest wskaźnik mułu. Osad o indeksie do 120 ml / g osiada dobrze, z indeksem 120. 150 ml / g jest zadowalający, a jeśli wskaźnik jest powyżej 150 ml / g, jest zły.

Biofilm rośnie na wypełniaczu biofiltra, ma wygląd śluzowego zanieczyszczenia o grubości 1,3 mm i więcej. Składa się z bakterii, grzybów, drożdży i innych organizmów. Liczba mikroorganizmów w biofilmie jest mniejsza niż w osadzie czynnym.

Mechanizm biologicznego utleniania w warunkach tlenowych przez bakterie heterotroficzne można przedstawić za pomocą następującego schematu:

Reakcja (13.1) symbolizuje utlenianie początkowego zanieczyszczenia organicznego ścieków i powstawanie nowej biomasy. W oczyszczonych ściekach pozostają substancje biologicznie utlenialne, głównie w stanie rozpuszczonym, ponieważ substancje koloidalne i nierozpuszczone są usuwane ze ścieków metodą sorpcji.

Proces endogennego utleniania substancji komórkowej, który występuje po użyciu zewnętrznego źródła energii, opisuje reakcję (13.2).

Przykładem autotroficznego utleniania może być proces nitryfikacji.

gdzie C5H7NIE2 - symbol składu materii organicznej wytworzył komórki mikroorganizmów.

Jeżeli proces denitryfikacji odbywa się przy użyciu wody oczyszczonej biologicznie, praktycznie pozbawionej pierwotnych substancji organicznych, wówczas jako węgiel stosuje się względnie niedrogi alkohol metylowy. W tym przypadku całkowita reakcja denitryfikacji może być zapisana w następujący sposób:

Wszystkie tutaj pokazane reakcje enzymatyczne są przeprowadzane wewnątrz komórki, dla której niezbędne baterie muszą dostać się do jej ciała przez skorupę. Wiele pierwotnych zanieczyszczeń organicznych może być zbyt dużych rozmiarów cząstek w porównaniu do wielkości komórki. Pod tym względem znaczącą rolę w ogólnym procesie utleniania przypisuje się enzymatycznemu hydrolitycznemu rozszczepieniu dużych cząsteczek i cząstek przepływających na zewnątrz komórki na mniejsze, współmierne do wielkości komórki.

W aerobowych systemach biologicznych dopływ powietrza (jak również czysty tlen lub powietrze wzbogacone w tlen) musi zapewniać, że zawartość rozpuszczonego tlenu w mieszaninie nie będzie niższa niż 2 mg / l.

Utlenianie w strukturach nie zawsze idzie do końca, tj. przed utworzeniem CO2 i H2A. W wodzie po obróbce biologicznej mogą pojawiać się produkty pośrednie, które nie znajdowały się w pierwotnych ściekach, czasami nawet mniej pożądane dla zbiornika niż początkowe zanieczyszczenie.

Metoda beztlenowa

Beztlenowe metody oczyszczania występują bez dostępu O2 (proces fermentacji), służą do neutralizacji osadów. Procesy beztlenowe występują w tak zwanych komórkach fermentacyjnych.

Methantank (metan + angielski czołg)

obiekt fermentacji

ścieki tworzące

zamknięty zbiornik wyposażony w urządzenie do ogrzewania z powodu spalania uwolnionego metanu.

Beztlenową metodę oczyszczania można uznać za jedną z najbardziej obiecujących w obecności wysokiej koncentracji w ściekach z materii organicznej lub w oczyszczaniu ścieków bytowych.

• Jego przewagą nad metodami tlenowymi jest gwałtowny spadek kosztów operacyjnych (w przypadku mikroorganizmów beztlenowych, nie jest wymagane dodatkowe napowietrzanie wody) oraz brak problemów związanych z usuwaniem nadmiaru biomasy.

• Kolejna zaleta reaktorów beztlenowych jest minimalna

ilość sprzętu potrzebnego do normalnej pracy reaktora.

Jednocześnie beztlenowe rośliny wydzielają produkt życiodajnej aktywności mikroorganizmów - metanu, dlatego trzeba stale monitorować jego koncentrację w powietrzu.

Wszystkie powyższe metody stosuje się tylko do pewnego poziomu stężenia zanieczyszczeń w ściekach. Przed wyrzuceniem ścieków do zbiornika, musi przejść 3-4 etapy czyszczenia. Ponadto, czasami oprócz obróbki biologicznej wymaga jonizacji lub promieniowania ultrafioletowego.

Ryc.3. Schemat etapu rozkładu

Podczas beztlenowej konwersji substratów organicznych w metan pod wpływem mikroorganizmów należy konsekwentnie wdrażać 4 etapy rozkładu. Oddzielne grupy zanieczyszczeń organicznych (węglowodany, białka, tłuszcze / tłuszcze) w procesie hydrolizy są najpierw przekształcane w odpowiednie monomery (cukry, aminokwasy, kwasy tłuszczowe). Ponadto, te monomery przekształcają się w krótkołańcuchowe kwasy organiczne, alkohole i aldehydy podczas rozkładu enzymatycznego (acytogenezę), które następnie utlenia się dalej do kwasu octowego, co jest związane z wytwarzaniem wodoru. Dopiero potem następuje zwrot do metanu na etapie metanogenezy. Wraz z metanem powstaje dwutlenek węgla jako produkt uboczny.

Nadmiar osadu czynnego, jak już wspomniano, może być przetwarzany na dwa sposoby: po wysuszeniu, jako nawóz lub do beztlenowego układu oczyszczania. Te same metody czyszczenia stosuje się w fermentacji silnie stężonych ścieków zawierających dużą ilość materii organicznej. Procesy fermentacji prowadzone są w specjalnych urządzeniach - metatyce.

Rozkład materii organicznej składa się z trzech etapów:

• rozpuszczanie i hydroliza związków organicznych;

W pierwszym etapie złożone substancje organiczne przekształca się w kwas masłowy, propionowy i mlekowy. W drugim etapie te kwasy organiczne przekształca się w kwas uranowy, wodór, dwutlenek węgla. W trzecim etapie bakterie tworzące metan redukują dwutlenek węgla do metanu z absorpcją wodoru. Według składu gatunkowego biocenoza metacenozy jest znacznie gorsza niż biocenoza tlenowa.

Reaktory anaerobowe to zazwyczaj żelbetowe lub metalowe zbiorniki zawierające co najmniej, w porównaniu z tlenowymi reaktorami czyszczącymi, sprzęt. Jednak aktywność życiowa bakterii beztlenowych wiąże się z uwalnianiem metanu, co często wymaga organizacji specjalnego systemu obserwacji jego stężenia w powietrzu.

Ryc.4. Schemat komory fermentacyjnej

Strukturalnie, komora fermentacyjna jest cylindrycznym lub rzadziej prostokątnym zbiornikiem, który może być całkowicie lub częściowo wpuszczony w ziemię. Dolna część komory fermentacyjnej ma znaczące odchylenie w kierunku centrum. Dach komory fermentacyjnej może być sztywny lub pływający. W komorach z pływającym dachem zmniejsza się niebezpieczeństwo wzrostu ciśnienia w objętości wewnętrznej.

Ściany i dno komory fermentacyjnej są z reguły wykonane z betonu zbrojonego.

Osady i osady czynne przedostają się do rury fermentacyjnej od góry. Aby przyspieszyć proces fermentacji, podgrzewacze są podgrzewane, a zawartość mieszana. Ogrzewanie odbywa się za pomocą grzejnika wodnego lub parowego. W przypadku braku tlenu z substancji organicznych (tłuszczów, białek itp.) Powstają kwasy tłuszczowe, z których metan i dwutlenek węgla powstają podczas dalszej fermentacji.

Wysuszony osad o wysokiej wilgotności jest usuwany z dna komory fermentacyjnej i przesyłany do suszenia (na przykład do osadów ściekowych). Powstały gaz jest odprowadzany przez rury w dachu komory fermentacyjnej. Z jednego metra sześciennego osadu w warniku 12-16 metrów sześciennych gazu, w którym około 70% stanowi metan.

Beztlenowe oczyszczanie ścieków ma pewne zalety i wady:

• proces nie wytwarza nadmiernej ilości osadu czynnego, dlatego nie ma problemów z jego usuwaniem;

• 89% energii procesu idzie do produkcji metanu;

• taki sposób czyszczenia jest możliwy tylko przy niskich stężeniach podłoża;

• dość niska stopa wzrostu biomasy;

• Prostsze wyposażenie w porównaniu z czyszczeniem aerobowym.

Powyższa metoda ma zastosowanie, gdy stężenie niektórych zanieczyszczeń nie przekracza dopuszczalnego poziomu. W większości przypadków konieczne jest przeprowadzenie trzech lub czterech etapów wstępnej obróbki ścieków w celu uzyskania wymaganej zawartości niektórych substancji. Ponadto, aby zrzucić ścieki, które już zostały oczyszczone do zbiornika po oczyszczalniach biologicznych, często konieczne jest dodatkowe oczyszczanie (na przykład przez ozonowanie lub naświetlanie UV).

Zaletą obróbki tlenowej jest duża szybkość i stosowanie substancji w niskich stężeniach. Istotne wady, zwłaszcza w przypadku oczyszczania skoncentrowanych ścieków, to wysokie zużycie energii do napowietrzania oraz problemy związane z obróbką i usuwaniem dużych ilości nadmiaru szlamu. Proces tlenowy stosowany jest w oczyszczaniu ścieków bytowych, niektórych ściekach przemysłowych i ściekowych o ChZT nie wyższym niż 2000. Wyeliminowanie tych wad technologii tlenowych może być wstępnym beztlenowym oczyszczaniem stężonych ścieków poprzez trawienie metanu, które nie wymaga energii do napowietrzania, a nawet wiąże się z tworzeniem cennego nośnika energii - metan.

Zaletą procesu beztlenowego jest także stosunkowo niewielkie tworzenie biomasy drobnoustrojowej. Wady obejmują niezdolność do usuwania organicznych zanieczyszczeń w niskich stężeniach. W przypadku głębokiego oczyszczania stężonych ścieków, w połączeniu z późniejszym etapem aerobowym należy stosować leczenie beztlenowe. Wybór technologii i właściwości oczyszczania ścieków zależy od zawartości w nich zanieczyszczeń organicznych.

Beztlenowe oczyszczanie ścieków

W wiejskim domu do czyszczenia ścieków bytowych można zastosować jedną z dwóch metod - beztlenową lub aerobową. Obie metody są biologiczne, ponieważ specjalne mikroorganizmy biorą udział w oczyszczaniu ścieków, naturalnie żyjąc w przyrodzie, a zanieczyszczenie organiczne jest dla nich źródłem pożywienia. Dlaczego metody oczyszczania biologicznego są skuteczne? Faktem jest, że ścieki domowe zawierają około 70% zanieczyszczeń organicznych i 30% zanieczyszczeń mineralnych. Beztlenowe oczyszczanie ścieków odbywa się w środowisku beztlenowym. Kiedy aerobowe oczyszczanie ścieków w celu skutecznego rozkładu związków organicznych i chemicznych wymaga stałego przepływu tlenu.

Istnieje wiele różnych rodzajów bakterii beztlenowych, które w nasyconej materii organicznej organizują coś w rodzaju następujących po sobie etapów przetwarzania, dekompozycji i asymilacji różnych substancji i związków. Gdy stężenie bakterii beztlenowych jest niewystarczające, rozkład beztlenowy spowalnia i może nawet się zatrzymać. Powodem są zwykle różne związki chemiczne i obiekty biologiczne, które wpadają do zlewu i hamują mikroflorę.

procesy biochemiczne w warunkach beztlenowych

Jakie substancje i przedmioty nie mogą zostać wyrzucone i osuszone w beztlenowym zbiorniku septycznym, aby nie zakłócać pracy autonomicznych ścieków? Następujące rodzaje pożywienia, rośliny i ich owoce, grzyby, leki, pestycydy, różne chemiczne środki czyszczące na bazie chloru, rozpuszczalniki, kwasy, alkalia, ciecze zawierające alkohol, wodę myjącą po regeneracji filtra, duże fragmenty nie powinny dostać się do systemu oczyszczania ścieków jakiegokolwiek typu. metal i plastik, folie i włókna z tworzyw sztucznych, sierść zwierzęca.

Zgodność z tymi zasadami jest bardzo ważna. To, co wydaje się nieszkodliwe, może być śmiertelną trucizną dla małych stworzeń. Kiedy te substancje i ciała stałe wejdą do oczyszczalni ścieków, aktywność życiowa bakterii beztlenowych i tlenowych zostaje zahamowana, złożona sekwencja przemian chemicznych zostaje zakłócona i leczenie ścieków zostaje zatrzymane. Szambo, podobnie jak stacja głębokiego czyszczenia, zamienia się w zbiornik, czyli w zwykły szambo.

że nie można wrzucić do szamba i aerobowej oczyszczalni ścieków

Należy unikać przepełnienia osadnika w szamba. Z powodu przepełnienia ustalona sekwencja etapów oczyszczania zostaje zakłócona, stężenie bakterii beztlenowych zmniejsza się, w wyniku czego zmniejsza się ich wydajność. Z tego samego powodu ścieki z kanalizacji deszczowej i kanalizacji nie mogą być przesyłane do systemu oczyszczania ścieków. Silny strumień wody po deszczu łatwo zakłóci złożoną, wieloetapową pracę różnych rodzajów bakterii.

Może wystąpić nadmiar szamba ze względu na duże wyładowanie salwy ze ścieków lub z powodu nadmiernego gromadzenia się gęstego osadu na dnie komory. Maksymalna objętość wypływu salwy jest podana w karcie danych produktu. Ze względu na brak skuteczności beztlenowe oczyszczanie ścieków nie powoduje całkowitego rozkładu stałego składnika. W rezultacie dość duża część nie jest przetwarzana przez bakterie, ale po prostu opada na dno, zmniejszając objętość roboczą komory odbiorczej. Z tego powodu konieczne jest usuwanie osadu ze zbiornika septycznego co 1-3 lata. W przeciwnym razie osady nie tylko zmniejszą objętość roboczą, ale również zostaną zagęszczone, co będzie bardzo trudne do przepompowania za pomocą węża koła zbierającego. Konieczne jest najpierw przemycie zagęszczonej masy strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem.

pompowanie stałego osadu z beztlenowego zbiornika septycznego

Co to jest maszyna assenizatorskaya? Po pierwsze, osad bardzo się tworzy i potrzebuje transportu, aby go przetransportować; po drugie, brak skuteczności oczyszczania beztlenowego nie niszczy większości patogennych drobnoustrojów, dlatego osad ze szamba nie może być użyty jako nawóz do ogrodu. Zebrany osad należy usunąć na specjalne składowiska odpadów, gdzie zostanie zutylizowany. Szkodliwe dla zdrowia ludzkiego mikroorganizmy są niezwykle różnorodne. Mogą to być wirusy, bakterie, grzyby pleśniowe, niektóre z nich są przyczyną niebezpiecznych chorób. Maszyna do pompowania osadu ze zbiornika septycznego będzie wymagać bezpłatnej jazdy na miejscu. Weź to pod uwagę przy planowaniu terytorium i rozmieszczeniu budynków.

Wybierając autonomiczny system kanalizacyjny oparty na technologii anaerobowej, zadbaj o ochronę wszystkich mieszkańców i sąsiadów przed możliwym kontaktem z niedostatecznie oczyszczonymi ściekami. Należy pamiętać, że woda uwolniona z szamba może być czyszczona nie więcej niż do 60-70%. Zgodnie z normami sanitarnymi, taka woda jest uważana za zanieczyszczoną i nie może być odprowadzana do rowu lub na ziemię - konieczne jest zorganizowanie dodatkowego leczenia. Dodatkowe czyszczenie odbywa się w glebie, gdzie naturalnie żyją bakterie beztlenowe i tlenowe. Jeśli teren na stronie jest piaszczysty - pomyśl, że jesteś szczęśliwy. Wystarczy wykonać dość zwartą studnię absorbującą (tylko cylinder bez dna), w którym z szamba woda zostanie przefiltrowana do gruntu.

pole filtracyjne dla gleb gliniastych

Jeśli gleba jest gliniasta, będziesz musiał zbudować pole filtracyjne. Trudność polega na tym, że ma raczej dużą wielkość i złożoną strukturę, sztuczną strukturę z perforowanymi rurami wlotowymi, system wentylacyjny, geofabryk i grubą warstwę materiału filtracyjnego (żwir, tłuczeń, piasek). Co kilka lat pole filtracyjne musi być aktualizowane, ponieważ traci swoje właściwości z powodu zamulenia. Jeśli nie można umieścić pola filtracyjnego poniżej punktu odpływu wody z szamba, woda jest najpierw pobierana do zbiornika magazynowego, skąd jest dostarczana przez zatapialną pompę drenażową do miejsca oczyszczania gleby. W tym samym czasie beztlenowy zbiornik septyczny traci swą lotność, ponieważ pompa wymaga podłączenia do gniazdka elektrycznego. Wybierz lokalizację miejsca beztlenowego szamba tak daleko jak to możliwe od punktów wody. Zwłaszcza z małych, takich jak studnia, studnia, piaszczysta studnia.

Dla porównania: w instalacjach głębokiego oczyszczania biologicznego metodą aerobową powstaje bardzo mało osadu. Nie trzeba wywoływać kanalizacji. Niewielka ilość osadu jest usuwana przez właściciela domu za pomocą wbudowanego przenośnika. Bakterie tlenowe w warunkach stałego napowietrzania bardzo skutecznie oczyszczają odpływy. W wyniku tego nie tylko prawie wszystkie gęste zanieczyszczenia są dzielone, ale zawartość patogennych mikroorganizmów w osadach nie przekracza norm sanitarnych, a osad może być użyty jako nawóz ogrodniczy.

Beztlenowe oczyszczanie ścieków jest stosowane nie tylko w sektorze prywatnym, ale także w przemyśle. W procesie życiowej aktywności bakterii beztlenowych w ścieku, związki węgla są utleniane i poddawane procesowi fermentacji w środowisku beztlenowym. Wynikiem tego są tlenki węgla i metan. Biorąc pod uwagę duże ilości ścieków przemysłowych i wielkość oczyszczalni, brak konieczności wymuszonego napowietrzania upraszcza i zmniejsza koszty procesu obróbki. Z drugiej strony niska efektywność beztlenowej obróbki odpadów sprawia, że ​​ta metoda nie jest uniwersalna. W niektórych przypadkach, w zależności od składu ścieków lub ich objętości, konieczne jest zastosowanie bardziej wydajnej metody aerobowej z wymuszonym napowietrzaniem.

reaktor anaerobowy stosowany w przemyśle spożywczym

Beztlenowy reaktor przemysłowy zawiera kolonie wolnych od tlenu bakterii, które są unieruchamiane na różnych nośnikach, tak aby nie były wypłukiwane przez strumień przepływającej cieczy. Specjalne biofilmy, elementy rurowe z ceramiki lub tworzywa sztucznego, żwir itp. Są używane jako nośniki do mocowania bakterii.

Nowoczesne technologie pozwalają nie tylko oczyszczać odpady, przywracać wodę do obiegu, ale także wydobywać użyteczne związki chemiczne ze ścieków. Na przykład, poprzez eksploatację przemysłowego reaktora beztlenowego, w procesie rozdzielania materii organicznej wytwarza się dwutlenek węgla i metan. Metan można gromadzić i wykorzystywać jako źródło energii.

W jakich obszarach przemysłu stosuje się beztlenowe oczyszczanie ścieków? Masa celulozowa i papier, farmaceutyki, produkcja cukru, żywność, zakłady mięsne, warzenie. W niektórych przypadkach, w zależności od składu ciekłych odpadów przemysłowych, beztlenowe oczyszczanie ścieków może być źródłem powstawania wartościowych nawozów organicznych lub surowców do dalszego przetwarzania. Na przykład, aby uzyskać białko i substancje biologicznie czynne.

Aerobowe oczyszczanie ścieków

Aerobowe oczyszczanie ścieków w sztucznych warunkach

Ten rodzaj obróbki biologicznej przeprowadza się przy użyciu osadu czynnego. Zawiera bakterie (utleniające, nitryfikujące, denitryfikujące), pierwotniaki (orzęski, wiciowce, sarkodie) i zwierzęta mikroskopijne (wrotki).

Proces biologicznego utleniania można podzielić na dwie fazy: sorpcję zanieczyszczeń organicznych ścieków na powierzchni osadu czynnego; utlenianie sorbowanej substancji, czemu towarzyszy przywrócenie zdolności sorpcyjnej mikroflory.

W zależności od stopnia utlenienia zanieczyszczeń w ściekach następuje całkowite i niepełne oczyszczanie biologiczne. Całkowicie oczyszczona woda ma BZT. = 10-15 mg O2 / l. W przypadku ścieków, które przeszły niepełne oczyszczanie, BODpol. = 60-80 mg O2 / l. [1]

Na proces aktywności biologicznej ma wpływ skład ścieków zanieczyszczających, obecność pierwiastków biogennych, wielkość obciążenia osadu czynnego przez zanieczyszczenie, pH ścieków, ich temperatura, stężenie rozpuszczonego tlenu w ściekach. Skład ścieków jest jednym z głównych czynników wpływających na skuteczność oczyszczania biologicznego. Obecność substancji toksycznych w ściekach utrudnia pracę aktywnego szlamu. Toksyczne oddziaływanie na procesy biologiczne może mieć zarówno substancje organiczne, jak i nieorganiczne. Efekty toksyczne mogą być mikrobiostatyczne (spowalniające wzrost szlamu) i bakteriobójcze (zabijające aktywny osad). Większość chemikaliów wykazuje pewien rodzaj działania w zależności od ich stężenia w czyszczonej wodzie. Należy zauważyć, że niektóre pierwiastki, które są organogenami komórki, w wysokich stężeniach, również stają się toksyczne. Dlatego podczas przeprowadzania oczyszczania biologicznego konieczne jest poznanie MPC dla poszczególnych substancji chemicznych obecnych w ściekach. Wartość MPCbos przyjmuje maksymalne stężenie substancji toksycznej w wodzie i nie ma zauważalnego negatywnego wpływu na pracę biologicznych oczyszczalni ścieków (MPCbos)

Składniki odżywcze. Dla normalnego istnienia mikroorganizmów, aw konsekwencji dla skutecznego procesu oczyszczania wody, musi występować dostatecznie wysokie stężenie wszystkich głównych składników pokarmowych węgla organicznego w podłożu, których ilość jest szacowana na podstawie BZT, wody odpadowej, fosforu i azotu.

Oprócz tych pierwiastków, do funkcjonowania mikroorganizmów potrzebne są również inne pierwiastki w nieznacznych ilościach: Mn, Cu, Xn, Mo, Se, Mg, Co, Ca, Na, K, Fe, itp.

Zawartość tych pierwiastków w naturalnych wodach, z których tworzą się ścieki, jest wystarczająca, aby w pełni zaspokoić wymagania wymiany bakterii.

Azot i fosfor w ściekach przemysłowych są zwykle niewystarczające i są dodawane sztucznie w postaci superfosfatu, kwasu ortofosforowego, fosforanu amonu, siarczanu, azotanu lub chlorku amonu, mocznika itp.

Adekwatność składników odżywczych dla bakterii w ściekach jest określona przez stosunek BZT: N: P. Dla normalnego życia mikroorganizmów: N: P = 100: 5: 1. W przypadku ścieków bytowych współczynnik ten wynosi 100: 20: 2,5. W związku z tym zalecają wspólne czyszczenie ścieków komunalnych i przemysłowych.

Obciążenie aktywowanym zanieczyszczeniem szlamu. Oblicza się go na 1 m 3 oczyszczalni ścieków lub częściej na 1 g suchej biomasy. Często używają wartości obciążenia BZT, ale w niektórych przypadkach obliczają wartość obciążenia dla pojedynczego zanieczyszczenia.

W zależności od stopnia obciążenia aktywnego osadu systemy napowietrzania dzielone są na zanieczyszczenia o wysokim obciążeniu, klasyczne i niskiego obciążenia. W układach o dużym obciążeniu (z obciążeniem ponad 400 mg BZT na 1 g popiołu substancji niezawierających popiołu na dzień) w porównaniu z innymi systemami, wzrost osadu jest najwyższy, stopień oczyszczenia jest najmniejszy, a szlam zawiera niewielką liczbę pierwotniaków.

Układy klasyczne (z obciążeniem od 150 do 400 mg BZT w przeliczeniu na g osadu substancji popiołowej na dzień) zapewniają bardzo wysoki stopień oczyszczenia BZT, czasami częściową nitryfikację. Mają dobrze flokowany osad zamieszkiwany przez dużą liczbę mikroorganizmów z różnych grup. Wzrost osadu w takich systemach jest mniejszy niż maksimum ze względu na dość głębokie procesy endogennego utleniania. Układy o małym obciążeniu (przy obciążeniu poniżej 150 mg BZT kompletne 1 g osadu substancji popiołowej na dzień) mają stopień wahania BZT, ale częściej wysoki. W tych systemach proces nitryfikacji jest głęboko rozwinięty, wzrost osadu jest minimalny, mikrobiologiczna populacja szlamu jest bardzo zróżnicowana.

Ścieki PH. Stężenie jonów wodorowych (pH) w ściekach znacząco wpływa na rozwój mikroorganizmów. Znaczna część bakterii rozwija się w środowisku neutralnym lub prawie neutralnym. Leczenie biologiczne jest najbardziej skuteczne, jeśli pH nie przekracza wartości granicznych z 5,5 do 5,8. Odchylenie od tego zakresu powoduje zmniejszenie szybkości utleniania ze względu na spowolnienie procesów metabolicznych w komórce, zaburzenia przepuszczalności błony i jej tsitoplazmatichnoy inne. Jeżeli wartość pH jest w zakresie dopuszczalnej wartości, to konieczne jest dostosowanie tych parametrów w ściekach wprowadzanych do biologicznej oczyszczalni ścieków.

Temperatura ścieków Optymalna temperatura dla procesów aerobowych zachodzących w oczyszczalni ścieków wynosi 20-30 ° C, podczas gdy biocenoza, w innych sprzyjających warunkach, reprezentowana jest przez najbardziej zróżnicowane mikroorganizmy.

Jeśli reżim temperatury nie odpowiada optymalnemu, to zauważalny spadek wzrostu kultury, a także procesów metabolicznych w komórce.

Najbardziej niekorzystny wpływ na rozwój kultury ma gwałtowna zmiana temperatury. Przy czyszczeniu aerobowym efekt temperatury jest zaostrzony przez odpowiednią zmianę rozpuszczalności tlenu. Bakterie są bardzo wrażliwe na temperaturę, nitrofilatory, ich wysoka aktywność jest obserwowana w temperaturze nie niższej niż 25 ° С. W obliczeniach technicznych formuły podane w odpowiednich dokumentach regulacyjnych służą do oszacowania wpływu temperatury na szybkość procesów.

Tryb tlenowy. W aerobowych systemach biologicznych dopływ powietrza musi zapewniać ciągłą obecność rozpuszczalnego tlenu w mieszaninie (co najmniej 8 mg / l). Sam aerobik może pracować z niższym poziomem tlenu (do 1 mg / l). Nie ma zmniejszenia tempa wykorzystania substancji organicznych i szybkości procesów nitryfikacyjnych. Jednak ze względu na to, że podczas oddzielania szlamu od wody w osadnikach wtórnych traci się do 1-2 mg / l rozpuszczalnego tlenu, minimalny poziom rozpuszczonego tlenu wynosi 2 mg / l. Ta wartość pozwala wykluczyć przedłużone przebywanie szlamu w warunkach tlenowych. Poza powyższymi czynnikami, biologiczny wiek i jakość osadów, które są szacowane na podstawie wskaźnika osadu, wpływają na biologiczną obróbkę aerobową.

Wiek osadu B, dni, nazywany jest czasem jego przebywania w zbiornikach napowietrzania i określany jest wzorem:

gdzie jest objętość aerobusu, m 3;

- stężenie szlamu w aerotankach, mg / l;

- wzrost osadu, mg / l;

- objętość ścieków oczyszczanych na dzień, m 3 / dzień.

W celu zadowalającego oczyszczenia wiek osadu nie powinien przekraczać 6-7 dni. Wskaźnikiem jakości osadu czynnego jest jego zdolność do wytrącania, co jest szacowane na podstawie wartości wskaźnika osadu. Pod indeksem mułu należy rozumieć objętość 1 g szlamu (suchej masy) po 30 minutach osadzania. Aerobowe oczyszczanie biologiczne w sztucznych warunkach można przeprowadzić w: zbiornikach napowietrzających; biofiltry. [1]

Aerotank to zbiorniki żelbetowe, wyposażone w urządzenie napowietrzające. Proces czyszczenia w zbiorniku napowietrzania odbywa się z ciągłym napowietrzaniem mieszaniny oczyszczonej wody i przepływającego przez nią osadu czynnego. Napowietrzanie przeprowadza się, aby zapewnić mieszaninę z tlenem i utrzymać zawiesinę szlamu. Mieszanina ścieków i osadu czynnego jest napowietrzana przez 6 do 12 godzin, po czym trafia do wtórnych zbiorników sedymentacyjnych, w których osadza się szlam. Aktywowany osad jest zawracany do zbiornika aero i mieszany z nowymi porcjami nieoczyszczonej wody. W wyniku ciągłej reprodukcji mikroorganizmów ilość osadu stale rośnie. Nadmiar osadu jest usuwany z układu tlenowego, zagęszczany w zagęszczaczu osadu i wysyłany do dalszej obróbki. W zależności od hydrodynamicznych warunków pracy zbiornika lotniczego, są one podzielone na zbiorniki aero - propelenty, zbiorniki aero - mieszalniki i pośrednie zbiorniki aero ze zdyspergowanym wlotem wody; według liczby korytarzy w zbiornikach napowietrzających - o jeden - i wielo-korytarzowych; przez obecność regeneratora - z regeneratorem i bez regeneratora; zgodnie z metodą dostarczania powietrza - do zbiorników aerozolowych z pneumatycznym, mechanicznym i mieszanym napowietrzaniem. Obliczanie aerotan obejmuje określenie: całkowitej objętości aerotanku, m 3; czas napowietrzania, h; zużycie tlenu lub powietrza dla całego aerotanku, kg / kg; wymagana liczba aeratorów; obliczanie kanałów powietrznych i dobór urządzeń; obliczanie wtórnych zbiorników sedymentacyjnych. Filtry biologiczne to struktury, w których ścieki oczyszczane są przez filtrowanie przez warstwę gruboziarnistego obciążenia, której powierzchnia pokryta jest biologiczną warstwą utworzoną przez tlenowe organizmy.

Wszystkie rodzaje materiałów paszowych stosowanych w biofiltrach można podzielić na zbiorcze i płaskie. Napowietrzanie biofiltra może być naturalne - przez powietrze wypływające z powierzchni i od dołu przez drenaż i sztuczne - wprowadzając je do warstwy ładunkowej. Z punktu widzenia wydajności biofiltry są podzielone na kroplówki i duże obciążenia. Podczas czyszczenia silnie zanieczyszczonego ścieku o wysokim BZT, aby zintensyfikować płukanie filtra, należy użyć trybu recyrkulacji, tj. powrócić do filtrującej części oczyszczonej wody. Obliczenia biofiltrów polegają na określeniu objętości materiału paszowego, wielkości elementów systemów urządzeń do dystrybucji wody i odwadniania oraz obliczeń wtórnych osadników. W przypadku kropli (perkolyatornyh) biofiltrów typowe obciążenie wody nie więcej niż 0,5 - 1 m 3 na 1 m3 filtru, filtr nie przekracza wysokości frakcję o wielkości 2 m warstwą obciążenie robocze wynosi od 12 do 25 mm.. naturalna aeracja. Do oczyszczania ścieków należy stosować biofiltry kroplowe w ilości nie większej niż 1000 m3 / dzień. W praktyce krajowej aerofiltry nazywane są dużym obciążeniem, pracującym ze zwiększonym kilkakrotnie w porównaniu z obciążeniem wlewu wody. W rezultacie usuwanie z biofiltra z trudnych do utlenienia zanieczyszczeń i cząstek umierającej błony jest wzmocnione, a tlen jest w pełni wykorzystywany do utleniania pozostałych zanieczyszczeń. Wysokość aerofiltrów wynosi zwykle 3-4 m. Jeszcze wyższe filtry (9-18 m) nazywane są filtrami wieżowymi. Zastosowanie sztucznego dopływu powietrza usprawnia procesy utleniania w biofiltrze o dużym obciążeniu. Schematy aerobowego oczyszczania biologicznego przedstawiono na rysunku 1.1. Wyboru schematu oczyszczania dokonuje się zgodnie z tabelą 1. W zależności od konkretnych warunków, wraz z typowymi schematami, można zastosować oryginalne rozwiązania technologiczne, w tym zróżnicowane podejście do oczyszczania poszczególnych strumieni ścieków przedsiębiorstwa.

Tabela 1 - Zalecane koncepcje biologicznego oczyszczania ścieków [1]

Efekt czyszczenia na BZT5. %

Numery zastosowanych schematów zgodnie z rysunkiem 1 w BZT5 ścieki wpływające do obróbki, g / m 3

PROCESY OCZYSZCZANIA WODY AEROBOWEJ

W warunkach tlenowych oczyszczana jest faza ciekła ścieków, procesy te wykonywane są w aerotankach, biofiltrach o różnych konstrukcjach, polach nawadniających i polach filtracyjnych. Struktury te różnią się pod względem projektu technicznego, ale wszystkie są zaprojektowane do stosowania tlenowego procesu tlenowego.

FILTRY BIOLOGICZNE - to struktura składająca się z ich ciała, urządzeń ładujących i dystrybuujących ścieki i powietrze.

W nich ścieki są filtrowane przez warstwę ładunkową, pokryte warstwą drobnoustrojów, która jest hodowana na obciążeniu filtra w okresie początkowym. Głównymi składnikami biofilmu jest populacja drobnoustrojów. Do biocenoz filmu należą glony, pierwotniaki, larwy owadów, robaki, robaki, grzyby i bakterie.

Wszystkie mikroorganizmy biorą udział w oczyszczaniu ścieków. Bakterie mineralizują materię organiczną, wykorzystując je jako źródło pożywienia i energii, pierwotniacze żywią się bakteriami, algi emitują tlen i lotną produkcję. Robaki przełamują przejścia między cząstkami ładunku. poluzuj folię biologiczną i dzięki temu ułatw dostęp do tlenu. Ponadto robaki, jedzące substancje organiczne, trawią i rozkładają wiele trwałych związków - chitynę i błonnik. W ten sposób substancja organiczna zostaje usunięta ze ścieków, a masa aktywnego biofilmu jest zwiększona. Zużyty biofilm jest spłukiwany przez płynący odpad i usuwany z biofiltra.

Podczas ładowania biofiltrów należy stosować materiały o wysokiej porowatości, niskiej gęstości i dużej powierzchni właściwej (żużel, kamień łamany, kamyki).

Nie osiągnięto pełnego czyszczenia biofiltrów.

AEROTENKS - zbiorniki o prostokątnym wzmocnieniu, o głębokości 3-6 metrów.

Kiedy aerozol jest uruchomiony, powoli przepływa przez niego odpadowy płyn napowietrzany, zmieszany z aktywnym osadem składającym się z kolekcji mikroorganizmów. Doprowadzanie powietrza odbywa się za pomocą urządzeń wydmuchujących powietrze. Napowietrzanie sprzyja większemu kontaktowi osadu czynnego ze skażonymi ściekami.

Biologiczne utlenianie aerotanku przebiega w dwóch etapach. Pierwszym z nich jest sorpcja zanieczyszczeń, drugim jest bezpośrednie utlenianie zanieczyszczeń ścieków.

Biocenoza osadu czynnego rozwija się w warunkach silnie utleniających procesów aerobowych. Oprócz bakterii jednokomórkowych rozwijają się w osadach aktywnych bakterie nitkowate, drożdże i grzyby. Mikrofauna jest reprezentowana przez pierwotniaki, wrotki, glisty, zwierzęta jednokomórkowe. Podczas normalnej pracy równowaga aerotankowa ustalana jest pomiędzy wszystkimi członkami mikroflory i mikrofauny. Naruszenie tego bilansu oznacza pogorszenie oczyszczalni ścieków, ponieważ zmiany w sile populacji mikroorganizmów w osadu czynnego ze względu na zmiany właściwości fizycznych i chemicznych, z oczyszczonych ścieków. Przyczyny zakłócenia aerotanku. to: przeciążenie oczyszczalni ścieków substancjami organicznymi, powstawanie stref beztlenowych, brak elementów biogennych, gwałtowna zmiana temperatury lub pH, spożycie toksycznych substancji do uzdatnionej wody.

Następujące zmiany występują w ściekach oczyszczonych w aerotankach:

1. zmniejszenie stężenia zanieczyszczeń w wyniku rozcieńczenia cieczą transportującą osad czynny

2. adsorpcja zanieczyszczeń na osadzie czynnym (pierwsza faza utleniania)

3. stopniowy spadek zawartości substancji organicznych rozpuszczonych w wodzie i adsorbowanych na osadzie czynnym (druga faza utleniania)

Głównymi mineralizatorami materii organicznej w aerotankach są bakterie. Sarkodovye, żywiąc się cząstkami mułu, tłumaczy szereg złożonych substancji na prostsze. Infusoria i inne pierwotniaki pełnią rolę regulatorów rozwoju bakterii, tworząc tym samym sprzyjające warunki dla procesu mineralizacji.

Przed odprowadzeniem oczyszczonych ścieków do stawu, muszą one być dezynfekowane, ponieważ Aerotanks nie może zagwarantować całkowitego oczyszczenia patogenów.

Aerobowe metody oczyszczania biologicznego mogą odbywać się również w warunkach naturalnych - w stawach biologicznych, w polach nawadniających i polach filtracyjnych.

Aerobowe oczyszczanie ścieków

Metoda aerobowa opiera się na wykorzystaniu drobnoustrojów tlenowych, dla których życiowa aktywność wymaga stałego przepływu tlenu i temperatury w zakresie 20-40 ° C. Podczas zabiegów aerobowych drobnoustroje uprawia się w osadzie czynnym lub w postaci biofilmu. Osad czynny składa się z żywych organizmów i stałego podłoża. Organizmy żywe są reprezentowane przez bakterie, pierwotniaki, grzyby i algi. Biofilm rośnie na wypełniaczu biofiltra i ma wygląd śluzowej warstwy o grubości 1-3 mm i więcej. Biofilm składa się z bakterii, grzybów pierwotniaków, drożdży i innych organizmów.

Czyszczenie aerobowe występuje zarówno w warunkach naturalnych, jak iw strukturach człowieka.

Czyszczenie w warunkach naturalnych odbywa się na nawadnianych polach, polach filtracyjnych i stawach biologicznych. Pola nawadniające to obszary specjalnie przygotowane do oczyszczania ścieków i celów rolniczych. Czyszczenie odbywa się pod działaniem mikroflory gleby, słońca, powietrza i pod wpływem roślin. W glebie pól nawadniających znajdują się bakterie, drożdże, algi, pierwotniaki. Ścieki zawierają głównie bakterie. W mieszanych biocenozach aktywnej warstwy gleby powstają złożone interakcje mikroorganizmów, w wyniku których ścieki są uwalniane z zawartych w nich bakterii. Jeśli uprawy nie są uprawiane na polach i są przeznaczone tylko do biologicznego oczyszczania ścieków, wówczas nazywane są polami filtracyjnymi. Stawy biologiczne to kaskada stawów złożona z 3... 5 stopni, przez które oczyszczone lub oczyszczone biologicznie ścieki płyną z małą prędkością. Takie stawy są przeznaczone do biologicznego oczyszczania ścieków lub oczyszczania ścieków w połączeniu z innymi oczyszczalniami ścieków.

Głównymi strukturami sztucznego tlenowego oczyszczania biologicznego aktywowanym osadem są aerotanks. Aerotank pracuje w parze z osadnikiem wtórnym, gdzie następuje oddzielenie oczyszczonych ścieków na wylocie z aerota i zawieszenie osadu czynnego. W tym przypadku część osadu jest usuwana z układu, a część jest zawracana do zbiornika napowietrzania w celu zwiększenia jego wydajności i zmniejszenia ilości nadmiaru osadu. W zależności od stopnia zanieczyszczenia i objętości ścieków, stosuje się skład zanieczyszczeń i warunki oczyszczania, różne hydrodynamiczne tryby organizacji przepływu wody, jej cyrkulację, dostarczanie zwrotnego aktywnego osadu i napowietrzanie. Stężenia robocze osadu czynnego w aerozolach wynoszą 1-5 g / l (masa sucha), a czas przebywania ścieków w systemie od kilku godzin do kilku dni. Do czyszczenia w zbiorniku napowietrzającym często konieczne jest dodatkowe zasilanie składników odżywczych, przede wszystkim azotu i fosforu. Z powodu braku skuteczności czyszczenia zmniejsza się.

Do biologicznych urządzeń oczyszczających z aktywowanym osadem należą również oksytopy (z napowietrzaniem powietrzem wzbogaconym w tlen lub czysty tlen), zbiorniki filtrów (z oddzieleniem osadu czynnego i ścieków przez filtrację), kanały utleniania (z cyrkulacją ścieków i systemy napowietrzania powierzchni), aparatura górnicza ( w postaci wałków lub kolumn w celu zwiększenia ciśnienia wody).

Z aerobowych systemów czyszczących z biofilmem najczęściej stosuje się biofiltry - konstrukcje z obciążeniem, na powierzchni którego rozwija się biofilm drobnoustrojów. Najprostszym biofiltrem jest warstwa materiału filtracyjnego (obciążenie), wylana pod kątem spoczynku, nawadniana ściekami. Obciążenie może być wykonane w postaci oddzielnych usuwalnych bloków z plastikowych sztywnych lub elastycznych materiałów, ze sztywnych kryz itp. W przeciwieństwie do zbiorników napowietrzających, biofiltry działają bez wtórnych osadników.

Pozycję międzypłaszczową między strukturami z aktywnym osadem a biofilmem zajmują biotermie, łączące zalety zarówno zbiorników a biofiltrów. W biotankach z napowietrzaniem cieczy, aktywowanym szlamem i ładowaniem różnych materiałów, ciecz z szlamem krąży i napowietrza w szczelinach między ładowaniem. W wyniku tworzenia się biofilmu na powierzchni ładunkowej, średnie stężenie mieszaniny szlamu przekracza stężenie w zbiornikach napowietrzania.

W nowoczesnym biootoczniku biotissor, sorpcja zanieczyszczeń na powierzchni ładunku, na przykład na bazie węgli aktywowanych, jest połączona z biooczyszczaniem. Podczas oczyszczania zanieczyszczeń - substancje toksyczne są adsorbowane przez węgiel, podczas gdy w systemie z jednej strony zmniejsza się działanie hamujące toksycznych substancji na biocenozę, az drugiej, przy niskich stężeniach substratów w ściekach w warstwie sąsiadującej z powierzchnią węgla aktywnego, lokalne stężenia zwiększają się i przyspieszają rozkład substratu. W tym samym czasie węgiel jest biologicznie zregenerowany. Do usuwania zanieczyszczeń organicznych, a także usuwania metali ciężkich i radionuklidów ze ścieków można stosować czyszczenie metodą biokorpcji.

Inną modyfikacją biotopu jest reaktor ze złożem fluidalnym (z zawieszoną warstwą), w którym oczyszczanie jest intensyfikowane ze względu na dużą powierzchnię właściwą nośnika, na którym są przyłączone mikroorganizmy i wysoką szybkość przenoszenia tlenu. Stężenie biomasy w reaktorze osiąga 40 g / l, wydajność jest 5-10 razy większa niż w zbiornikach napowietrzających, proces jest bardziej stabilny podczas przeciążeń i mniej wrażliwy na toksyczne zanieczyszczenie ścieków.

Nadmiar osadu czynnego i biofilmu z oczyszczalni biologicznych lub nieoczyszczonych ścieków można przekazać do pokładów osadów ściekowych (mapy osadów), pól irygacyjnych i pól filtracyjnych. Złoża osadów są przeznaczone do przechowywania i przetwarzania osadu czynnego i biofilmu z oczyszczalni ścieków.