Otpadne vode

Posljednjih godina tema zaštite okoliša postala je hitnija nego ikad. Jedno od važnih pitanja u ovoj temi je i postupak pročišćavanja otpadnih voda prije nego ih odbaci u obližnja vodna tijela. Jedan od načina rješavanja ovog problema može biti biološka obrada otpadnih voda. Bit takvog pročišćavanja je cijepanje organskih spojeva uz pomoć mikroorganizama do konačnih proizvoda, odnosno vode, ugljičnog dioksida, nitrita sulfata itd.

Najcjelovitiji postupak industrijske otpadne vode koji sadrži organske tvari u otopljenom stanju postiže se biološkom metodom. U ovom slučaju koriste se isti postupci kao i za pročišćavanje vode za kućanstvo aerobnih i anaerobnih.

Za aerobno čišćenje koriste se aerotangi raznih strukturnih modifikacija, oksikata, filter tenkova, flotacijskih spremnika, biodizika i bioloških rudača.

U anaerobnom postupku za visoko koncentriranu otpadnu vodu koja se koristi kao prva faza biološkog tretmana, digestori služe kao glavna struktura.

Aerobna metoda temeljeno na korištenju aerobnih skupina organizama za koje vrijeme zahtijeva konstantan protok O2 i temperaturu od 20-40 ° C. Mikroorganizmi se uzgajaju u aktivnom mulju ili biofilmi.

Aktivni mulj sastoji se od živih organizama i čvrstog supstrata. Živi organizmi predstavljaju akumulacije bakterija, protozo crva, plijesni gljivice, kvasac, a rijetko - ličinke insekata, rakova i algi. Biofilma raste na biofilter punilima, ima izgled sluzavog obraštavanja debljine 1-3 mm i više. Procesi aerobnog pročišćavanja otpadnih voda idu u objekte koji se nazivaju prozračivanje tenkovi.

Slika 1. Aerotank radni uzorak

Aerotank radni uzorak

1 - cirkulirajući aktivni mulj; 2 - višak aktiviranog mulja;

3 - crpna stanica; 4 - sekundarni spremnik;

5 - aero spremnik; 6 - primarni razrjeđivač

Aero spremnici su prilično duboki (3 do 6 m) spremnici opremljeni uređajima za aeraciju. Ovdje žive kolonije mikroorganizama (na flocculent strukture aktivnog mulja), cijepanje organske tvari. Nakon spremnika za prozračivanje, pročišćena voda ulazi u septičke jame, gdje se odvija sedimentacija aktiviranog mulja za naknadni povratak u spremnik za prozračivanje. Osim toga, kod takvih objekata uređeni su posebni spremnici u kojima se mulj "odmara" (regenerira se).

Važna karakteristika operacije aerotankova je opterećenje aktivnog mulja N, što je definirano kao omjer mase kontaminanata koji ulaze u reaktor dnevno na apsolutno suhu ili bez pepela biomase aktivnog mulja u reaktoru. Prema opterećenju aktiviranog mulja, aerobni sustavi pročišćavanja podijeljeni su na:

sustavi za pročišćavanje otpadnih voda s velikim opterećenjem N> 0,5 kg BOD (indikator biokemijske potrošnje kisika) 5 po danu po 1 kg mulja;

sustavi za pročišćavanje otpadnih voda aerobnih srednjih opterećenja pri 0,2 ° C

Anaerobna metoda

Anaerobne metode pročišćavanja se javljaju bez pristupa O2 (fermentacijski proces), koriste se za neutralizaciju sedimenata. Anaerobni procesi pojavljuju se u takozvanim digestorima.

Methantank (metan + engleski spremnik)

fermentacijski objekt

otpadne vode koja tvori

zatvoreni spremnik opremljen uređajem za grijanje uslijed izgaranja otpuštenog metana.

Anaerobna metoda pročišćavanja može se smatrati jednim od najperspektivnijih u prisutnosti visoke koncentracije u otpadnoj vodi organske tvari ili za obradu kućnih otpadnih voda.

• Njegova prednost u odnosu na aerobne metode je snažno smanjenje operativnih troškova (za anaerobne mikroorganizme, nije potrebno dodatno prozračivanje vode) i nedostatak problema povezanih s odlaganjem viška biomase.

• Još jedna prednost anaerobnih reaktora je minimalna

količinu opreme potrebne za normalnu radnju reaktora.

Ali, istodobno, anaerobna postrojenja emitiraju proizvod vitalne aktivnosti mikroorganizama - metana, pa stalno trebate pratiti njegovu koncentraciju u zraku.

Sve gore navedene metode se koriste samo do određene razine koncentracije onečišćujućih tvari u otpadnim vodama. Prije odlaganja otpadne vode u spremnik treba proći kroz 3-4 faze čišćenja. Osim toga, ponekad uz biološku obradu zahtijeva ionizaciju ili ultraljubičasto zračenje.

Slika 3. Razgradnja stadija

Kada anaerobno pretvaraju organske podloge u metan pod utjecajem mikroorganizama, potrebno je dosljedno provoditi 4 faze razgradnje. Odvojene skupine organskih zagađivača (ugljikohidrati, proteini, lipidi / masti) u procesu hidrolize prvo se pretvaraju u odgovarajuće monomere (šećere, aminokiseline, masne kiseline). Nadalje, ovi monomeri se pretvaraju u organske kiseline kratkog lanca, alkohole i aldehide za vrijeme enzimske razgradnje (acitogeneza), koji se zatim oksidiraju u octenu kiselinu, što je povezano s proizvodnjom vodika. Tek nakon toga dolazi do formiranja metana u fazi metanogeneze. Uz metan, ugljični dioksid se također formira kao nusproizvod.

Višak aktiviranog mulja, kao što je već spomenuto, može se obraditi na dva načina: nakon sušenja, kao gnojiva, ili u anaerobni sustav pročišćavanja. Ista metoda čišćenja se koristi u fermentaciji visoko koncentrirane otpadne vode koja sadrži veliku količinu organske tvari. Fermentacijski procesi provode se u posebnim uređajima - metatika.

Razlaganje organske tvari sastoji se od tri faze:

• otapanje i hidroliza organskih spojeva;

U prvoj fazi kompleksne organske tvari se prevode u butirne, propionske i mliječne kiseline. U drugoj fazi ove organske kiseline pretvaraju se u uranijsku kiselinu, vodik, ugljični dioksid. U trećoj fazi bakterije koje tvore metan smanjuju ugljični dioksid u metan s apsorpcijom vodika. Prema sastavu vrsta, biocenoza metacenoza je mnogo slabija od aerobnih biocenoza.

Anaerobni reaktori obično su armirani betonski ili metalni spremnici koji sadrže minimalnu količinu, u usporedbi s aerobnim reaktorima za čišćenje. Međutim, vitalna aktivnost anaerobnih bakterija povezana je s otpuštanjem metana, što često zahtijeva organizaciju posebnog sustava promatranja njegove koncentracije u zraku.

Slika 4. Shema rada digestora

Strukturno, fermentator je cilindričan ili manje uobičajeno pravokutni spremnik koji može biti potpuno ili djelomično potonuo u tlo. Dno digestora ima značajnu pristranost prema centru. Krov digestora može biti krut ili plutajući. U digestorima s plutajućim krovom smanjuje se opasnost od povećanja tlaka u unutarnjem volumenu.

Zidovi i dno fermentatora, u pravilu, izrađeni su od armiranog betona.

Mulj i aktivni mulj ulaze iz probavne cijevi odozgo. Kako bi se ubrzao proces fermentacije, digesti su zagrijani i sadržaj je pomiješan. Grijanje se provodi s radijatorom vode ili pare. U odsustvu kisika iz organskih tvari (masti, proteini itd.) Formiraju se masne kiseline, od kojih nastaju metan i ugljični dioksid tijekom daljnje fermentacije.

Fermentirani mulj visoke vlažnosti uklanja se s dna fermentatora i šalje se na sušenje (na primjer, muljski kreveti). Dobiveni plin se ispušta kroz cijevi na krovu digestora. Od jednog kubičnog metra sedimenta u digestoru 12-16 kubičnih metara plina, u kojem je oko 70% metana.

Anaerobna obrada otpadnih voda ima određene prednosti i nedostatke:

• proces ne proizvodi puno višak aktiviranog mulja, stoga nema problema s njegovim odlaganjem;

• 89% energije procesa dolazi do proizvodnje metana;

• takav način čišćenja moguć je samo pri niskim koncentracijama supstrata;

• prilično niska stopa rasta biomase;

• jednostavnija oprema u usporedbi s aerobnim čišćenjem.

Gore navedena metoda je primjenjiva kada koncentracija određenih onečišćujućih tvari ne prelazi dopuštenu razinu. U većini slučajeva potrebno je provesti tri ili četiri stupnja prethodne obrade otpadnih voda radi postizanja potrebnog sadržaja određenih tvari. Osim toga, kako bi se odlagalište otpadne vode već obrađivalo u spremnik nakon biološkog postrojenja, potrebno je dodatno pročišćavanje (na primjer ozoniranjem ili UV zračenjem).

Prednost aerobnog liječenja je velika brzina i uporaba tvari u niskim koncentracijama. Značajni nedostaci, osobito u tretmanu koncentrirane otpadne vode, su visoka potrošnja energije za prozračivanje i problemi povezani s tretmanom i odlaganjem velikih količina viška mulja. Aerobni proces koristi se u kućnoj obradi otpadnih voda, a neke industrijske i svinjske otpadne vode s COD-om nisu veće od 2000. Eliminiranje tih nedostataka aerobnih tehnologija može biti preliminarno anaerobno liječenje koncentrirane otpadne vode probavom metana, koji ne zahtijeva energiju za aeraciju i čak je povezan s stvaranjem vrijednog nosača energije - metana.

Prednost anaerobnog procesa je također relativno manja formacija mikrobiološke biomase. Nedostaci uključuju nemogućnost uklanjanja organskih zagađivala u niskim koncentracijama. Za duboko obrađivanje koncentrirane otpadne vode, anaerobno liječenje treba koristiti u kombinaciji s naknadnim aerobnim stupnjem. Odabir tehnologije i obilježja obrade otpadnih voda određuje se sadržajem organskog onečišćenja u njima.

Glavni izbornik

Dobro došli! Gotovo sve vrste otpadnih voda prolaze kroz bioremedijaciju. Za ovu vrstu filtracije stvaraju se posebni uvjeti u kojima posebni mikroorganizmi razgrađuju i obrađuju različite organske tvari koje onečišćuju vodu.

Jedna od najpopularnijih metoda takvog tretmana je anaerobni proces, tj. Čišćenje bez zraka. Ovo čišćenje obavlja se u posebnim septičkim spremnicima pod nazivom septičke jame.

Anaerobno liječenje u septičkim spremnicima uglavnom se koristi za uklanjanje mulja, mulja i drugih onečišćenja iz otpadnih voda, kao i za obradu ostalih vrsta mulja i krutog oblika otpada. Sami septički spremnici su zapečaćeni zapečaćeni horizontalni vodoravni spremnici na čijem se dnu nastaje talog koji se sastoji od čvrste čestice. Zatim će se rotirati i raspasti s anaerobnim mikroorganizmima.

Glavni zadatak septičkog spremnika je odvojiti topljive čestice u tekućini od netopivih i raspadati kontaminiranost anaerobnim bakterijama. Neosporna prednost anaerobnog liječenja u septičkim jama je lagano stvaranje biomase različitih štetnih mikroba. Ova vrsta anaerobnog tretmana je razumnija za uporabu na dovoljno niskoj razini podzemne vode.

Anaerobno čišćenje u septičkim jama sastoji se od dvije faze fermentacije otpadne vode. To je kisela i alkalna fermentacija.

Kisela fermentacija odvija se u septičkoj posudi tijekom prvog punjenja, kada otpadna voda nije kontaminirana fermentiranim muljem. Ova faza karakterizira stvaranje neugodnih mirisnih plinova. Uklanjanje mulja prati žuto-sive naslage, koje se ne suše dobro u zraku. Mulj najčešće lebdi na površinu plinom.
Plinovi koji se oslobađaju tijekom postupka kisele fermentacije istiskuju kisik i postupno popunjavaju septičku jamu, zbog čega se anaerobne bakterije počinju aktivno razvijati. Ovo sugerira da je počela druga faza pročišćavanja - alkalnu fermentaciju.

Alkalna fermentacija također se zove metan, budući da je glavni dio proizvoda za proizvodnju plina u septičkom spremniku metan. Za vrijeme lužnate fermentacije nema tvorevine plinova, a taj se proces karakterizira prilično brzim tijekovima, a volumen mulja značajno se smanjuje. Istodobno, mulj ima tamnu boju i brzo se osuši u zraku.

Za potpuniju razgradnju mulja koriste se posebni tipovi sojeva anaerobnih bakterija. To omogućuje potpunu dezintegraciju svih kontaminanata. Osim toga, tijekom anaerobne fermentacije, odumiranje patogenih mikroorganizama nastavlja po višoj stopi, zbog čega nastaje kvalitetniji precipitat, koji se aktivno koristi u poljoprivredi kao organsko gnojivo.

Volumen septičkih jama izravno ovisi o količini potrošnje vode. Primjerice, ako je potrošnja vode 250 litara dnevno, minimalni volumen septičkog spremnika mora biti jednak oko 3 kubične metara. Tradicionalno, septičke jame izrađene su od kamena, crvene opeke ili betonskih prstenova sa debljinom stjenke od najmanje 12 centimetara. I danas, plastike, polietilen, polipropilen i kompozitni stakloplastični kontejneri postaju sve popularniji. Materijal je odabran na temelju svih tehničkih svojstava: mehanička otpornost na pritisak, osjetljivost na koroziju, čvrstoću i čvrstoću. Oblik septičke jame može biti različit, ali još uvijek najbolji oblik je opseg jer okrugle zidove najčešće raspoređuju tlak tla.

Također je vrijedno napomenuti da, unatoč svim prednostima anaerobnog pročišćavanja, ova metoda još uvijek ima manje mane. To uključuje niske stope fermentacije i recikliranja, opasnost od oslobađanja metana, posebnu osjetljivost na teške metale, kao i obogaćivanje otpadnih voda s amonijevim dušikom.

Mora se reći da je danas moguće čišćenje bez hranjivih tvari i stvoreni su svi uvjeti za smanjenje količine otpada. Anaerobna metoda pročišćavanja voda u septičkim jama je najplodonosnija i obećavajuća, budući da njegova implementacija zahtijeva minimalnu količinu opreme u radu, a nema problema s odlaganjem otpada. To zauzvrat daje neporecive ekonomske prednosti i visoke stope čišćenja.

Značajke anaerobne obrade otpadnih voda. Glavni sadržaji

Tehnika anaerobna metoda pročišćavanja otpadnih voda koristi se za obradu industrijskih otpadnih voda, a to proizvodi energiju u obliku bioplina koji se može koristiti. Posebnost anaerobne metode je zakiseljavanje i probavljanje ugljikovih spojeva kako bi se dobili konačni produkti u obliku metana i ugljičnog monoksida. U anaerobnoj metodi, pročišćavanje uz uporabu kisika se ne koristi za vrijeme pročišćavanja jer proces pročišćavanja otpadne vode prolazi bez dodirivanja zraka. Također, biološka otpadna voda proizvodi samo malu količinu viška mulja. Anaerobne postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda su posebno pogodne za obradu otpadnih voda s visokom i / ili brzo mijenjanom razinom onečišćenja iz COD-a i BOD-a, kao i kod sezonskih poduzeća. Bioplin proizveden tijekom procesa digestije može se koristiti za generiranje dodatne energije, što je prednost ove metode pročišćavanja.

Glavni sadržaji: 1. Lattices (veliki smeće). 2. Vertikalni i vodoravni pijesak. 3. Primarne septičke jame. 4. Aero spremnici.

5.Vodosliv. 6. Sitna sita sita. 7. Brzi filtri. 8. Metantenki

9. Kompaktori mulja 10. Preše za filtriranje.

Anaerobni oksidacijski procesi nastaju bez pristupa molekularnom kisiku, dok anioni koji sadrže kisik služe kao izvor kisika u vodi: itd. Metoda se temelji na sposobnosti određenih mikroorganizama da hidroliziraju složene organske spojeve tijekom njihovog života, a potom pomoću bakterija koje stvaraju metan da bi ih pretvorili u metan i ugljičnu kiselinu.

3. Navedite uvjete za stvaranje smoga u Londonu i Los Angelesu i objasnite što su njihove sličnosti i razlike.

1. Nepovoljna meteorološka situacija.

2. Emisije poduzeća.

3. onečišćenje automobila.

4. prisutnost ozona u atmosferi.

London i Los Angeles smog gotovo nemaju sličnosti. Uvjeti njihova obrazovanja mogu se međusobno pratiti, ali u maloj mjeri.

Razlike: 1. Osnova fotokemijskih reakcija smog u Los Angelesu. U Londonu mogu pratiti samo formiranje smoga. 2. Smog u Los Angelesu povezan je s onečišćenjem zraka iz transportnih ispušnih plinova koji sadrže dušikove okside, dok je londonski smog povezan s atmosferskim onečišćenjem čađom ili dimovima koji sadrže sumporov dioksid. 3. Los Angeles najčešće "pati" od smoga u kolovozu i rujnu u Londonu, naprotiv tijekom zimskih mjeseci. 4. Glavni izvor smoga u Los Angelesu je benzin, ugljen u Londonu. 5. Preduvjet za formiranje smoga u Londonu je mirno vrijeme, što nije tako važno za Los Angeles. 6. Inverzija temperature u Los Angelesu događa se na nadmorskoj visini od više od jednog kilometra, au Londonu nekoliko stotina metara. 7. U Londonu postoji velika vlažnost zraka.

Ulaznica 30

1) Koncept održivog razvoja. Povijest formacije.

Koncept održivog razvoja shvaća se kao takav razvoj koji zadovoljava potrebe današnjice, ali ne ugrožava sposobnost budućih generacija da zadovolje svoje potrebe. Drugim riječima, čovječanstvo mora naučiti "živjeti unutar svojih sredstava", koristiti prirodne resurse, a da ih ne potkopava, uložiti novac, figurativno govoreći u "osiguranju" - financirati programe usmjerene na sprečavanje katastrofalnih posljedica vlastitih aktivnosti.

Održivi razvoj uključuje dva ključna međusobno povezana pojma:
1) koncept potreba, uključujući prioritet (potreban za postojanje najsiromašnijih segmenata stanovništva);
2) koncept ograničenja (zbog stanja tehnologije i organizacije društva) nametnuta sposobnosti okoline da zadovolji sadašnje i buduće potrebe čovječanstva
Koncept održivog razvoja temelji se na pet temeljnih načela.
1. Čovječanstvo je u stvari sposobno davati razvoju održiv i dugotrajan karakter kako bi zadovoljio potrebe živih ljudi, a da ne oduzima buduće generacije priliku da zadovolje svoje potrebe.
2. Ograničenja za iskorištavanje prirodnih bogatstava su relativna. Oni su povezani s trenutnom razinom tehnologije i društvene organizacije, kao i sa sposobnošću biosfere da se nosi s posljedicama ljudske aktivnosti.
3. Potrebno je zadovoljiti osnovne potrebe svih ljudi i dati svima priliku da ostvare svoje nade za bolji život. Bez toga, održivi i dugoročni razvoj jednostavno je nemoguće. Jedan od glavnih uzroka okolišnih i drugih katastrofa - siromaštvo, koje je postalo uobičajeno u svijetu.
4. Potrebno je pomiriti životni stil onih koji imaju velika sredstva (monetarna i materijalna) s ekološkim sposobnostima planeta, posebno s obzirom na potrošnju energije.
5. Dimenzije i stope rasta populacije trebaju se uskladiti s promjenjivim produktivnim potencijalom globalnog ekosustava Zemlje.
Stvaranje koncepta održivog razvoja neodvojivo je povezano s razumijevanjem ljudske povijesti.

Glavni čimbenici održivog razvoja su ekonomski, socijalni i okolišni čimbenici, koji su temelj triju koncepta održivog razvoja. Ekonomska komponenta podrazumijeva optimalno korištenje prirodnih resursa i korištenje ekološki prihvatljivih tehnologija, uključujući ekstrakciju i preradu sirovina, stvaranje ekološki prihvatljivih proizvoda, minimiziranje, preradu i zbrinjavanje otpada. Socijalna komponenta održivosti usmjerena je na ljude i usmjerena je na očuvanje stabilnosti društvenih i kulturnih sustava, uključujući smanjenje broja destruktivnih sukoba među ljudima. U okviru koncepta ljudskog razvoja, čovjek nije predmet, nego predmet razvoja. Koncept održivog razvoja podrazumijeva da osoba mora sudjelovati u procesima koji čine sferu njegove životne aktivnosti, olakšavaju usvajanje i provedbu odluka i kontroliraju njihovu provedbu. Komponenta zaštite okoliša trebala bi osigurati integritet bioloških i fizičkih prirodnih sustava. Od posebne je važnosti održivost ekosustava na kojima ovisi globalna stabilnost cijele biosfere. Štoviše, pojam "prirodnih" sustava i staništa može se shvatiti široko, uključujući u njima ljudsko stvoreno okruženje, kao npr. Gradovi. Fokus je na očuvanju sposobnosti samog izlječenja i dinamičnom prilagođavanju takvih sustava za promjenu, umjesto da ih se očuva u određenoj "idealnoj" statičkoj državi. Degradacija prirodnih resursa, onečišćenje okoliša i gubitak biološke raznolikosti smanjuje sposobnost ekoloških sustava da same ozdravljaju.

2) Metode desalinizacije vode. Odstranjivanje vode znači smanjenje količine otopljenih soli u njemu. Ovaj proces se također naziva deionizacija ili demineralizacija. Za more i slane (slane) vode, ovaj se proces naziva desalinizacijom.

Klasifikacija desalinizacije:

toplinsko;
ionska izmjena;
membranu;
reverzna osmoza
elektrodijalizna;
u kombinaciji.
Najstariji način dobivanja desalinizirane vode (destilat) je toplinska metoda - destilacija, destilacija, isparavanje. Temelj procesa je prijenos vode u fazu pare s naknadnom kondenzacijom. Voda se mora ispariti kako bi se isparila, a tijekom kondenzacije pare potrebno je ukloniti toplinu iz faznog prijelaza. Kada se formira para, zajedno s molekulama vode prenose se molekule otopljenih tvari u skladu s njihovom volatilnošću. Najvažnija prednost ove metode je minimalna količina upotrijebljenih reagensa i volumen otpada koji se mogu dobiti u obliku krutih soli. Po prirodi njihove upotrebe, destilacijske se biljke dijeli na jednofazno, višestupanjsko i termokompresijsko. Najveći interes je uporaba isparivača u kombinaciji s ionskom izmjenom i shemama reagensa. Pod tim uvjetima, moguće je optimizirati potrošnju reagensa, topline i riješiti ekonomske i ekološke probleme.
Termička metoda omogućuje da se voda desalinizira bilo kojim sadržajem soli.

Termička metoda: · minimalna količina reagensa i damping sol u okoliš · visoka kvaliteta vode u suspenzijama · mogućnost primanja otpada minimalnog volumena do suha soli · mogućnost korištenja viška topline · uklanjanje otopljenih plinova iz vode. Nedostaci: - potreba za predobradom; · Visoka potrošnja energije, · Veliki kapitalni izdaci.

Najčešće se desalinizacija vode izvodi ionskom izmjenom. To je najsposobnija i pouzdana metoda. Metoda se temelji na svojstvima određenih tvari radi reverzibilne izmjene iona solnim otopinama. Te se tvari nazivaju ionsko-izmjenjivačke smole. Ovo je vrsta čvrstih elektrolita, koji su podijeljeni na kationske izmjenjivače i anionske izmjenjivače. Kationski izmjenjivači su tvari tipa krutih kiselina, u kojima su anioni predstavljeni kao polimeri netopljivi u vodi.2. Anionski izmjenjivači su inherentno tvrde baze, čija je netopiva struktura formirana kationima. Njihovi anioni (obično hidroksilna skupina) su pokretni i mogu se razmjenjivati ​​s anionima otopina. Kemijski mehanizam ionsko-izmjenjivačkih smola je sekvencijalni prolaz vode kroz kation i smolu za anionsku izmjenu. Kao rezultat, kationi i anioni se uklanjaju iz vode i stoga se odstranjuju. Razmjenjivost ionsko-izmjenjivačkih smola (ionskih izmjenjivača) nije beskonačna, ona se postupno smanjuje, i na kraju je potpuno iscrpljena. U tom slučaju potrebno je obnavljanje s kiselom otopinom (kationski izmjenjivač) ili alkalijskim (anionskim izmjenjivačem), što u potpunosti vraća izvorna kemijska svojstva smole. Snažan postupak korištenja smola za ionsku izmjenu i njihovu naknadnu regeneraciju zahtijeva automatizaciju, složeni sustav kontrole i potrebna oprema je prilično težak, što ograničava njegovu upotrebu u svakodnevnom životu. Trenutačno je ova metoda često uključena kao jedan od elemenata postupka pročišćavanja vode u privatnim kućama s autonomnim vodoopskrbnim sustavom.

Desalinacija na principu elektroosmoze provodi se u posebnim uređajima, koji su elektrolitska kupka podijeljena s dvije polupropusne membrane u tri odjeljka. Izvorna voda se ulijeva u srednju komoru. Ioni soli u vodi prolaze kroz membranu na elektrodu koja ima suprotni naboj. Čista voda ostaje u srednjoj komori, a ova metoda zahtijeva energiju, iako je vrlo učinkovita. Učinkovitost je više od 90%, dosegnuvši u nekim slučajevima 96%. Membrane imaju ograničen vijek trajanja, što je maksimalno 5 godina, a pod nepovoljnim radnim uvjetima mnogo je manje. Osim toga, ova metoda, kao i većina drugih metoda koje koriste polupropusne membrane, zahtijeva preliminarnu pripremu pročišćene vode. Postoji još jedna značajka koja značajno ograničava upotrebu ove metode. To je činjenica da sve tvari koje nisu pretvorene u ion nakon otapanja nisu reagirale na električno polje. tj većina organskih tvari, bakterija, virusa itd. ostat će u rješenju.

Dobrodošli u Unipedia

Možete pronaći sve informacije o autonomnim sustavima za pročišćavanje otpadnih voda trgovačkog znaka UNILOS

  • Članci
  • kanaliziranje
  • Anaerobna obrada otpadnih voda - opće informacije

Anaerobna obrada otpadnih voda - opće informacije

Korištenje anaerobnih reaktora ili digestora pokazalo se vrlo učinkovitim u industrijskim i domaćim postrojenjima za obradu otpadnih voda. Ta je tehnika bolja od ostalih metoda primarne obrade u ekonomskom i ekološkom učinku. Između ostalog, za neke vrste otpadnih voda (COD više od 2000 mg / l) samo je anaerobno pročišćavanje jedini način uklanjanja do 90% nečistoća. Za učinkovitije pročišćavanje vode primjenjuju se na više razina pročišćavanja pomoću anaerobnih i aerobnih mikroorganizama.

Moderni bioreaktori imaju prilično jasan princip djelovanja. Oni su zapečaćeni spremnik koji nema komunikaciju s okolinom kisika. Unutar spremnika nalazi se aktivirani mulj - makro kolonija anaerobnih mikroorganizama. Razvoj biomase u okolišu bez kisika je spor, pa je očuvanje postojeće populacije vrlo važno za učinkovitost procesa čišćenja.

Većina aktivnog mulja nalazi se na dnu reaktora, ali mikroorganizmi su prisutni u gornjim slojevima vode kao suspenzija. Anaerobni aktivni mulj, često poznat kao metanogen, je gusta granula od 2-3 mm. To su mikrobne zajednice. Svaka granula sadrži različit broj različitih mikroorganizama, među najčešćim je arheama različitih rodova i metanosarcina. Potonji se češće nalaze u visoko koncentriranim ispustima.

U procesu vitalne aktivnosti, granule mulja razgrađuju kemijske i biološke "smeće" koje ulaze u kanalizaciju, dok otpuštaju metan i vodu. U sustavima višestupanjske bioremedijacije uspostavljen je niz ispuštanja glavnih proizvoda za filtriranje. Ostavljanje digestorske vode se šalje u spremnik za prozračivanje, gdje se pročišćava aerobnim bakterijama. Plin se diže i može se koristiti za zagrijavanje reaktora. Normalna temperatura za razvoj anaerobnog arhea je 30 stupnjeva, ali zahvaljujući razvoju selektora, izolirani su organizmi koji djeluju na 10-20 stupnjeva.

Osim kompaktnih postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda koje se koriste u stvaranju autonomnih kanalizacijskih sustava u privatnim kućama, postoje industrijski anaerobni kompleksi. To uključuje:

  1. naseljenici u lagunama, organizirani pod otvorenim nebom ili u posebnim sobama. U područjima s toplom klimom, takvi kompleksi služe ne samo kao postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda. Također proizvodi bioplin koji se koristi u sustavima goriva poduzeća. Najčešće su u blizini uzgajališta uzgajane lagune, tekuće gnojivo i odvodnja iz klaonica u njih su isušeni;
  2. Industrijski bioreaktori - hermetički spremnici instalirani na bio-čišćenje stanice, servis poduzeća ili kućanstva. Zbog nepostojanja potrebe za strogom kontrolom uvjeta okoline, kao i polako rastuće populacije mikroorganizama, industrijski pogoni ovog tipa ekonomski su učinkoviti u smislu njege i održavanja.

Kod čišćenja spremnika u kojima se provodi anaerobno uništavanje biomaterijala potrebno je ukloniti dio aktivnog ugljena. Ispuštanje kontejnera može se izvesti uz pomoć strojeva za asenizaciju ili ručno. Il nema patogena ili toksična svojstva, ona je apsolutno bezopasna za ljude i životinje. U prisutnosti posebne opreme, na primjer, centrifuga sušenja (fine-meshed), koncentrat mulja može se iz svog viška proizvesti za daljnju prodaju. Osim toga, anaerobni mulj je bogat mineralnim elementima i može se koristiti kao gnojivo ili za hranjenje životinja.

Anaerobna obrada otpadnih voda

Kemijske tvrtke troše mnogo otpadnih voda, nakon čega je odlagala veliku količinu visoko onečišćenih tekućina. Stoga je zadaća racionalne integrirane uporabe vodnih resursa danas izrazito akutna i važan je tehnički, gospodarski i tehnološki problem. Jedna od metoda anaerobne obrade otpadnih voda.

Zašto se otpadne vode moraju očistiti?

Kanalizacija sadrži različite nečistoće, koloidne i grube čestice, mineralne, organske, biološke tvari. Kako bi otpadne vode ne bi imale negativan utjecaj na okoliš, zagađuju okoliš, prije čega je potrebno očistiti, čija je glavna zadaća dezinfekcija, pojašnjenje, otplinjavanje, destilacija, omekšavanje. Otpadne vode onečišćene raznim kemikalijama tretiraju se na različite načine. Najpopularniji među njima su mehanička, kemijska, fizikalno-kemijska i biološka.

Što je biološka obrada otpadnih voda?

Biološko postupanje vrši se uporabom organskih tvari. Ova se tehnika temelji na sposobnosti mikroorganizama da koriste organske tvari otopljene u otpadnim vodama. Organska konzumacija javlja se u prisutnosti i odsutnosti kisika.

Metode biološkog liječenja

Metode biološke obrade - aerobni i anaerobni. Anaerobno se provodi u odsutnosti kontakta s kisikom. Zbog pristupačne cijene i visoke učinkovitosti, ova tehnika je u najvećoj mogućoj potražnji u modernoj industriji.

Postupci aerobnog pročišćavanja otpadnih voda: kako se kanalizacija obrađuje pod aerobnim uvjetima

Proces dezinfekcije onečišćenih otpadnih voda uz sudjelovanje aerobnih mikroorganizama odvija se pod uvjetima kontinuiranog pristupa kisiku (to je kisik koji određuje vitalnu aktivnost organskih tvari). Proces čišćenja se odvija u bioreaktoru ili spremniku za zrak (posebni spremnik od plastike, metala ili betona). U spremniku na maloj udaljenosti od dna su sita i četke - oni služe kao osnova za postavljanje kolonija aerobnih bakterija.

Da bi se osiguralo stalni pristup kisikom, aeratori, specijalne cijevi s rupama, ugrađuju se na dnu spremnika. Zrak koji prolazi kroz njih, zasićuje odvode s kisikom i time stvara uvjete potrebne za život i rast aerobesa. Budući da su procesi oksidacije organskih tvari praćeni oslobađanjem velikih količina energije, radna temperatura unutar bazena za prozračivanje može se značajno povećati.

Za normalne sustave ove vrste potrebna je složena elektronika. Pomaže u održavanju uvjeta potrebnih za vitalnu aktivnost aerobnih bakterija.

Značajke procesa biološkog pročišćavanja anaerobni način

Anaerobno liječenje primarno se koristi za uklanjanje zagađenja od mulja, mulja i ostalih otpadnih voda. Također se koristi za obradu drugih vrsta oborina, čvrstog otpada. Septski spremnici su podzemni, hermetički zatvoreni vodoravni spremnici, na čijem dnu nastaje kruti talog. Nakon toga se rotira i razgrađuje. Ti se procesi događaju upravo zbog učinaka anaerobnih mikroorganizama.

Glavni zadatak septičkog spremnika anaerobnog postrojenja je odvajanje topivih čestica tekućine od netopivih i razgradnje onečišćujućih tvari obradom s anaerobnim mikroorganizmima. Prednost anaerobnih sustava za obradu otpada je niska biomasa štetnih mikroorganizama. Preporučljivo je koristiti metodu na niskoj razini podzemnih voda.

Anaerobne metode liječenja. Anaerobna biološka obrada otpadnih voda

Anaerobni procesi pročišćavanja vode javljaju se u digestorima i bioreaktorima (te instalacije su zapečaćene). Materijali za proizvodnju spremnika - metal, plastika, beton. Budući da kisik nije potreban za aktivnost mikroorganizama, svi se procesi pročišćavanja odvijaju bez oslobađanja energije, a temperatura se ne povećava. S raspadanjem organskih komponenti koje se nalaze u vodi, broj kolonija bakterija ostaje gotovo nepromijenjen. Budući da u ovom slučaju nije potreban složeni sustav kontrole nad uvjetima okoline, trošak metode je relativno nizak.

Glavni nedostatak anaerobnog liječenja je stvaranje zapaljivog metan plina kao rezultat aktivnosti anaerobe. Stoga se konstrukcije mogu ugraditi samo na ravnim, dobro prozračnim površinama, analizatori plina moraju biti postavljeni duž perimetra, a zatim spojeni na sustav protupožarnog alarma. Usput, anaerobno čišćenje u većini slučajeva koristi se za servisiranje kuća za odmor i vikendice u LOS-u.

Shema postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda i uređaja (toplinske točke) zgrada

Anaerobno liječenje nije cjelovita shema, već samo poseban korak u složenom sustavu za čišćenje otpadnih voda iz različitih onečišćenja. Sustav za obradu vode u postrojenju za preradu je sljedeći:

  1. Efluent koji sadrži organske tvari i anorganske tvari, velike čestice (kamenje, pijesak), sintetičke inkluzije pada u prvu komoru (naziva se septička jama). U šupljini postoji mehanička obrada otpadnih voda pod utjecajem gravitacije. Glavne teške komponente namjestite na dno spremnika.
  2. Nakon prethodne obrade, efluent već ulazi u drugu komoru, gdje je zasićen kisikom. Velike organske inkluzije ovdje se slombe u male čestice. U nekim postrojenjima u tim komorama nalaze se jele i četke izrađene od čelika, koje zadržavaju ne-razgradive komponente poput polietilena, sintetičkih vlakana i drugih materijala koji su praktički neuništivi.
  3. Zasićene otpadne vode s kisikom teče u bioreaktor spremnika, gdje se organska tvari raspadaju.
  4. Završno čišćenje gravitacije obavlja se u posljednjoj komori. Na dnu ovog odjeljka nalazi se vapnenačka kralježnica koja veže kemijski aktivne elemente.

Na izlazu iz postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda može se dodatno ugraditi zasebni uređaj za filtriranje. To jamči maksimalni stupanj pročišćavanja - do 99%. Nakon puštanja u pogon biološke stanice rade potpuno autonomno.

Svi procesi transformacije usko su međusobno povezani i nastaju u svojstvu anaerobnog bioreaktora na propisani način. Bilo kakvo tehnološko kršenje dovodi do neuspjeha svih procesa. Stoga bi projektiranje postrojenja za obradu otpadnih voda trebalo biti što preciznije - kao i njihovo prilagođavanje odgovarajućoj otpadnoj vodi.

Ovisno o dominantnoj klasi organskih tvari (što znači mase otpadnih voda), mijenja se sastav bioplina, kao i postotak metana u njemu. Ugljikohidrati se lako raspadaju, ali daju manji udio metana. S razgradnjom ulja i masti dolazi do velike količine bioplina s značajnim sadržajem metana. Procesi raspadanja polako se odvijaju. Masne kiseline - u ovom slučaju, nusproizvodi raspadanja ulja i masti - često postaju dodatna prepreka za normalni tijek procesa razgradnje.

Najsuvremenije i sofisticirane strukture koje se koriste za taloženje sedimenata su metatenika. Zahvaljujući njihovoj uporabi vrijeme fermentacije značajno se smanjuje - nakon svega, umjetno grijanje znatno smanjuje volumen postrojenja. Danas, metatenki se obično koriste u stranoj i domaćoj praksi. Vizualno, oni su tenkovi - ojačani beton, cilindrični oblik, s koničnim dnom, hermetički preklapanje. Na vrhu spremnika nalazi se kapica za sakupljanje i uklanjanje plinskih masa. Metatinki su opremljeni propelerskom mješalicom ugrađenom u cilindričnu cijev, a pogonjeni su električnim motorom, izmjenjivačem topline koji ima oblik cjevovoda i cijevima.

Za pražnjenje fermentiranih masa koristi se poseban uređaj - uređaj s vertikalnom cijevi, odvodnom cijevi i uređajem za zaključavanje. Mješavina svježeg (sirovog) sedimenta koja se nalazi u primarnim spremnicima za odlaganje, kao i aktiviranog mulja (ulazi u sekundarni spremnik za odlaganje nakon spremnika za prozračivanje) se hrani unutar metateng. Sljedeća faza radnog procesa je fermentacija. To je termofilna i mezofilna (provodi se na temperaturi od 50-55 i 30-35 stupnjeva Celzija). U termofilnoj fermentaciji, procesi razgradnje napreduju mnogo brže, ali se već fermentirani sediment daje gore. Mješavina plinova koji se oslobađaju tijekom fermentacije sastoji se od metana i ugljičnog dioksida u omjeru od 7 do 3.

Aerobne i anaerobne metode pročišćavanja otpadnih voda: prednosti

Glavne prednosti metoda biološke obrade otpadnih voda:

  1. Povoljna cijena - trošak čišćenja kubičnog metra otpada kemijskom i mehaničkom metodom veći je od biološke metode.
  2. Jednostavnost korištenja, pouzdanost - odmah nakon početka polazne postaje, počinje raditi potpuno autonomno. Kupnja potrošnog materijala nije potrebna.
  3. Prijatelj okoliša - čišćenje otpadnih voda može se sigurno ispustiti u zemlju bez straha za stanje okoliša. Nakon rada postaje nema reagenata koji se moraju pravilno odlagati. Mulj koji se smjestio na dno komore je izvrsno gnojivo.

Stupanj pročišćavanja je 99%, tj. Teoretski je moguće piti pročišćenu vodu na biološki način, ali u praksi je bolje da to ne učinite. Budući da se bakterijske kolonije mogu reproducirati, dovoljno ih je zamijeniti jednom svakih pet godina.

Prirodni biološki tretman

U prirodi se odvijaju njezini biološki procesi pročišćavanja vode, ali je potrebno mnogo godina. Ako zagađeni otpad ulaze u tlo, one se odmah apsorbiraju u tlo, gdje se obrađuju posebnim mikroorganizmima. Kad tekućina ulazi u glinenu zemlju, formira biopond - u njoj se otpadne vode postupno olakšavaju pod utjecajem gravitacijskog procesa, a organski sedimenti na dnu. Ali ti procesi traju puno vremena - i dok sama priroda sama pročišćava vodu od onečišćenja, ekološka se situacija brzo pogoršava.

zaključak

Anaerobna metoda obrade otpadnih voda ima svoje prednosti i nedostatke. S jedne strane, tijekom procesa čišćenja ne nastaje velika količina aktiviranog mulja, što znači da ga ne treba ukloniti. S druge strane, metoda se može primijeniti samo pri niskim koncentracijama supstrata. Oko 89% energije potroši se na proizvodnju metana, stopa rasta biomase je niska. Učinkovitost čišćenja metode koja se razmatra je visoka, ali u nekim je slučajevima efluent još uvijek pročišćen.

Biološko pročišćavanje vode: aerobni i anaerobni procesi

Biološko liječenje uključuje degradaciju organske komponente otpadnih voda mikroorganizmima (bakterije i protozoe). U toj fazi dolazi do mineralizacije otpadnih voda, uklanjanja organskog dušika i fosfora, glavni cilj je smanjenje BOD5 (biokemijska potreba kisika za 5 dana, potrebna za oksidaciju organskih spojeva u vodi). Prema postojećim standardima, sadržaj organskih tvari u pročišćenoj vodi ne smije prijeći 10 mg / l.

I aerobni i anaerobni organizmi mogu se koristiti u bioremedijaciji.

Razgradnja organskih tvari mikroorganizmima u aerobnim i anaerobnim uvjetima provodi se s različitim energetskim bilancima ukupnih reakcija. Razmotrite i usporedite te procese.

Uz aerobnu biooksidaciju glukoze, 59% energije sadržane u njemu utrošeno je na rast biomase, a 41% je gubitak topline. To je zbog aktivnog rasta aerobnih mikroorganizama. Što je veća koncentracija organskih tvari u obrađenom efluentu, to je jače zagrijavanje, veća je stopa rasta mikrobne biomase i akumulacija viška aktiviranog mulja.

C6H12O6 + 6O2-> 6CO2 + 6H2O + mikrobna biomasa + toplina

S anaerobnom degradacijom glukoze s formiranjem metana, samo 8% energije potrošeno je na rast biomase, 3% je gubitak topline, a 89% se pretvara u metan. Anaerobni mikroorganizmi rastu polako i trebaju visoku koncentraciju supstrata.

C6H12O6-> 3CH4 + 3CO2 + mikrobiološka biomasa + toplina

Aerobna mikrobna zajednica zastupa razne mikroorganizme, uglavnom bakterije koje oksidiraju različite organske tvari u većini slučajeva međusobno neovisno, iako se oksidacija nekih tvari provodi kooksidacijom (kometabolizam). Aerobna mikrobna zajednica sustava aktivnog mulja za aerobno pročišćavanje vode predstavlja iznimnu biološku raznolikost. U posljednjih nekoliko godina, s novim mokulyarno biologije tehnikama, posebno određenim uzorcima rRNA, u aktivnom mulju ukazuju na prisutnost bakterija roda Paracoccus, Caulobacter, Hyphomicrobium, Nitrobacter, Acinetobacter, Sphaerotilus, Aeromonas, Pseudomonas, proteobakterije, Cytophaga, Flavobacterium, Flexibacter, Halisomenobacter, Artrobacter, Corynebacterium, Microtrix, Nocardia, Rhodococcus, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Staphylococcus. Vjeruje se, međutim, da do sada nije identificirano više od 5% mikroorganizama uključenih u aerobni tretman vode.

Treba napomenuti da su mnoge aerobne bakterije fakultativni anaerobni. Oni mogu rasti u odsutnosti kisika na štetu drugih akceptora elektrona (anaerobno disanje) ili fermentacije (fosforilacija supstrata). Proizvodi njihove djelatnosti su ugljični dioksid, vodik, organske kiseline i alkoholi.

Anaerobna degradacija organskih tvari tijekom metanogeneze provodi se kao višestupanjski proces u kojem se moraju uključiti najmanje četiri skupine mikroorganizama: hidrolitike, fermentore, acetogene i metanogene. Anaerobne mikroorganizme postoje između zajednice zatvoriti i kompleksne veze imaju analogije višestaničnih organizama, jer zbog specifičnosti supstrata metanogeni, bez njihovog razvoja trofičkih zbog bakterija prethodne faze. Zauzvrat, metan archea, koristeći tvari proizvedene primarnim anaerobama, određuju brzinu reakcija koje provode ove bakterije. Metan arhea rodova Methanosarcina, Methanosaeta (Methanothrix), Methanomicrobium i drugi igraju ključnu ulogu u anaerobnoj degradaciji organskih tvari u metanu. U odsutnosti ili nedostatku anaerobne raspadanja završava u fazi kiselog i acetogenog fermentacije, što dovodi do akumulacije hlapivih masnih kiselina, uglavnom ulja, propiona i octena, nižeg pH i zaustavljanje postupka.

Prednost aerobnog liječenja je velika brzina i uporaba tvari u niskim koncentracijama. Značajne nedostatke, posebice u postupanju s koncentriranom otpadnom vodom, jesu visoka potrošnja energije za prozračivanje i problemi povezani s tretmanom i odlaganjem velikih količina viška mulja. Aerobni postupak se koristi u pročišćavanju komunalnog, industrijskih i neke sirovog otpadnih voda sa COD ne višim od 2000 Brisanje navedene nedostatke može aerobni tehnologije prethodni anaerobni liječenje koncentrirane postupka kanalizacije metan fermentaciju koja ne zahtijeva utrošak energije za zračenje i osim toga konjugata kako bi se dobilo energetsku vrijednost - metana.

Prednost anaerobnog procesa je također relativno manja formacija mikrobiološke biomase. Nedostaci uključuju nemogućnost uklanjanja organskih zagađivala u niskim koncentracijama. Ali za dubinsko pročišćavanje koncentrirane otpadne vode, anaerobno liječenje treba koristiti u kombinaciji s naknadnim aerobnim stadijem (Slika 1.).

Sl. 1. Usporedba materijalne i energetske ravnoteže metoda aerobne i anaerobne obrade otpadnih voda

Odabir tehnologije i značajki obrade otpadnih voda određen je sadržajem organskog onečišćenja u njima.

Obrada otpadnih voda pod aerobnim uvjetima

Poznate su aerobne i anaerobne metode biokemijske obrade otpadnih voda. Aerobna metoda temelji se na upotrebi aerobnih skupina organizama, za koje vitalna aktivnost zahtijeva konstantan protok kisika i temperaturu od 20 ° C do 40 ° C. Tijekom aerobnog liječenja mikroorganizmi se uzgajaju u aktivnom mulju ili biofilmi. Proces biološkog tretmana odvija se u spremnicima za prozračivanje, u koji se isporučuju otpadne vode i aktivni mulj (slika 13.1).

Sl. 13.1. Instalacijska shema za biološku obradu otpadnih voda: 1 - primarni razrjeđivač; 2 - pred-aerator; 3 - aerotank; 4 - aktivirani regenerator mulja; 5 - sekundarni taložni spremnik

Aktivni mulj sastoji se od živih organizama i čvrstog supstrata. Zajednica svih živih organizama (nakupljanje bakterija, protozoa, crva, plijesni gljivica, kvasac, aktinomicete, alge) koji nastanjuju mulicu naziva se biocenoza.

Aktivirani mulj je amfoterni koloidni sustav, koji ima negativni naboj pH 4 od 4. 9. Suha tvar aktiviranog mulja sadrži 70. 90% organskih i 30.10% anorganskih tvari. Podloga do 40% aktivnog mulja je tvrdi, mrtvi dio algi ostataka i raznih čvrstih ostataka; organizmi aktiviranog mulja su pričvršćeni na njega. U aktivnom mulju nalaze se mikroorganizmi raznih ekoloških skupina: aerobes i anaerobe, termofili i mezofili, halofili i halofobiji.

Najvažnija svojstva aktivnog mulja je sposobnost podmirenja. Stanje mulja karakterizirano je indeksom mulja, koji je volumen u mililitrima zauzimanja 1 g mulja u svom prirodnom stanju nakon što se taloži 30 minuta. Što je još lošiji talog, veći indeks mulja ima. Mulj s indeksom do 120 ml / g dobro se uklanja, s indeksom 120. 150 ml / g je zadovoljavajuće, a ako je indeks iznad 150 ml / g, to je loše.

Biofilma raste na biofilter punilu, ima izgled sluzavog obraštavanja debljine 1. 3 mm i više. Sastoji se od bakterija, gljivica, kvasaca i drugih organizama. Broj mikroorganizama u biofilmi manji je nego u aktivnom mulju.

Mehanizam biološke oksidacije pod aerobnim uvjetima heterotrofnim bakterijama može se prikazati sljedećom shemom:

Reakcija (13.1) simbolizira oksidaciju početnog organskog onečišćenja otpadnih voda i stvaranje nove biomase. U tretiranoj otpadnoj vodi ostaju biološki oksidirajuće tvari, uglavnom u otopljenom stanju, budući da se koloidne i neotopljene tvari uklanjaju iz otpadne vode metodom sorpcije.

Proces endogene oksidacije stanične supstance, koji se javlja nakon korištenja vanjskog izvora energije, opisuje reakciju (13.2).

Primjer autotrofne oksidacije može biti proces nitrifikacije.

gdje C5H7NE2 - simbol sastava organskih tvari proizvedenih stanica mikroorganizama.

Ako se postupak denitrifikacije provodi s biološki pročišćenom vodom, praktički bez originalnih organskih tvari, tada se kao ugljikov dioksid koristi relativno jeftin metilni alkohol. U tom slučaju, ukupna reakcija denitrifikacije može se napisati na sljedeći način:

Sve ovdje prikazane enzimske reakcije provode se unutar ćelije, za koje potrebne baterije moraju uliti u njeno tijelo kroz ljusku. Mnoge izvorne organske nečistoće mogu biti prevelike veličine čestica u usporedbi s veličinom stanice. U tom smislu značajna uloga u cjelokupnom procesu oksidacije dodjeljuje se enzimskom hidrolitičkom cijepanju velikih molekula i čestica koje teče izvan stanice u manju, proporcionalnu veličini stanice.

U aerobnim biološkim sustavima, dovod zraka (kao i čisti kisik ili zrak obogaćen kisikom) mora osigurati da prisutnost otopljenog kisika u smjesi nije niži od 2 mg / l.

Oksidacija u strukturama ne ide sve do kraja, tj. prije stvaranja CO2 i H2A. U vodi nakon biološke obrade mogu se pojaviti međuproizvodi koji nisu bili u izvornoj otpadnoj vodi, ponekad čak i manje poželjni za spremnik nego početna onečišćenja.

Anaerobna obrada otpadnih voda

Anaerobno pročišćavanje je anaerobno (u odsutnosti kisika) dvostupanjski proces biokemijske pretvorbe organskog onečišćenja otpadnih voda u metan i ugljični dioksid. U početku, pod djelovanjem bakterija, organske tvari se fermentiraju u jednostavne organske kiseline, au drugoj fazi ove kiseline već služe kao izvor prehrane za bakterije koje tvore metan.

Metanske bakterije vrlo su osjetljive na promjene u vanjskim čimbenicima. Ova okolnost uzrokuje manju aerobnu fleksibilnost i stabilnost anaerobnog procesa, te zahtijeva strogu kontrolu i prilagodbu ulaznih parametara efluenta. Optimalni parametri su sljedeći: temperatura 30-35 ° C, pH = = 6,8-7,2, RV-potencijal medija = minus (0,2-0,3).

Dovoljno koncentrirana otpadna voda s BOD5 od najmanje 500-1000 g / može se podvrgnuti anaerobnom liječenju. Anaerobni uređaji složeni su u konstrukciji nego aerotankovi, a skuplji tijekom gradnje, ali daju veći učinak čišćenja.

kemijskih potreba kisika (COD), kao i osiguravanje korištenja bioplina proizvedenog toplinom za podizanje temperature vlastitog procesa.

Uobičajeno se koristi anaerobna oprema za fermentaciju sedimenata primarnih sedimentacijskih spremnika i višak aktivnog mulja aerobnih biokemijskih sustava za obradu kućne otpadne vode i njihovih smjesa s industrijskim otpadom. Takvi sustavi se također koriste za preradu industrijskih i poljoprivrednih otpada s visokim sadržajem krutih tvari.

Predloženi su i upotrebljeni jedno- i dvostupanjski sustav pročišćavanja i različite vrste reaktora. U dvostupanjskom sustavu, prva je struktura kontinuiranog bio-agitacijskog sustava kontinuiranog miješanja, druga struktura može se koristiti za odvajanje i koncentriranje krutih tvari (naseljenici, centrifuge itd.).

U takvim sustavima moguće je povratiti (recirkulirati) dio sedimenta od druge faze do prve faze kako bi se povećala doza biološki aktivnih mikroorganizama u njemu i intenzivirati proces. Međutim, uporaba konvencionalnih septičkih jama u drugom stupnju je moguća samo pod uvjetima prethodnog otplinjavanja struje prvog stupnja, budući da evolucija plina sprječava taloženje.

Stoga se dvostupanjski sustavi uglavnom koriste za djelomičnu odvojenost dvaju stadija anaerobnog liječenja: proizvodnju hlapivih organskih kiselina i fermentaciju metana.

Kao anaerobni uređaji koriste se metanski spremnici - strukture koje djeluju na principu potpuno miješanog reaktora.

Razlikovati između probavljača otvorenih i zatvorenih tipova (potonji - s tvrdim ili plutajućim podom). U strukturi s fiksiranim krutim preklapanjem (Dodatak 3, slika 42), razina fermentacijske mase se održava iznad osnovice vrata, jer je u ovom slučaju masasti zrcalo mali, intenzitet uklanjanja plina je visok, a ne nastaje kora. Kako bi se ubrzao postupak, masa se miješa i zagrijava do 30-40 ° C (s mesofilnom digestijom) s niskotlačnom akutnom parom (0.2-0.46 MPa). Para se isporučuje kroz mlaznicu, radnu tekućinu u kojoj je sama fermentirajuća masa. Glavna cirkulacija u digestoru provodi se pomoću propelerne mješalice.

Tipični digestori imaju korisni volumen od jednog spremnika 1000-3000. Konvencionalno, ovaj volumen je podijeljen u četiri dijela s različitim funkcijama: volumen za stvaranje plutajuće korice, volumen za mulj, volumen za stvarni fermentaciju, volumen za zbijanje i dodatnu stabilizaciju sedimenta tijekom skladištenja.

Moguće je da povećanje maksimalne doze učitavanja uzrokuje višak uklanjanja aktivnih bakterijskih stanica iz strukture tijekom njihovog rasta, a nakon određenog vremena u sustavu neće biti dovoljno aktivnih organizama (Vasilenko, Nikiforov..., 2009).