Аэротенки

Введение. Проблема очистки стоков городов. Методы существующей очистки.

1.1. Введение. Проблема очистки стоков городов. Методы существующей очистки.

Сущность метода заключается в способности микроорганизмов питаться субстратом органи-ческих и неорганических соединений, содержащимся в стоке. Биологические процессы осуществляются в сооружениях биологической очистки, предназна-ченных для удаления растворенных, коллоидных и взвешенных органических веществ. В со-оружениях обеспечивается контакт загрязнений с оптимальным количеством организмов ак-тивного ила, в присутствии соответствующего количества растворенного кислорода, в тече-ние необходимого периода времени. Процесс окисления и минерализации загрязняющих ве-ществ в блоках биологической очистки осуществляется в течение нескольких ча-сов, в то время как в водоемах на это потребовалось бы от 4 до 6 месяцев.

В основе биологической очистки лежат два свойства микроорганизмов: · способность превращать примеси воды в биомассу клеток и внеклеточные продукты; · способность синтезировать биофлокулянты и с их помощью образовывать многоклеточ-ные агрегаты, легко отделяемые от воды.

1.2. Содержание процесса биологической очистки стоков

Очищение сточных вод происходит в результате биологических процессов (биосинтез, био-окисление и биовосстановление примесей воды) и физико — химических процессов (флокуля-ция, адсорбция). Газообразные продукты межклеточного метаболизма (продукты биоокисле-ния и биовосстановления) десорбируются из воды, а нерастворимые в воде продукты и кле-точные агрегаты удаляются отстаиванием. В осадок переходят также взвешенные веще-ства сточной воды, которые с помощью биофлокулянтов включаются в клеточные агре-гаты, а также некоторые сорбированные биомассой примеси

Для функционирования си-стем биоочистки важно поддерживать условия, в которых образуются биологические «реа-генты» – активные микробные ценозы.

₂₂

1.3. Процессы нитрификации и денитрификации.

Для эффективной аэробной биологической очистки загрязненных биоразлагаемыми органиче-скими соединениями производственных сточных вод, либо их смеси с хозяйственно-быто-выми сточными водами, необходимо обеспечивать содержание биогенных элементов не ме-нее 5 мг/л азота и 1 мг/л фосфора па каждые 100 мг/л БПКполн

Концентрация в исходных сточных водах, подаваемых на биологические очистные сооруже-ния, состав-ляет БПК₅ – 370 мг/л. Для эффективной аэробной биологической очистки на 370 мг/л БПК₅ должно приходиться не менее 18,50 (3,70*5) мг/л азота общего и не ме-нее 3,70 (3,70*1) мг/л фосфора. Соотноше-ние БПК : N : Р в поступающих сточных водах позволяет осуществить аэробную биологическую очистку загрязненных сточных вод, так как содержание в поступающих сточных во-дах азота аммонийного – 40,0 мг/л, фосфора фосфатов – 28 мг/л. Расчет показывает, что дополнительного введения биогенных веществ не требуется.

1.4. Преимущества, возникающие при де- и нитрификации.

Помимо совершенствования качества очистки сточных вод, при реализации схем де- и нитри-фикации, обычно удается снизить энергопотери при аэрации (поскольку вместо растворен-ного кислорода для окисления органики в зоне денитрификации используется кислород нит-ритов и нитратов) и снизить объема избыточного ила (из-за улучшения седиментацион-ных свойств). И как следствие, система легче реагирует на залповые сбросы сточ-ных вод с высоким содержанием загрязняющих веществ.

Особенности приборов-смесителей

Аэротенки-вытеснители являются длинным коридорным сооружением, внутри которого вода с активным илом проникает в первую часть устройства, а в конце происходит отделение иловой массы. Аэротенки такого плана изготавливаются в различных вариантах, и есть модели с несколькими коридорами, со встроенными регенераторами и без них.

Специалисты сравнивают такую технику по режиму вытеснения с аэротенками ячеистого типа, представленными в виде прямоугольной формы с несколькими отсеками, разделение которых происходит посредством поперечных перегородок. Смесь из первого отсека поступает в последующий, расположенный под ним, затем — в третий, установленный сверху, и так далее. Каждая ячейка снабжается режимом полного смешивания. А в сумме расположенные смесители создают вытеснитель идеальной модели. В такой схеме исключено то, что вода вернется в предыдущий отсек, так как осуществляется продольное перемешивание. Стоит заметить, что в вытеснителе нагрузка загрязнителя на ил и то, с какой скоростью осуществляется их окисление, может меняться с наибольшего показателя в начале пути очищения на наименьший в его окончании.

Аэротенками-смесителями называют установки, для которых характерны:

• Равномерная подача воды по всей длине сооружения;
• Активный отвод ила;
• Равномерное отведение иловой массы.

Аэротенки позволяют очистить сточные воды, чтобы они не вредили экологии

За счет полного смешивания внутри устройства сточной воды и иловой смеси обеспечивается максимальное выравнивание концентрации и скорости процесса биохимического окисления. Именно поэтому аэротенк-смеситель считается наиболее подходящим для очистки концентрированной производственной сточной воды при условии резкой смены расхода, а также колебания уровня концентрации загрязнения.

Эффективность работы

Для эффективной работы аэротенка нужен активный ил. На его образование, жизнеспособность, а также уровень биологической очистки существенное влияние оказывает температура, наличие питательной среды, концентрация кислорода в иловой массе, кислотность среды, наличие токсинов.  Также для удовлетворительной работы важен технологический режим, в котором работает аэротенк-отстойник, а именно:

Необходимо соблюдать основные соотношения между степенью загрязнённости сточных вод и количеством активного ила. Если доза ила будет меньше, то возрастает нагрузка и снижается качество очищения

Если доза ила будет больше, чем надо, то осложняется процесс отделения ила от воды во вторичном отстойнике.
Ещё одно основное условие, которое надо строго соблюдать, – это время контакта загрязнённой жидкости с илом, то есть время пребывания в отстойнике.
Не менее важно, чтобы количество кислорода в системе было достаточным.

Биологические устройства и их конструкции

Именно за счет аэрационной системы сток, который активно снабжается илом, насыщается кислородом, посредством которого и функционируют аэробные микроорганизмы. Такая схема может работать исключительно там, где именно достаточное количество ила и непрерывно поступает кислород.

Аэротенки являются достаточного дорогими конструкциями

Это обеспечивает высокое биохимическое окисление органики, а значит, и максимальную эффективность установки. Аэротенки стали достаточно востребованы в последнее время и изготавливаются в различных видах.

Они отличаются по установленной в них технологической схеме:

1. Вытеснитель. Это конструкции, где суть работы заключается именно в подаче сточной воды с одной стороны и выхода очищенного стока с другой.
2. Смесители. В этих установках происходят одновременно и подача сточной воды, и выход очищенной.
3. Есть оборудование, в котором осуществляется процесс рассредоточенного вливания воды. А именно: в схеме предусмотрено то, что внутрь очистительной емкости вода с загрязнением поступает с нескольких точек, после чего происходит ее накопление в едином резервуаре. Там выполняется очищение и выпуск воды через одно предназначенное для этого отверстие.
4. Есть аэротенки, в которых осуществляется неравномерное рассредоточение жидкости. Эти конструкции пополняются грязной водой за счет нескольких отверстий, а после очищения вода отправляется из резервуара через несколько выходных патрубков.

Перед покупкой оборудования нужно обязательно определить цель его использования, а лучше всего обратиться к специалистам, которые смогут подобрать изделие, точно соответствующее поставленной задаче.

Реферат патента 2002 года АЭРОТЕНК-ВЫТЕСНИТЕЛЬ

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод, конкретно к аэротенкам-вытеснителям. Аэротенк-вытеснитель содержит прямоугольный резервуар, разделенный на сообщающиеся камеры вертикальными перегородками, перед которыми расположены дополнительные ограничительные перегородки-аэраторы. Фильтрующие элементы соединяют поперечные вертикальные перегородки с дополнительными ограничительными перегородками. Пневматические аэраторы связаны с пневмолинией. Устройство имеет узел ввода обрабатываемых сточных вод в виде гибкого трубопровода, размещенного под слоем воды с установленными на нем расширяющимися насадками с криволинейными винтообразными направляющими на внутренней поверхности насадок. Насадки расположены в чередующейся последовательности и направлены горизонтально в сторону движения воды и вертикально вниз. Пневматические аэраторы представляют собой пульсаторы, выполненные в виде однополостного гиперболоида вращения с размещенными в их внутренней полости биметаллическими пластинами изогнутой формы, противоположные торцы которых образуют угол в 90o. Поочередно одни пульсаторы расположены горизонтально и сориентированы в сторону насадок, направленных вниз, а другие направлены вверх, а отверстия в вертикальных перегородках расположены в шахматном порядке. Технический результат — повышение производительности и экономичности аэротенка-вытеснителя. 3 ил.

Плюсы и минусы

Прежде чем принять решение об установке биосистемы на своем загородном участке, рекомендуется изучить схему аэротанка, ознакомиться с положительными сторонами работы такой конструкции, а также ее недостатками.

• высокое качество, быстрота очищения стоков;
• простота устройства;
• компактность;
• максимальная загрузка оборудования;
• отсутствие резких неприятных запахов;
• нет надобности в затратном утеплении объекта: в результате химических реакций (окислительно-восстановительных) выделяется огромное количество тепловой энергии.

Преимущества аэротенка заключаются в высоком уровне очистки сточных вод, отсутствии неприятных запахов и необходимости утепления самой установкиИсточник klops.ru

Недостатки:

• высокая цена;
• требует больших расходов на электроэнергию;
• для поддержания работы биосистемы необходим обслуживающий персонал;
• если продолжительный период не использовать канализацию, то живые бактерии погибнут по причине отсутствия питательной среды.

Для надлежащего функционирования аэротенков нужна непрерывная подача стоков с органикой, которая будет обеспечивать питание живых организмов. При сильном дефиците кислорода начинаются процессы гниения, впоследствии чего микроорганизмы гибнут.

Когда воздух подается в недостаточном объеме, то существует высокий риск формирования залежей. Для поддержания активной жизнедеятельности живых организмов требуется концентрация кислорода не менее 0,2 мг/дм3.

Без работающего компрессора, обеспечивающего непрерывную подачу воздуха, бактерии в аэротенке долго не проживутИсточник stroy-podskazka.ru

Внешнее устройство очистных станций Топас

1. Крышка очистной станции находится над поверхностью земли, что не допускает попадание ливневых стоков внутрь станции, позволяет легко контролировать работу ОС, и обслуживать установку.
2. Установка выполнена в монолитном корпусе, что уменьшает габаритные размеры установки и сводит потери тепла к минимуму.
3. Уникальная структура и характеристики применяемого для корпуса полипропилена позволяют использовать установку в климатических условиях России. Полипропиленовый корпус гарантирует отсутствие коррозии, экологическую безопасность и отличную теплоизоляцию.
4. Особая технология сварки гарантирует полную герметичность корпуса установки, не допуская попадание неочищенных стоков в почву.
5. Монтажные петли и небольшой вес установки обеспечивают удобство транспортировки и монтажа.
6. Возможность отведения воды самотечным способом и с помощью принудительного насоса.
7. Прочный полипропиленовый корпус с ребрами жесткости позволяет монтировать установку без дополнительного бетонирования и установки опалубки.

При производстве очистных станций ЭКОДИН используются комплектующие передовых разработок инженера Яна Топола ЭКОДИН – ТОПАС, ТополВатер (Чехия).

Факторы, определяющие удовлетворительную работу аэротенков [ править | править код ]

Наиболее важными факторами, влияющими на развитие и жизнеспособность активного ила, а также качество биологической очистки, являются температура, наличие питательных веществ, содержание растворённого кислорода в иловой смеси, значение рН, присутствие токсинов. Удовлетворительная работа аэротенков в значительной степени определяется также технологическим режимом эксплуатации, где основное значение имеют:

• оптимальное соотношение между концентрацией загрязнений в поступающей воде и рабочей дозой активного ила (при уменьшении дозы ила возникает эффект повышения нагрузки и снижения качества очистки, при увеличении — затрудняется эффективность разделения ила и очищенной воды во вторичных отстойниках);
• необходимое время контакта загрязнений с активным илом;
• достаточное количество кислорода в системе.

Биоплато фильтрующие

Биоплато утилизационные природные

Биоплато утилизационные природные. Доочистка и утилизация (испарение, потребление высшей водной растительностью, фильтрация) глубоко биологически очищенных стоков на территории предприятия. Прием стоков по аммонийным 1-10-мг/л, нитратам30-60мг/л и БПК 10-50мг0/л Резервуары площадью 1000-10000м2 земляные Н 1.5-2,5м, без гидроизоляции природной или искусственной биологической загрузкой грунтом с высшей водной растительностью (1.3) Н 0,5-1.0м в зависимости от фильтрующей способности грунта.

Оборудование: верхняя распределительная система .

Область применения – биологическая доочистка и утилизация глубоко биологически очищенных стоков мясокомбинатов, мол, спир,сах заводов субстратов БГС животноводческих комплексов и птицефабрик, спир,сах заводов после БГС и аеротенков.

Производства ООО «Экоэнерго-строй». Под конкретную станцию биологической очистки, комплексное решение по предварительной очистке стоков и доочистке после СБО при необходимости.

Биореакторы анаэробные метантенки БГС

Метантенки:

– котловые — вертикальные круглые, в плане с круговым движением субстрата. Выгрузка субстрата с широким неконтролируемым диапазоном времени и степенью его переработки; см. БГС Оборудование

— вытеснители — горизонтальные, прямоугольные в плане с горизонтальным движением субстрата и поперечным зональным перемешиванием)–высокая степень переработки, выгрузка субстрата с контролируемым временем и степенью его переработки. Область применения обработка биоотходов в одну ступень.

Биоректоры метантенки вытеснители

Утилизация в виде биогаза и удобрений отходов мясокомбинатов, маслосыр заводов, свинокомплексов: — твердых (кроме костей, копыт и щетины) – каныга, навоз предзабойного содержания и автомойки, флотошламы; концентрированных жидких стоков – кровь.

Отходы проходят: механическую; биологическую (метантенк-биогазовая станция) обработку с очисткой образующихся сточных вод на действующих станциях очистки .

Биогазовая станция состоит из:

1) Блока подготовки сырья и узла термообработки, пастерезации;

2) Блока гидролизного;

3) Метантенка;

4) Блока мех. обезвоживания;

5) Компрессорной;

6) Котельной.

Блок подготовки твердого сырья БПТ01, предназначен для последовательного двухступенчатого измельчения каныги, мясной обрези и другого крупнодисперстного органического сырья на двух последовательно установленных измельчителях .

Узел термообработки и пастеризации УТО предназначен для термической обработке измельченного сырья в стальном резервуаре V 5-10 м3 , с подогревом жидким теплоносителем от бойлерной или от центральной котельни. В резервуаре для равномерного прогрева субстанции используется винтовая мешалка.

Блок Гидролизный БГ предназначен для усреднения, подогрева и перемешивания органического сырья, где происходит его ферментативная и бактериальная обработка в закрытом резервуаре из сборного железобетона прямоугольной формы V -180 м3 , с подогревом жидким теплоносителем от котельни.

Метантенк представляет собой резервуар из сборного или монолитного железобетона прямоугольной формы V 1200 м3

Подогрев: — жидким теплоносителем от бойлерной или от центральной котельни.

Перемешивание:

— механическое: комбинированная шнеко-лопастная мешалка в количестве 3шт

(ширина 9м, диаметр лопастей 5,25м, обороты 1,5-2,0об/мин, эл. мощность = 1,5кВт/шт)

— система гидравлического перемешивания под лопасти мешалки и мертвые зоны резервуара через гребенки с соплами.

— система пневмо перемешивания биогазом. Забор газа с газгольдера, подача в придонную часть метантенка по 3-4 зонам под лопасти мешалки и мертвые зоны резервуара. Выпуск газа через аэраторы Ду25 с резиновыми пневмоклапанами.

Станция механического обезвоживания отработанного субстрата

Производительность 10-30 м3/ч. (уменьшение твердой фракции в стоках в 5-10раз).

Состоит из:

— Насосной станции подачи и отвода стоков, количеством 2 -3 шт, производительностью 40-100 м3/ч.

— Селекторного резервуара с механическим (низкооборотные мешалки большого диаметра 3-5м, среднеоборотные мешалки диаметра 0.5-1м), гидравлическим (сопла от подающего насоса), аэрационным перемешиванием (для предотвращения закисания стоков) количеством 2-3 шт, объемом 80-250 м3

— Шнекового сепаратора.

— Шнекового транспортера твердой фракции.

Формула изобретения RU 2 191 751 C2

Аэротенк-вытеснитель, содержащий прямоугольный резервуар, разделенный на сообщающиеся камеры вертикальными перегородками, перед которыми расположены дополнительные ограничительные перегородки-аэраторы, фильтрующие элементы, соединяющие поперечные вертикальные перегородки с дополнительными ограничительными перегородками, пневматические аэраторы, связанные с пневмолинией, узлы ввода и вывода обрабатываемых сточных вод, перепускные вертикальные трубы, связывающие последующие и предыдущие камеры, с регулирующими затворами, расположенными на этих трубах, при этом вертикальные поперечные перегородки выполнены доходящими до дна резервуара и имеют отверстия, расположенные под аэратором, а регулирующие затворы расположены в каждой камере выше уровня воды, отличающийся тем, что узел ввода обрабатываемых сточных вод выполнен в виде гибкого трубопровода, размещенного под слоем воды с установленными на нем расширяющимися насадками с криволинейными винтообразными направляющими на внутренней поверхности насадок, причем насадки расположены в чередующейся последовательности и направлены горизонтально в сторону движения воды и вертикально вниз, пневматические аэраторы представляют собой пульсаторы, выполненные в виде однополостного гиперболоида вращения с размещенными в их внутренней полости биметаллическими пластинами изогнутой формы, противоположные торцы которых образуют угол в 90o, при этом поочередно одни пульсаторы расположены горизонтально и сориентированы в сторону расширяющихся насадок, направленных вниз, а другие направлены вверх, а отверстия в вертикальных перегородках расположены в шахматном порядке.

Преимущества очистки сточных вод в аэротенках

Устройства пользуются немалым спросом, и этому есть вполне логическое объяснение — большое количество преимуществ.

А именно:

1. За счет установки можно обеспечить максимальный уровень очистки сточных вод.
2. Оборудование компактное по размерам, и можно провести монтаж даже на малогабаритных участках.
3. Сооружение не издает неприятного запаха, так как в процессе работы не происходит выделение газов.
4. Не требуется проводить утепление оборудования на период зимы, так как при постоянном функционировании в виде переработки отходов органического типа происходит выделение большого количества энергии, за счет чего даже в сильные морозы внутри поддерживается оптимальная температура.

Время от времени очищенную воду следует сдавать на анализ для проверка качества работы очистительных систем

При желании приобрести такое оборудование стоит обратить внимание и на недостатки, однако многие специалисты считают их незначительными на фоне преимуществ. Без подключения к электричеству установка не сможет качественно очищать сточные воды, так как компрессор не будет функционировать и произойдет гибель бактерий и активного ила. Высокая стоимость

Высокая стоимость.

Если на протяжении длительного времени не пользоваться канализацией, то произойдет гибель бактерий из-за отсутствия питательной среды. Чтобы исключить гибель активного ила внутрь конструкции, нужно заливать смесь активного ила сухого вида с водой. Это делается 1 раз в месяц.

Если по определенной причине ил погибает, то проводится повторный запуск оборудования. Для этого погибший ил удаляется посредством промывания резервуара водой. Живой активный ил можно взять из другого аэротенка. Для исключения проблем с оборудованием нужно устанавливать его с помощью фирмы, где могут предоставить гарантийное техническое обслуживание.

Кислородный режим в аэротенках [ править | править код ]

Для нормальной жизнедеятельности организмам активного ила требуются малые количества растворённого кислорода. Критической концентрацией считается 0,2 мг/дм³, вполне удовлетворительной — 0,5 мг/дм³ растворённого кислорода. Однако активный ил не терпит залежей и при малейшем застое начинает гибнуть от собственных метаболитов (загнивание). Поэтому нормы на содержание растворённого кислорода (не менее 1,0—2,0 мг/дм³ в любой точке аэротенка) предполагают обеспечение интенсивного перемешивания иловой смеси с целью ликвидации её залежей. При концентрации растворённого кислорода, превышающей максимально необходимую, критическую величину, степень активности микроорганизмов не увеличивается и очистка не улучшается. Поэтому для каждого очистного сооружения устанавливается своя «критическая концентрация» кислорода, причем степень его поглощения определяется, главным образом, характером и концентрацией загрязнений. Подача воздуха обеспечивает несколько процессов, происходящих с активным илом:

• дыхание организмов,
• перемешивание иловой смеси,
• удаление метаболитов,
• хемоокисление загрязняющих веществ.

Плохие аэрационные условия для активного ила могут быть обусловлены следующими причинами:

• сокращением подаваемого воздуха, разрушением и засорением фильтрующих воздух элементов (фильтросных пластин, дырчатых труб, мелкопузырчатых диспергаторов и т. д.);
• залежами и микрозалежами плохо перемешиваемого ила в различных участках аэрируемой зоны и всех звеньев очистки;
• повышением удельных нагрузок на активный ил за счёт возрастания содержания растворённых органических веществ в поступающей на очистку воде;
• увеличением содержания токсичных веществ в сточной воде, поступающей на очистку (токсиканты блокируют дыхательные ферменты у организмов активного ила);
• возрастанием кислородопоглощаемости активного ила из-за нарушения режима выгрузки осадка из первичных отстойников;
• превышением оптимальной концентрации возвратного ила (недостаток кислорода при увеличении биомассы активного ила).

Улучшение аэрационных условий можно достичь налаживанием технологического режима эксплуатации (возможности ограничены) и увеличением процента использования кислорода активным илом за счёт смены аэрирующих элементов.

При крупнопузырчатой аэрации размер пузыря воздуха достигает 5—6 мм и использование кислорода активным илом при этом составляет 6—7 %, что не создаёт идеального массопереноса растворённого кислорода из жидкости в клетку. При уменьшении размера пузыря воздуха до 2—2,5 мм увеличивается использование кислорода до 8—12 %, а при применении мелкопузырчатых диффузоров (200—500 мкм — размер отверстий) — до 15 %. Применение мелкопузырчатой аэрации позволяет аэрофилам заместить микроаэрофилов в активном иле, что приводит к значительному улучшению качества очистки, улучшению седиментационных характеристик активного ила, его влагоотдающих свойств, повышению уровня метаболизма, сокращению прироста, а также возрастанию устойчивости организмов ила к воздействию токсичных веществ.

В многоквартирных домах проблемой отведения стоков занимаются специальные службы. Обладателям загородных домов приходится заботиться об этом самим.

К счастью, сегодня есть множество видов локальных очистных сооружений. Самыми лучшими в плане очистки и экологически безопасными из них принято считать аэротенки.

Датчик аммония

Датчик концентрации аммония может устанавливаться в канале на выходе стоков из системы аэротенков для контроля качества очистки. Кроме того, введение показаний от датчика аммония в систему управления позволяет дополнительно стабилизировать систему и получить дополнительную экономию электроэнергии за счет дальнейшего снижения уставки концентрации растворенного кислорода.

Пример организации системы управления подачей воздуха в аэротенки с обратной связью по датчику растворенного кислорода (DO) и аммония (NH4).

При подготовке материала использовались данные из статьи http://www.energosovet.ru/bul_stat.php?idd=362 (Автор В.И. Баженов проф., член-корр. РАЕН, исполнительный директор, ЗАО «Водоснабжение и водоотведение», г. Москва)

Основные этапы устройства аэротенка

Аэротенк требует тщательного монтажа. Даже незначительные ошибки могут привести к его неработоспособности. Учитывая значительную стоимость аэротенка, желательно, чтобы его монтажом занимались специалисты той же фирмы, в которой Вы и приобрели аэротенк. Подробно процесс установки указан в инструкции к Вашему аэротенку (в различных конструкциях разные требования к установке, различные схемы подключения). Рассмотрим основные этапы монтажа аэротенка на примере готовой фабричной установки.

Рисунок 2.5. Схема установки аэротенка

1. Роем котлован 1,8*1,8*2,6 м
2. Насыпаем на дно слой песка – слой толщиной 150мм
3. Заливаем в аэротенк чистую воду (если установить пустой аэротенк, под давлением грунта он «всплывет»)
4. Опускаем аэротенк в котлован (спецтехника не нужна, достаточно 4 человек)
5. Обсыпаем корпус песком – толщина слоя песка 150 мм
6. Подсоединяем подводящие и отводящие коммуникации
7. Устанавливаем компрессор
8. Подключаем электрический кабель

Стоимость заводского аэротенка — от 4000 евро.

Если у Вас возникли вопросы, Вы можете задать их, воспользовавшись  формой обратной связи, в разделе «Контакты». Мы с удовольствием на них ответим!

Способы и устройства

Биологическая очистка стоков делится на 2 основные разновидности:

1. Естественная. Не используется в качестве основной очистки, а служит скорее дополнительным процессом. В основе естественного преобразования стоков лежит принцип природного удаления или переработки вредных микроорганизмов растительной средой или почвой.
2. Искусственная. Данная разновидность очистки делится на 2 подвида:
   • Аэробная. В аэробных системах применяют бактерии, жизнедеятельность которых возможна только в кислородной среде.
   • Анаэробная. Способ очистки противоположный аэробному – в резервуары помещаются бактерии, для работы которых не требуется избыток кислорода.

При аэробной очистке используются бактерии вместе с небольшим количеством твёрдых неорганических веществ.

Данная смесь получила название «активный ил». Имеет не слишком плотную структуру и тёмно-коричневый цвет.

Последствиями аэробной очистки являются твёрдые вещества, а после анаэробного воздействия остаётся метан.

Важно! Метан, как и очищенные сточные воды, можно использовать в промышленных или сельскохозяйственных целях.

Рассмотрим более подробно каждый из методов биологической очистки сточных вод.

Биофильтры

В современных биофильтрах используется исключительно аэробная среда. В промышленных масштабах биофильтры представляют собой круглые бассейны больших диаметров. Помимо «активного ила» используется дренажный фильтр – слой шлака или гальки, толщиной от 2 до 5 см.

Последовательность очистки сточных вод в биофильтре:

1. Стоки подаются в бассейн под напором и проходят первичную степень очистки – слой дренажа. Крупные частицы загрязняющих веществ остаются в шлаке или гальке, более мелкие – отстаиваются в открытом резервуаре.
2. После прохождения первой степени очистки, в сточные воды добавляют бактерии – аэробы. Биофильтры имеют открытую конструкцию, поэтому начинается реакция поглощения аэробами загрязняющих веществ.
3. После окончания реакции, на поверхности стоков остаётся тонкая плёнка, которую смывают под напором воды. Остаётся только очищенная техническая жидкость.

Биопруды

Биопруды отличаются от биофильтров уникальностью бактериальной среды – в них может использоваться как анаэробная, так и аэробная среда.

После очистки остается природный ил, который можно использовать в качестве удобрения или кормовой базы.

Чаще всего используют пруды-смесители – конструкции, в которых могут одновременно протекать как анаэробные, так и аэробные процессы. При этом процессы не пересекаются и протекают параллельно.

Метатенки

Данные конструкции созданы исключительно для полной переработки осадка, который возникает после процесса жизнедеятельности анаэробных или аэробных бактерий.

В основе конструкции метантенков преобладают 2 формы:

• цилиндрическая.
• прямоугольная.

Принцип действия:

1. По трубопроводу в метантенк поступает осадок.
2. Запускается специальная система подогрева, ускоряющая процесс разложения элементов. Основным элементом системы служит радиатор, через который проходит пар или жидкость.
3. Жиры и белки, находящиеся в осадке, раскладываются на метан и углекислый газ, которые по другому трубопроводу поступают наружу.
4. Вещества, которые не поддаются полной переработке, высушивают и используют в качестве удобрений.

Фильтрационные или дренажные поля

В основе принципа действия данного сооружения – очистка стоков путём пропускания их через дренажный слой. Основное требование для установки дренажного поля – достаточный уровень грунтовых вод, не менее 1.5 м.

Интересно! Фильтрационные поля могут быть различной формы: от классического параллельного расположения траншей, до уникальной «змейки» или «ёлочки».

Все трубы очистной системы располагаются в одном большом котловане дренажного поля – это основное отличие данной конструкции от фильтрующих траншей.

Каждое дренажное поле имеет несколько очистных отсеков:

• В первом происходит грубое разделение стоков и твёрдых загрязняющих веществ.
• Во втором отсеке на частично очищенную жидкость воздействуют анаэробные бактерии.
• В последнем отсеке переработанный бактериями ил оседает на дно и со временем удаляется.

Аэротенки

Аэротенки по своей конструкции и принципу действия очень похожи на биопруды. В них также происходит смешивание бактериальной среды со стоками, но не природным путём, а под действием аэраторных систем, которые нагнетают большое количество кислорода в резервуары.

Аэротенки – это системы с высоким КПД. Для их непрерывной деятельности необходима постоянная работа аэраторной системы.

Среднее количество кислорода в системе не должно находится ниже отметки 0,5 мг/дм³, а показатель 0,2 мг/дм³ уже считается критическим.

Способы очистки сточных вод

Существует два основных метода очищения бытовых и промышленных стоков – естественный и искусственный. Незначительные объемы жидкости могут очищаться в природных условиях, но в настоящее время большое количество загрязненных вод требует дополнительной обработки. Обычно применяется целый комплекс искусственных способов, а естественное очищение используется в качестве дополнения. Распространенные методы очистки стоков:

• Механический. На этом этапе применяются фильтры и отстаивание воды. Для этого используют специальные решетки, сита и уловители. После первичного очищения жидкость направляется в отстойник, где через некоторое время неорганические вещества выпадают в осадок. Во всех современных системах вода проходит такую стадию очистки, но ее недостаточно для полного удаления всех загрязнений. Химические и биологические компоненты не могут быть устранены таким способом.
• Химический. Он подразумевает применение специальных реагентов, которые реагируют с веществами в составе воды и приводят к выпадению нерастворимого осадка. В результате удается практически полностью избавиться от твердых частичек, а содержание органики снижается незначительным образом.
• Физико-химический. Это комбинация двух предыдущих методов, которая позволяет воздействовать на все типы загрязнений. Чаще всего применяют коагуляцию, экстракцию и электролиз.
• Биологический. Для этого метода нужны микроорганизмы, которые естественным образом очищают воду от органических примесей в процессе своей жизнедеятельности.

Станция для биологического очищенияИсточник kvadrat.ru

Анаэробный

Анаэробное разложение не требует поступления кислорода. В результате происходит процесс брожения и выделяет газ метан. В естественных условиях подобные процессы наблюдаются на болотистой местности. При разложении органики выходят так называемые болотные газы.

Анаэробная очистка включает 4 этапа:

1. Гидролиз. Сложные углеводороды разлагаются на воду и более простые составляющие.
2. Предварительное окисление. В результате выделяются спирты и кислоты.
3. Завершающее окисление продуктов.
4. Переработка веществ бактериями и выделение метана.

Все стадии анаэробного очищения тесно связаны между собой. При нарушении одного этапа очистка прекращается.

Анаэробные устройства имеют вид герметичных контейнеров. Обычно их располагают под землей.

На дне емкости образуется осадок. В верхней части резервуаров имеются колпаки, предназначенные для отвода газа.

Деятельность анаэробных бактерий не приводит к выделению энергии. Поэтому температура внутри контейнера не изменяется. Такое оборудование работает без системы управления, поэтому их стоимость достаточно низкая.

Основной минус анаэробного метода – выделение метана. Поэтому системы возводят на ровной местности, которая постоянного продувается ветрами. Обязательно устанавливаются датчики. При повышении концентрации метана срабатывает система сигнализации.

Важно! Анаэробный активный ил безопасен для окружающей среды. Его используют в качестве удобрений.. Особенности работы анаэробных устройств:

Особенности работы анаэробных устройств:

• удаляют более 90% загрязнений;
• ликвидация 1 кг ХПК позволяет получить 40 г ила;
• компактные размеры;
• образование биогаза;
• для ликвидации 1 кг загрязнений нужна энергия 0,5 кВтч.

Анаэробные сооружения строят для очистки воды с повышенной концентрацией ХПК. Для их возведения требуется меньше места, также сокращается объем работ и денежных затрат.

Значительно понижают эффективность следующие факторы:

• высокая кислотность сточных вод;
• снижение температуры ниже установленного уровня (20-30 градусов);
• пониженное содержание загрязнений.