Презентация "БИОХимическая очистка сточных вод в искусственных условиях" – проект, доклад

БИОХимическая очистка сточных вод в искусственных условиях

Биохимические методы применяют для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от многих растворенных органических и некоторых неорганических веществ (сероводорода, сульфидов, аммиака, нитритов и др.). Процесс очистки основан на способности некоторых микроорганизмов использовать загрязняющие вещества для питания в процессе своей жизнедеятельности. Основной процесс, протекающий при биохимической очистке сточных вод, – это биологическое окисление. Данный процесс осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), состоящим из множества различных бактерий, простейших водорослей, грибов и др., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма). Главенствующая роль в этом сообществе принадлежит бактериям.

Аэробный метод Анаэробный метод

основан на использовании аэробных групп организмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 20-40°С.

протекает без доступа кислорода; применяют главным образом для обезвреживания осадков

Аэробные процессы биохимической очистки могут протекать в природных условиях и в искусственных сооружениях. Искусственными сооружениями являются аэротенки и биофильтры разной конструкции. Тип сооружений выбирают с учетом местоположения завода, климатических условий, источника водоснабжения, объема промышленных и бытовых сточных вод, состава и концентрации загрязнений. В искусственных сооружениях процессы очистки протекают с большей скоростью, чем в естественных условиях.

Биофильтры

искусственные сооружения биологической очистки, круглой или прямоугольной формы, загруженные фильтрующим материалом, на поверхности которого выращивается биопленка; изготовляются из железобетона или кирпича. Сточная вода фильтруется через слой загрузки, покрытой пленкой из микроорганизмов, толщиной 1-3 мм и более; отработанная (омертвевшая) биопленка смывается протекающей сточной водой и выносится из биофильтра.

Классификация биофильтров

1) По типу загрузочного материала: а) с объемной (зернистой) загрузкой (щебень, гравий, галька, шлак, керамзит, керамические и пластмассовые кольца, кубы, шары, цилиндры и т.п. ) б) с плоской загрузкой (металлические, тканевые и пластмассовые сетки, решетки, блоки, гофрированные листы, пленки т.п., нередко свернутые в рулоны) Биофильтры с объемной загрузкой делятся на: капельные, высоконагружаемые, башенные. 2) По принципу поступления воздуха в толщу аэрируемой загрузки: а) фильтры с естественной аэрацией б) фильтры с принудительной аэрацией 3) По степени очистки: а) работающие на полную биологическую очистку б) работающие на неполную биологическую очистку

Схема биофильтра

аэротенки

прямоугольные железобетонные сооружения со свободно плавающим в объеме обрабатываемой воды активным илом, бионаселение которого использует загрязнения сточных вод для своей жизнедеятельности. Современный аэротэнк – это сооружение, представляющее собой железобетонный резервуар коридорного типа, оборудованный аэрационной системой. Рабочую глубину аэротенков принимают от 3 до 6 м, отношение ширины коридора к рабочей глубине от 1:1 до 2:1. Для аэротенков и регенераторов количество секций должно быть не менее двух; при производительности до 50 тыс.м3/сут назначается 4-6 секций, при большей производительности 8-10 секций, все они рабочие. Каждая секция состоит из 2-4 коридоров.

Классификация аэротенков

1. по структуре потока – аэротенки-вытеснители, аэротенки-смесители и аэротенки с рассредоточенным впуском сточной жидкости (или аэротенки промежуточного типа) 2. по способу регенерации активного ила – аэротенки с отдельно стоящими или совмещенными регенераторами ила; 3. по нагрузке на активный ил – высоконагружаемые (для неполной очистки), обычные и низконагружаемые (с продленной аэрацией); 4. по числу ступеней – одно-, двух-, и многоступенчатые; 5. по режиму ввода сточных вод – проточные, полупроточные, с переменным рабочим уровнем, контактные; 6. по типу аэрации – с пневматической, механической, комбинированной гидродинамической или пневмомеханической; 7.по конструктивным признакам – прямоугольные, круглые, комбинированные, шахтные и др. Аэротенки используются в чрезвычайно широком диапазоне расходов сточных вод от нескольких сот до миллионов кубических метров в сутки.

Схемы аэротенков

а – аэротенк-вытеснитель б – аэротенк-смеситель в – аэротенк промежуточного типа 1 – сточная вода; 2- возвратный активный ил; 3- аэротенк; 4 – иловая смесь.

Основные технологические схемы очистки в аэротенках

а , в – одноступенчатый и двухступенчатый без регенерации; б , г – одноступенчатый и двухступенчатый с регенерацией; 1 – подача сточной воды; 2 – аэротенк первой и второй ступени; 3 – выпуск иловой смеси; 4 - вторичный отстойник; 5 – выпуск очищенной воды; 6 – выпуск отслоенного активного ила; 7 – иловая насосная станция; 8 – подача возвратного активного ила; 9 – выпуск избыточного активного ила; 10 , 13 – регенератор первой и второй ступени; 11 – выпуск сточных вод после первой ступени очистки;

Необходимым условием эффективной очистки стоков является система аэрации. Это комплекс сооружений и специального оборудования, обеспечивающего: 1) снабжение жидкости воздухом 2) поддержание ила во взвешенной состоянии 3) постоянное перемешивание сточной воды с илом. По способу диспергирования воздуха в воде на практике применяются три системы аэрации: а)механическая (мешалки, турбинки, щитки и т.п.) б)пневматическая (керамические диффузоры; пластмассы, ткани в виде фильтросных пластин, трубок, куполов; перфорированные трубы, щелевые и другие устройства; открытые трубы, сопла и т.п.) в)комбинированная.

Метантенк

- представляет собой железобетонный резервуар (1) с коническим днищем, снабженный устройством для улавливания и отвода газа, а также оборудованный подогревателем (4) и мешалкой (3). Применяются метантенки диаметром до 20 м и полезным объемом до 4000 м3. - герметически закрытые резервуары, для ввода несброженного и отвода сброженного осадка. В метантенках происходит анаэробное обезвреживание (сбраживание) осадков, образующихся при биохимической очистке производственных сточных вод. Для очистки сточных вод используют метановое брожение. Перед подачей в метантенк осадок должен быть по возможности обезвожен. Перемешивание производится механическими мешалками или гидравлическими насосами. Впуск и выпуск осадков производится с помощью насосов.

Преимущества биохимического метода очистки сточных вод: 1) Возможность удалять из сточных вод разнообразные органические и некоторые неорганические соединения, находящиеся в воде в растворенном, коллоидном и нерастворенном состоянии, в том числе и токсичные. 2) Проста аппаратурного оформления. 3) Относительно невысокие эксплуатационные затраты. 4) Глубина очистки. К недостаткам метода относятся: 1) Высокие капитальные затраты 2) Необходимость строгого соблюдения технологического режима очистки. 3) Токсичное действие на микроорганизмы ряда органических и неорганических соединений 4) Необходимостью разбавления сточных вод в случае высокой концентрации примесей.