Биологическая очистка

Основная цель биологической очистки — обезвредить, минерализовать коллоидные и растворенные и тонко суспендированные органические вещества сточной воды, которые нельзя извлечь механическим путем.
Органические вещества белкового происхождения попадают в сточные воды большей частью в виде мочевины CO(NH2)2, образующейся в процессе обмена веществ в животном организме. Мочевина под влиянием уробактерий гидролизуется и образует углекислый аммоний

Гидролиз мочевины начинается уже в канализационной сети и продолжаетсяна очистных сооружениях. В дальнейшем азот аммиачных солей
окисляется в азотисто- и азотнокислые соли, причем процесс этот протекает в две фазы под влиянием двух видов нитрифицирующих бактерий — аэробов. В первой фазе аммонийные соли окисляются в азотистые соединения микробом Nitrosomonas, а во второй—в азотные микробы Nitrobacter.
Азотнокислые соли (нитраты) — конечный продукт окисления, по их накоплению судят об успешности и полноте хода процесса нитрификации. Нитрификация связана с выделением тепла (экзотермический процесс), что играет немаловажную роль в эксплуатации некоторых сооружений биологической очистки сточных вод.
Выяснение сущности процесса нитрификации и роли микробов в нем русским ученым С. П. Виноградским было открытием мирового значения, особенно в области культурного земледелия. Онопозволило также уяснить сущность процессов биологической очистки сточных вод.
Одновременно с окислительными в сточной жидкости, особенно в начальной стадии, протекают и восстановительные процессы денитрификации, микробы потребляют кислород образовавшихся азотных соединений. Это влечет за собой восстановление нитратов, которое в щелочной среде при достаточном доступе кислорода воздуха не идет дальше азотистых соединений. При недостаче кислорода и в кислой среде восстановление идет до аммиака.
По мере накопления продуктов окисления и насыщения сточной воды свободным кислородом восстановительные процессы всеболее отходят на задний план. В результате биологической очистки должен быть достигнут высокий уровень относительной стойкости (стабильности) воды, при которой ослабляется или теряется ее способность к загниванию.
Стойкость выражается отношением в процентах количества кислорода, содержащегося в сточной воде, в растворенном и связанном с нитритами и нитратами состоянии, к тому его количеству, которое необходимо для окисления всех органических веществ сточной воды. При температуре 20°С и стойкости 50% загнивание наступает на 3-й день, при 80% — на 7-й, при 99%—на 20-й день, при 100% стойкости вода не загнивает.
Стойкость сырой сточной воды составляет около 11%, а после полной биологической очистки она должна повыситься и до 99%. Биологическая очистка в основном протекает по типу аэробного окислительного процесса. Участники последнего — органические вещества сточной воды, микробы и кислород воздуха. Вся задача технической организации сводится к созданию таких условий, при которых все три элемента будут приведены в соприкосновение и распад органического вещества будет идти с возможно большей полнотой и скоростью. Для этого служат сооружения биологической очистки сточных вод. Несмотря на большое внешнее разнообразие, сущность протекающего на этих сооружениях
биохимического процесса остается одной и той же.
Техническая организация биологической очистки основана на использовании тех же условий, в каких этот процесс биохимического распада органического вещества протекает в природе.

По этому принципу сооружения и приемы биологической очистки могут быть разделены на две группы:

1) воспроизводящие ход процесса в почвенных условиях (поля фильтрации, поля орошения, биологические фильтры);

2) воспроизводящие ход процесса в водной среде (биологические пруды, аэротенки).

Принятое в большинстве руководств деление на естественные (поля фильтрации и орошения, биологические пруды) и искусственные (биологические фильтры, аэрофильтры, аэротенки) методы биологической очистки малоудовлетворительно, так как:

1) метод во всех случаях остается одним и тем же и носит естественный, природный характер, а не искусственно создается;

2) «искусственность» технической организации процесса имеет место во всех случаях и отличается только большей или меньшей сложностью сооружений и оборудования.

Нравится

IT news