Биологично пречистване на водата

Предишна

Редовното замърсяване на природни ресурси, по-специално водни тела, не е необичайно. Екологичната ситуация днес е такава, че водата, която е най-важният ресурс за човешкия живот, съдържа различни видове вредни вещества. Тъй като днес въпросът за почистването на водните ресурси е доста остър, стана необходимо да се разработят методи за почистване. Водата може да се пречиства както по механичен начин, така и по химичен, физикохимичен и биологичен метод.

Съдържание

  • Характеристики на процеса
  • Съоръжения за пречистване на отпадъчни води
  • Биодиск филтри
  • Биологични филтри със зареждане от пластмаса или пеностъкло
  • Биофилтри за пречистване на отпадни води
  • Биореактори, оборудвани с биобарабани
  • Аерационни инсталации
  • Сгради, които извършват почистване по естествен начин
  • Заключение

    • Характеристики на процеса

    Пречистването на водните ресурси по биологичен метод е най-изгодно от икономическа гледна точка и позволява да се постигнат доста добри резултати. Необходимостта от тази процедура възниква, когато различни вредни компоненти попаднат във водата. Това са вещества като нефт, бензин, пестициди, както и отпадъци от фабрики и предприятия от химическата, селскостопанската и металургичната промишленост. Замърсената вода променя своите химични, физични и биологични свойства.

    Има няколко вида замърсяване:

  • Компоненти от органичен и неорганичен произход, които могат да имат токсичен или нетоксичен ефект.
  • Механични фракции. Този тип замърсяване обикновено е повърхностно.
  • Размножаване във водна среда на различни гъби, микроорганизми или водорасли или биологично замърсяване.
  • Изхвърляне на нагрята течност в резервоари от ядрени и топлоцентрали, което става причинатоплинно замърсяване.
  • Радиоактивният тип замърсяване възниква поради наличието на радиоактивни компоненти във водата.

    • В процеса на работа в пречиствателните станции вредните вещества, съдържащи се в околната среда, се трансформират в безопасни съединения. В процеса на биологично пречистване на водата ресурсите преминават през три етапа на обработка:

  • Първият етап включва отстраняването на онези примеси, които се отделят най-лесно.
  • Във втория етап се отстраняват разтворими вещества и твърди частици.
  • По време на третия етап всички останали вещества се унищожават.

    • Съоръжения за пречистване на отпадни води

    Биологичното пречистване на водните ресурси се извършва по два начина - в естествени условия и в изкуствено създадени. След това ще разгледаме конструкциите на изкуствен метод на почистване.

    Биодиск филтри

    Това са капацитети, които имат няколко секции, пълни с перфорирани дискове. Тези елементи са направени на базата на синтетични суровини с намалена плътност - пеностъкло или пенопласт. Дисковете в самата инсталация се поставят на специален хоризонтално разположен вал, като се спазва разстояние от 20 мм. Принципът на работа на такива дискови елементи се състои в непрекъснато въртене. Резервоарите за биодиск намаляват съдържанието на нитрификация и амониев азот в третирания ресурс. Но във водата, която е преминала през тази процедура за почистване, може да се наблюдава наличието на такива биогенни съединения като азотни соли. В този случай е необходимо допълнително почистване.

    биологично

    Биологични филтри със зареждане от пластмаса или пеностъкло

    Това са специални продукти с експандирана глина, натрошен камък или чакъл като филтърен материал. За товарене се използват стиропорени блокове. Изборът на този материал се обяснява с редица негови предимства:

    • устойчивост на високи и ниски температури;
    • устойчивост на механични повреди;
    • непропускливост на влага, газ и пара.

    Повърхността на пеностъклото е доста обширна, благодарение на което материалът задържа голям обем биофилм и извършва интензивно пречистване на водата.

    В схемата за биологично пречистване на отпадъчни води разпределителната функция в тази структура се изпълнява от струйния спринклер, оборудван с устройството. За запълване се използват товари на пластмасова основа, поради което се постига висока кухина, образува се сорбционна повърхност и се образува малък капацитет на сцепление. Тези условия са подходящи за образуване на слой биофилм. Зареждането на пластмасова основа предотвратява образуването на утайки в биофилтъра и увеличава всмукването на въздух, поради което се увеличава индексът на окислителна способност.

    Въпреки това, наред с положителните характеристики, тези филтри имат някои недостатъци:

    • неравномерното снабдяване с вода влияе отрицателно върху функционалността на устройствата;
    • биофилмът изсъхва, в резултат на което температурният режим на неговата дейност става неравномерен и в резултат на това товарът се затлачва;
    • за да се предотвратят тези последствия, е необходимо да се рециркулира пречистената вода, което изисква допълнителен разход на енергийни ресурси.

    Биофилтри за пречистване на отпадни води

    Тези съоръжения за биологично пречистване на отпадъчни води осигуряват доста висококачествено пречистване. Работата им не изисква голямо потребление на енергия, процесът на работа е икономичен и прост. Биофилтърът се състои от две зони - сорбционна зона и зона за избистряне. В първата част има дискове, които са във въртящо се състояние. Между двете зони има непрекъснат обмен на биоматериал. За по-голяма интензивност на процеса във филтъра от този тип е предвиденструйна аерация.

    След процедурата по механично почистване водата навлиза в сорбционната зона. Тук влизат и активната утайка и избистрената течност. Сместа от тези компоненти се извлича през тръбопровода с помощта на помпа, след което се подава в сорбционната зона с помощта на струен аератор. На следващия етап пречистената течност влиза в осветлението. В тази област има три отделения:

    • в първото отделение се отделят малки газови мехурчета. Големи фрагменти от утайката остават в утаителя и се връщат в сорбционната зона;
    • във втория сегмент течните и твърдите газове се разделят и се образува суспендиран слой, който задълбочава процедурата на филтриране;
    • последният етап на почистване се извършва в третото отделение.

    Биореактори, оборудвани с биобарабани

    В тези пречиствателни съоръжения, предназначени за биологични методи за пречистване на водата, въртящите се биобарабани изпълняват функцията на биореактори. Такива структури са представени под формата на каскада от цилиндрични корита. Подобни контейнери са комбинирани в свързани елементи, благодарение на които по време на процеса на почистване течността се движи от едно корито към друго.

    За да може пречистената вода да се разпределя равномерно, в сградата има приемен джоб. В последния резервоар има канал, който отвежда пречистената вода. Във всеки такъв елемент е монтиран барабан, върху който се натрупва биофилм. Въртенето на барабаните предизвиква процеса на естествена аерация на биоматериала. Събирането и отстраняването на седимента се извършва в канали, разположени в долната част на всяко корито.

    Аерационни инсталации

    Това са резервоари, в които има биоактивна утайка, образувана от бактериални колонии. Развитието на тези колонии се улеснява от органичните вещества, съдържащи се в отпадъчните водипроизход, които се комбинират със значителен обем кислород. Постъпва в инсталацията с помощта на въздушен поток. Има два вида пречиствателни съоръжения, принадлежащи към тази категория:

  • Аерационни инсталации, чиято основа е процесът на окисление.
  • Оборудване, което аеробно стабилизира излишната утайка.

    • И двата вида инсталации извършват почистване на доста високо ниво. Принципът на действие на тези структури е методът на пълно окисление. Аерационните инсталации пречистват битовите отпадъчни води и промишлената среда, които имат състав, близък до този на битовите води.

    Процесът на окисление при биологичното пречистване на отпадъчни води протича в три етапа:

  • През първия етап органичните вещества предизвикват увеличаване на броя на микроорганизмите.
  • На втория етап органичното замърсяване упражнява по-малко натоварване върху утайката, което ограничава увеличаването на броя на микроорганизмите.
  • В третия етап недостатъчното количество замърсяване забавя размножаването на утайковите микроорганизми.

    • В резултат на това тези организми използват веществата на вече мъртвите микроорганизми. Така се получава минерализация на органичната част на утайката.

    Сгради, които извършват почистване по естествен начин

    Към тази категория могат да бъдат приписани следните дизайни:

  • Кладенци, които имат филтриращи свойства.
  • Филтърни полета.
  • Оксидиращи канали с циркулационен принцип на действие.
  • Филтриращи окопи.
  • Биологични езера с изкуствена или естествена аерация.
  • Касетите изпълняват филтрираща функция.

    • Пречиствателните станции, извършващи биологично пречистване, заемат водещо място сред подобни съоръжения. Процесът на почистване се извършва с помощта на различни микроорганизми в условиятаналичието на разтворен кислород в течността, която се пречиства.

    Веществата, замърсяващи водоемите, са източник на храна за много бактерии и протозои. Особеността на процедурата по почистване е извличането на тези замърсители от водата. Но в същото време във водата се добавят нови компоненти. Процедурата за отстраняване на вредни компоненти от водата е процес, който изисква внимателен подход.

    Използваният метод на почистване зависи от вида на замърсяването и неговото количество. Именно тези показатели трябва да се вземат предвид при избора на биологична пречиствателна станция за отпадни води. Също така е необходимо да се вземе предвид съдържанието на неорганични компоненти във водата и да се изберат подходящите бактерии.

    Заключение

    Напоследък се наблюдава значително развитие в различни области на индустрията. Подобна тенденция, наред с много предимства, има и обратна страна – това е замърсяването на природните ресурси. В тази връзка е налице замърсяване на един важен за човешкия живот ресурс – водата. За да се коригира ситуацията и да се премахнат вредните за хората вещества от околната среда, днес са разработени достатъчен брой методи и пречиствателни съоръжения. Сред всички методи за филтриране, биологичният метод има приоритет, който е доста ефективен и позволява да се постигнат високи скорости на филтриране.

    Характеристиките на процеса на биологично пречистване на водата са представени във видеоклипа:

    Следваща

    Прочетете също: