биологични езера. Биопонд - пречистване на отпадъчни води Приложение на биологични езера за пречистване на отпадъчни води

БИОЛОГИЧНО ЕЗЕРНИЦЕ

БИОЛОГИЧНО ЕЗЕРО Изкуствени резервоари за пречистване на отпадни води на малки населени места, промишлени (предимно хранителни) предприятия и др.

Екологичен енциклопедичен речник. - Кишинев: Основно издание на Молдавската съветска енциклопедия. И.И. дядо. 1989 г

БИОЛОГИЧНИ ЕЗЕРА Езера за биологично пречистване на отпадъчни води. Те действат на принципа на самопречистване на водата от живеещите в нея организми, в резултат на което се натрупва подобна на тиня маса, която може да се използва в селското стопанство като тор или като суровина за нейното производство.

Екологичен речник, 2001

БИОЛОГИЧНИ МЕТОДИ ЗА РАСТИТЕЛНА ЗАЩИТА
БИОЛОГИЧНИ РЕСУРСИ

Вижте какво е "БИОЛОГИЧНИ ЕЗЕРА" в други речници:

Изкуствени резервоари за биологично пречистване на отпадъчни води от органични вещества, дължащи се на жизнената активност на планктона, както и въздействието на естествени физични фактори ... Голям медицински речник

БИОЛОГИЧНО ПРЕЧИСТВАНЕ НА ОТПАДЪЧНИ ВОДИ- биологично пречистване на отпадъчни води, метод за пречистване на битови отпадъчни води с цел санитарна защита на водните тела. Въз основа на разлагането на органични вещества в колоидно и разтворено състояние, под въздействието на микроорганизми в аеробни ... ... Ветеринарен енциклопедичен речник

Почистване на канали- пречистване на отпадъчни води, набор от санитарни мерки, насочени към премахване на бактериално и химическо замърсяване на отпадъчните води. Стандарти за индивидуални показатели, характеризиращи водата на резервоара след изхвърлянето на пречистени отпадъци в него ... ...

- ... Уикипедия

Езеро за биологично пречистване на отпадъчни води в естествени условия. На английски: Biological pond Вижте също: Biological ponds Ponds Биологично пречистване на отпадъчни води Финансов речник Финам ... Финансов речник

Почистване на канали- Пречистване на отпадъчни води за унищожаване или отстраняване на определени вещества от тях. [GOST 17.1.1.01 77] пречистване на отпадъчни води Набор от технологични процеси за пречистване на отпадъчни води с цел унищожаване, неутрализиране и намаляване на концентрацията ... ... Наръчник за технически преводач

отпадъчни води- отпадъчни води, води, съдържащи битови и промишлени замърсявания и примеси, както и стопилка и дъжд, отстранени от територията на населени места и предприятия чрез канализационната мрежа. Делят се на битови ... ... Селско стопанство. Голям енциклопедичен речник

Река Москва близо до насипа Космодамианская. Москва. Езерата, езерата и блатата бяха много по-големи в Москва. През XVIII век. имаше около 850 езера и езера, главно в заливните низини на реките Москва и Яуза. Езерата са създадени за различни ... ... Москва (енциклопедия)

Област Викса Герб Държава ... Уикипедия

Информацията в тази статия или някои от нейните секции не е актуална. Можете да помогнете на проекта, за ... Wikipedia

Книги

Инженерна защита на водната среда. Работилница. Учебник, Ветошкин Александър Григориевич. Семинарът представя основните проекти, схеми, методи и формули за изчислителни устройства, машини и инсталации за технологията за защита на хидросферата от диспергирани и разтворени неорганични и ...
Инженерна защита на водната среда. Учебник, Ветошкин Александър Григориевич. В семинара са представени основните проекти, схеми, методи и формули за изчисляване на апарати, машини и инсталации за технологията за защита на хидросферата от диспергирани и разтворени неорганични и ...

Министерство на образованието и науката на Република Казахстан

Държавен технически университет в Караганда

ЕСЕ

по дисциплина: Екология

Тема: __________ Методи за биологично почистване

Ръководител

_________________

(оценка) (фамилия, инициали)

(подпис) (дата)

Студент

(група)

(фамилия, инициали)

(подпис) (дата)

2009

БиологиченМетодите се използват за пречистване на битови и промишлени отпадъчни води от различни разтворени органични и някои неорганични (сероводород, амоняк и др.) съединения. Процесът на почистване се основава на способността на микроорганизмите да използват тези вещества за хранене в процеса на живот. Известни аеробни и анаеробни методи за биологично пречистване на отпадъчни води.

Аеробикаметодсе основава на използването на аеробни микроорганизми, за чиято жизнена дейност е необходимо постоянно снабдяване с кислород и температура в диапазона от 20 ... 40 ° C. При аеробното третиране микроорганизмите се култивират в активна утайка или като биофилм. Активната утайка се състои от живи организми и твърд субстрат. Живите организми са представени от бактерии, протозойни червеи и водорасли. Биофилмът расте върху пълнителя на биофилтъра и изглежда като лигавично замърсяване с дебелина 1...3 mm или повече. Биофилмът се състои от бактерии, протозойни гъбички, дрожди и други организми.

Аеробното пречистване се извършва както в естествени условия, така и в изкуствени структури.

Почистването в естествени условия се извършва в полета за напояване, полета за филтриране и биологични езера.

Напоителни полета- това са зони, специално подготвени за пречистване на отпадъчни води и земеделски цели. Почистването протича под въздействието на почвената микрофлора, слънцето, въздуха и под въздействието на растенията. В почвата на напоителните полета има бактерии, дрожди, водорасли, протозои. Отпадъчните води съдържат предимно бактерии. В смесените биоценози на активния почвен слой възникват сложни взаимодействия на микроорганизми, в резултат на което отпадъчните води се освобождават от съдържащите се в тях бактерии. Ако полетата не отглеждат култури и те са само за биологично третиране на отпадъчния йод, тогава те се наричат полета за филтриране.

биологични езера- това е каскада от езера, състояща се от 3 ... 5 стъпки, през които избистрени или биологично пречистени отпадъчни води текат с ниска скорост. Такива езера са предназначени за биологично третиране на отпадъчни води или последващо третиране на отпадъчни води в комбинация с други пречиствателни съоръжения.

Почистването в изкуствени структури се извършва в аеротенкове и биофилтри. Аеротанките намериха по-широко приложение.

Аеротанки- това са стоманобетонни резервоари, които представляват открити басейни, оборудвани с устройства за принудителна аерация. Дълбочината на аерационния резервоар е 2...5m.

анаеробен методпочистването протича без достъп на въздух. Използва се основно за неутрализиране на твърди утайки, които се образуват при механично, физико-химично и биологично пречистване на отпадъчни води. Тези твърди утайки се ферментират от анаеробни бактерии в специални херметични резервоари, наречени биореактори.В зависимост от крайния продукт ферментацията може да бъде алкохолна, млечнокисела, метанова и др.

Почва и почвообразуващи фактори

Почвата- Това е рохкав повърхностен слой на земната кора, който има плодородие. Почвата постоянно се променя под въздействието на климата, биологичните фактори и човешката дейност.

Основното качество на почвата - плодовитост, което се определя от способността за задоволяване на нуждите на човека и другите живи организми от хранителни вещества, вода и въздух.

Казахстан разполага с големи земни ресурси. Естествените черноземни земи са разположени в тясна ивица в северната и северозападната част на републиката, където температурните условия и валежите позволяват отглеждането на стабилни култури. Източната и централната част се считат за зона на рисково земеделие поради често повтарящите се сухи години. Южната част на републиката е разположена в полупустинни и пустинни зони, а селското стопанство тук е само напоително.

През последните години растежът на обработваемата земя е спрян, удобни и подходящи земи са разработени, а неудобните солонци, солончаци и пясъци остават. Въпреки това продължава предоставянето на земеделска земя за неземеделски нужди: за изграждане на пътища, промишлени предприятия, жилища и други съоръжения. Годишно за тези цели се отнемат 18..20 хиляди хектара

Видове отрицателни въздействия върху почвата и мерки за борба с тях

Намаляването на почвеното плодородие и пълната му загуба се случват в резултат на ерозия, засоляване, преовлажняване, замърсяване и директно унищожаване по време на строителство, минни и други дейности.

Ерозия- това е процесът на унищожаване на горните, най-плодородните хоризонти на почвата и почвата от вода или вятър. 9/10 от всички загуби на обработваема земя се падат на неговия дял.

В Казахстан ерозираните земи са около 18...20 хиляди хектара и са разположени в северните, западните и централните степни райони.

Ерозията се дължи главно на човека. Засяга сухи, безтревни и безлесни земи. Напротив, залесените площи са акумулатори на влага и противодействат на появата на ерозия. Всеки хектар гора съдържа повече от 500 m3 вода.

Има два вида ерозия; вятър и вода.

Вятърната ерозия протича със силен вятър (от порядъка на 18 ... 20 или повече m / s). Локална ветрова ерозия може да се появи и със скорост 5...6 m/s. В този случай може да бъде издухан горният хоризонт с дебелина до 15 ... 20 cm, а понякога и целият обработваем слой.

Водната ерозия възниква при проливни дъждове, интензивно снеготопене, разрушава почвената покривка и се образуват дерета.

Мерките за борба с ерозията на почвата се извършват чрез следните мерки:

организационни и стопански дейности- диференцирано използване на земята, отглеждане на култури, торене, използване на различни видове сеитбообращение, разполагане на почвозащитни трайни насаждения, напоителни и дренажни системи, пътища, ремаркета за добитък и др.;

земеделски практики, които осигуряват оптимални условия за хранителния, водния, въздушния и топлинния режим на почвата за растежа, развитието и формирането на реколтата от отглежданите култури. Такива агротехнически методи включват: регулиране на дълбочината на оран, некорпусна или плоска обработка на почвата, оран на склонове над 5 °, използване на горски мелиоративни и хидротехнически мерки.

Засоляваневъзниква, когато съдържанието на лесно разтворими соли (натриев карбонат, хлориди, сулфати) в почвата е повишено, причинено от подземни или повърхностни води (първично засоляване), но често причинено от неправилно напояване (вторично засоляване). Почвите се считат за солени, ако съдържат повече от 0,1% тегловни соли, токсични за растенията. Увеличаването на солта в напояваните земи до 1% намалява добива с 1/3, а до 2...3% води до смърт на културите. Причината за появата на засоляване е напояването на ниви чрез метода на наводняване или изграждането на канавки. С тази практика първо водата филтрира големите, солите се измиват, добивът се увеличава. След няколко години настъпва обратният процес: нивото на подземните води се повишава, филтрацията намалява, изпарението се увеличава и солите се пренасят на повърхността на почвата.

опустиняване. В света 50...60 хиляди km 2 земя се губят годишно в резултат на опустиняването. Общата площ на пустините е достигнала 20 милиона км.

В резултат на опустиняването биологичното разнообразие на регионите намалява, климатичните условия се променят, водните ресурси намаляват, което води до недостиг на хранителни ресурси.

Основната мярка за защита на земята от опустиняване е предотвратяването на ерозията на почвата чрез горски насаждения и създаването на изкуствени годишни пасища.

Преовлажняване се извършва в райони, където количеството на валежите надвишава количеството на влагата, изпаряваща се от повърхността на почвата, и след това настъпва преовлажняване на земите. На територията на Казахстан няма блата, а влажните зони заемат незначителни площи. За селскостопанското използване на влажните зони е необходимо те да бъдат отводнени чрез извършване на дренажни работи в комбинация с други агротехнически мерки.

изчерпване на почвата. Това явление е свързано с претоварването на обработваемата земя, отстраняването на хранителни вещества от почвата в голям мащаб. Почвите губят органично вещество, структурата на почвата, водният и въздушният режим се влошават, появява се уплътняване, биогенният и окислително-възстановителният режим се влошават. Ливадите и пасищата са изтощени в резултат на прекомерната паша.

Мерките за мелиорация и напояване са важно направление в борбата с изчерпването.

Рекултивация- това е набор от организационни, икономически, технически мерки, насочени към подобряване на почвите и тяхното плодородие.

Възстановяването се случва:

Хидротехнически (напояване, дренаж, промиване на солени почви);

Химически (варуване, гипс, въвеждане на други химически мелиоранти);

Агробиологични (агролесовъдство и др.);

Подобряване на физичните и структурните свойства на почвата (опесъчаване на глини и глинести песъчливи и торфени почви).

Допустими антропогенни натоварвания на околната среда

Всяко натоварване върху екологичните системи, възникнало поради въздействие, което може да ги изведе от нормално състояние, се определя като екологично натоварване. Допустимото антропогенно натоварване на околната среда е натоварване, което не променя качеството на околната среда или го променя в допустими граници, при което не се нарушава съществуващата екологична система и не възникват неблагоприятни въздействия върху най-важните популации. допустимото, тогава антропогенното въздействие нанася щети на населението, екосистемите или биосферата като цяло.

Допълнителното третиране на отпадъчните води в езерата става както поради допълнително по-дълго и по-дълбоко утаяване, така и поради биологични процеси (през топлия сезон). В момента езерата се експлоатират в канализационните съоръжения на редица промишлени предприятия (Кстово, Северодонецк, Караганда, 1 Озополоцк и др.).[ ...]

Наблюдения на работата на естествено аерирани езера в нефтената рафинерия Novo-Gorky, проведени от Канализационния отдел на MISI. В. В. Куйбишев, заедно с лабораторията на завода, направи възможно установяването на причините за ниската ефективност на такива езера и показа целесъобразността на използването на руска аерация. За тази цел беше разработен и приложен повърхностен плаващ аератор.[ ...]

На фиг. 6.11 показва аерирани биологични басейни, предназначени за последващо третиране на отпадъчни води. Езерата са проектирани на площ от 7,25 хектара на дълбочина 3 м. Натоварването на 1 ха е 3448 m3/ден, продължителността на престоя на водата в езерата е 8,7 дни. Езерата имат две секции, всяка секция се състои от пет стъпала. Има байпаси между стъпалата и секциите. Първите четири етапа на езерата са оборудвани с механични аератори, петият етап е утаител. Почистващият ефект за БПК20 е до 75%, за суспендираните вещества - до 80%.[ ...]

Използват се и аерирани биологични езера с рециркулация на активна утайка, което може значително да увеличи интензивността на процеса на почистване. Използването на рециркулация е препоръчително, когато концентрацията на постъпващите ОТПАДЪЧНИ ВОДИ според BODtot е по-висока от 300 mg/l.[ ...]

Аерираните биологични басейни могат да се използват и за последващо третиране на отпадъчни води от млекопреработвателната, месната и дрождената промишленост с обща концентрация на замърсяване на БПК до 40-60 mg/l в I, III и IV климатични райони. Продължителността на последващото третиране на отпадъчните води в аерираните езера може да се определи по същия начин, както продължителността на пречистването на отпадъчните води в езерата, като е рационално ефектът на пречистване за един етап да се приеме също равен на 50%. Биологичните басейни могат да бъдат едностъпални, в зависимост от концентрацията на замърсители, постъпващи във водата след пречистване и от необходимата концентрация след пречистване. Специфичната консумация на кислород за аериране в биологични езера за последващо третиране трябва да се приема като 2 mg / mg отстранена BODtot Системата за аериране може да бъде механична и пневматична.[...]

При последващо третиране на отпадъчни води в аерирани биологични басейни се препоръчва използването на мобилни аератори (фиг. 6.12). По време на работа на аератора възниква двойка реактивни семена, а въртенето на аератора около собствената му ос го кара да се върти около неподвижна опора. При проектиране на подвижни тягови аератори трябва да се монтира панта, за да се възприемат вълновите ефекти върху езерото. Понтоните трябва да бъдат разположени на разстояние най-малко два диаметъра на аератора O от неговия център. Разстоянието от опората до центъра на ротора на аератора се препоръчва да се вземе равно на радиуса на аератора (до bb). Площта на покритието на всеки аератор може да се увеличи най-малко 4-5 пъти в сравнение с постоянно инсталираните аератори. Минималното разстояние между опорите на аератора трябва да бъде £10. Дълбочината на езерото е разрешена да бъде най-малко 3 m.[ ...]

За да се увеличи теглителната сила на аератора, препоръчително е да се предвиди възможност за леко отклонение на оста на аератора от вертикалата в равнината на осите на аератора и дръжката. В този случай лопатките, външни спрямо неподвижната опора, ще бъдат по-дълбоки и ще се получи допълнителен ефект на гребане. В алгализираните биологични водоеми, наред с бактериалната микрофлора, микроводораслите също участват значително в процеса на промяна на стойността на WPC. В отпадъчните води, постъпващи в биологичните басейни, се наблюдава изразен процес на трансформация на органичните вещества от отпадъчните води в субстанцията на клетките на микроводораслите, което води до увеличаване на WPC.[...]

Понякога, вместо конвенционални проточни или контактни биологични басейни, за последващо третиране на отпадъчни води се използват басейни за биологично окисление, контактна стабилизация (BOKS), в които се извършва алгализация със специално подбрани микроводорасли, отгледани върху отпадъчни води, което осигурява пълна биологична дезинфекция на отпадъчните води. Този тип езера е разработен във Всеруския изследователски институт за селскостопанско използване на отпадъчни води и се използва широко в райони с топъл климат.

Биологичното третиране може да се извърши и в естествени условия в почвени пречиствателни станции и в биологични езера.[ ...]

Биологичното пречистване се състои в минерализирането на органичните замърсители на отпадъчните води, които са под формата на фино диспергирани неразтворени и колоидни вещества, както и в разтворено състояние. След такова пречистване с помощта на аеробни биохимични процеси водата става прозрачна, неразлагаща се, съдържаща разтворен кислород и нитрати. Биологичното пречистване се извършва или в естествени условия (напоителни полета, филтрационни полета и биологични езера) или изкуствено създадени (биофилтри). Биологичното пречистване в изкуствено създадени условия може да бъде пълно, когато БПК на отпадъчните води е намалено с 90-95%, и непълно, когато БПК е намалено с 40-80%. [ ...]

Биологичните езера и лагуни са създадени от човека резервоари, в които се използват естествени процеси за пречистване на отпадъчни води. Биологичните езера за пречистване на отпадъчни води, преминали през биологично пречистване, са получили преобладаващо разпространение. Има езера с естествена и изкуствена аерация: в чужбина тези видове езера се наричат съответно аеробно-анаеробни (или незадължителни) и аеробни (или аерирани) лагуни. Във факултативните лагуни се създава аеробно-анаеробен режим чрез осигуряване (чрез аерация) наличието на разтворен кислород само в повърхностните слоеве на водата. В аерираните лагуни смесването се извършва с помощта на механични аератори или чрез продухване на въздух през водния стълб.[ ...]

Биологичните езера са изкуствено създадени резервоари (обикновено земни) за биологично пречистване на отпадъчни води, което се извършва главно поради жизнената активност на фито- и зоопланктона на светлина. Такива структури могат да работят доста добре при температура на отпадъчните води над 10 ° C, следователно за повечето региони на СССР те са сезонни структури.[...]

Биологичните езера са изкуствено създадени резервоари за биохимично пречистване на отпадъчни води, базирани на процесите на самопречистване на резервоарите.[ ...]

биологични езера. биологични филтри. [ ...]

Биологичните езера имат значителни недостатъци, които ограничават тяхното използване: ниска окислителна способност, голяма заета площ, сезонност на работа (не повече от 6 месеца в средната зона на СССР и 9 месеца в южната част на страната), неконтролируемост на процеса на почистване , наличието на застояли, празни зони, трудността при почистване от тиня и мръсотия и др.[ ...]

Биологичните езера имат ниска цена на изграждане и ниски експлоатационни разходи, като в същото време се характеризират с нисък окислителен капацитет, сезонност на работа, голяма заета площ, неконтролируемост, наличие на застойни зони, трудност при почистване.[ ...]

Биологичните езера са земни резервоари с дълбочина до 1 м. Те се използват като независими пречиствателни съоръжения при наличие на естествени вдлъбнатини в слабо дрениращи почви в райони със средна годишна температура на въздуха над 10 ° C. В същото време , трябва да се вземат мерки за предотвратяване разпространението на патогенни бактерии и яйца на хелминти от животни и водоплаващи птици. Езерата изискват създаването на широки санитарно-охранителни зони (200 m).[ ...]

Биологичните водоеми от първите два вида винаги са рибовъдни.[ ...]

Препоръчително е да се организират биологични езера при наличие на неподходящи почви за полета за напояване, благоприятни топографски условия и наличие на близък резервоар с чиста вода, който може да се използва за разреждане на отпадъчната течност.[ ...]

Биологичните езера са изкуствено създадени или естествени резервоари, в които отпадъчните води се пречистват под въздействието на естествени процеси на самопречистване. Могат да се използват както за самопочистване, така и за дълбоко допълнително третиране на отпадни води, преминали през биологично пречистване. Те са плитки водоеми (0,5-1 m), добре затоплени от слънцето и обитавани от водни организми.[ ...]

В биологичните езера е необходимо наличието на водни растения, които имат благоприятен ефект върху процесите на почистване. Препоръчва се около 1/3 от горната част на езерото да се заеме с растителност. Висшите водни растения и фитопланктонът спомагат за намаляване количеството на биогенните елементи във водата, играят важна роля в кислородния режим, засилват процесите на окисляване и нитрификация, а също така са източници на храна за сладководните животни.[ ...]

В биологичните езера е необходимо наличието на водни растения, които имат благоприятен ефект върху процеса на почистване. Понякога рибите се отглеждат в последните стъпала на серийните езера, което позволява да се избегне образуването на водна леща.[...]

При липса на биологични водоеми (III схема за почистване) в биоценозите преобладава почвената микрофлора - бактерии, гъби, протозои (коренища, флагелати, реснички) и безгръбначни (земни червеи).[ ...]

В първия случай езерата се състоят от 4-5 последователно разположени секции на земята с наклон, така че водата постепенно да преминава през всички секции. Разделете една секция от друга със земни валяци с ширина отгоре 1-1,5 м. В първата секция са монтирани напречни стени от фашини или плет, които улавят плаващите вещества и подобряват разпределението на течността. В последния участък са организирани шахтни каптажи за изпускане на пречистена вода. Освен това във всяка секция са предвидени резервни изпускатели за изпразване на водоемите. Ако езерата се използват за последващо третиране на отпадъчни води, те се подреждат от 2-3 секции. В последните участъци се отглеждат риби, тъй като водата в тях съдържа разтворен кислород. Биологичните езера са разположени върху слабо филтриращи почви, като дълбочината на водата е 0,5-1 м. На дъното на езерата е даден наклон към потока на водата.[...]

Опитът от използването на биологични езера за пречистване на отпадъчни води на завод за органичен синтез и редица нефтохимически предприятия се оказа много положителен.[...]

Дълбокото пречистване на биологично пречистени отпадъчни води с помощта на микрофилтри осигурява намаляване на съдържанието на суспендирани вещества с 50-70% и VPC с 30-40% от общото им съдържание във входящата вода. В същото време количеството разтворен кислород практически не намалява, което е предимство на микрофилтрите в сравнение с пясъчните филтри. С използването на микрофилтри в система за дълбоко почистване става възможно да се намали броят на вторичните утаителни резервоари, намалявайки времето на престой на отпадъчните води в тях до 30 минути или заменяйки първия етап на биологичните езера с микрофилтри, намалявайки площта на езерото, капиталови разходи и оперативни разходи. Използването на микрофилтри при дълбоко пречистване на отпадъчни води след вторични утаителни резервоари позволява да се намали площта на биологичните езера, което за станции с капацитет 50-200 хиляди m3 / ден дава спестявания в размер на 285-764 хиляди рубли / година.[ ...]

Времето на престой на водата във водоемите зависи от вида и концентрацията на замърсяването и варира в широки граници - от 3 до 50 дни; рязко намалява, ако водата във водоемите се подложи на изкуствена аерация. В предприятията на нефтопреработвателната и химическата промишленост биологичните езера се използват главно за последващо третиране на отпадъчни води, преминали през съоръжения за биологично третиране: концентрацията на нефт и нефтопродукти е намалена толкова много, че вече е възможно да се отглежда риба в последните участъци от езерата. Има положителен опит в използването на едноклетъчни водорасли - хлорела в биологични езера за пречистване на отпадъчни води от капролактам, въглероден дисулфид и др.[ ...]

Съществен недостатък на биологичните езера, в допълнение към пълната неконтролируемост на процеса, е, че степента на окисление на органичните съединения в тях е много ниска. Това води до факта, че времето за престой на водата в биологичните езера е няколко дни и ако само този метод се използва за пречистване на отпадъчни води от индустрии с голям капацитет, огромни площи ще трябва да бъдат заети от резервоари за пречистване.[...]

Значителен недостатък на езерата с естествена аерация е необходимостта от големи площи. Значително намаляване на площта на биологичното езерце се постига чрез използване на изкуствена аерация. В такива езера устройствата за аерация (повърхностни механични аератори, перфорирани пневматични аератори) създават постоянно движение на водата, което увеличава неконсервативния коефициент с 5-7 пъти.[ ...]

Аеробните (аерирани или неаерирани) биологични басейни са организирани от следните видове: 1) за биологично пречистване на утаени отпадъчни води; 2) за последващо третиране на биологично пречистени отпадъчни води; 3) рибовъдство.[ ...]

Препоръчва се проектирането на тристепенни правоъгълни биологични басейни със съотношение ширина към дължина 1:2h-1:3.В първите два етапа трябва да се предвидят две успоредни секции, което позволява периодичното им почистване. При изчисляване на продължителността на пребиваване на водата в секциите на езерцето трябва да се има предвид, че първата секция едновременно функционира като резервоар, втората секция е основното потребление на субстрата за отпадъчни води, а третата секция е стабилизатор, в който завършва процесът на почистване. Въз основа на това продължителността на престоя на водата в първия участък трябва да се приеме равна на един ден, а дълбочината - 3 m, докато намаляването на BPK на отпадъчните води ще бъде 10-15%. Методологията за изчисляване на биологичните езера е дадена в произведенията.[ ...]

Схема II. Отпадъчните води след механично пречистване се изпращат в биологични езера или дълбоководни устия, от които се подават за напояване.[ ...]

Друг метод за биохимично пречистване на отпадъчни води е създаването на биологични езера, които използват способността на природните води да се самопречистват. Биологичните езера са резервоари с площ от 0,5-1,0 ха, в които отпадъчните води могат да се пречистват при аеробни и анаеробни условия. Анаеробните басейни се използват за предварително третиране на силно концентрирани отпадъчни води: за 30-50 дни БПК във водата се намалява с 50-70%. Дълбочината на такива езера достига 2,5-3 м.[ ...]

Пречистването в биологични езера също е сред методите за аеробно пречистване на отпадъчни води. Биологичните езера са често срещана тема на земни резервоари с дълбочина 1,0-1,5 m, през които водата тече и се пречиства от замърсяване при условия, близки до самопречистването в естествените резервоари. Обикновено биологичните езера се състоят от последователни секции (до 5-8 секции), също така е препоръчително секциите да се разделят на паралелни отделения за лесно почистване от тиня и мръсотия.[ ...]

Обещаващи са многоетапното третиране на отпадъчни води с биоокислители, използването на специфични култури от микроорганизми, използването на биохимични стимулатори на процеси, увеличаване на дозата на активната утайка, както и температурата на околната среда, анаеробно третиране на силно концентрирани отпадъчни води и др. ...]

Кавказкият отдел по хидрогеология и водни ресурси предложи създаването на биологични езера с повишена способност за самопочистване по отношение на нефтения продукт. Биоезерото се състои от две каскади от язовирни стени, изградени на места с отпадни води. Горната каскада на езерцето задържа механични примеси и големи частици, докато долната каскада се използва за отстраняване на масло и соли. Нивото на водата в езерото на втората каскада се поддържа на зададено ниво. Водата се задържа десетки часове за микробиологично пречистване. Отлаганията на тиня (микроорганизми) и плитките води създават благоприятни условия за растеж на тръстика, острица, т.е. тези растения, които консумират неорганични йони и допринасят за развитието на маслоокисляващи бактерии.[ ...]

Горното показва, че в много случаи филтрационните полета и биологичните езера не могат да бъдат приложени поради климатични, почвени, хидроложки условия или поради липса на достатъчно площ.[...]

Голямото количество хранителни вещества във водата допринася за силното развитие на водорасли в биологични водоеми - водна леща, особено в най-малките им площи. За борба с водната леща и евентуалната й употреба е желателно да се отглеждат патици в биологични езера, за които водната леща е добра храна. Унищожаването на водната леща благоприятства слънчевата радиация на езерото. Със същата цел, т.е. за по-добро слънчево излъчване на водоема, не се препоръчва да се засаждат язовири, граничещи с езера с дървета и храсти.[ ...]

По този начин използването на методи за биотестиране позволи да се установи, че биологичните езера не само подобряват качеството на биохимично пречистените отпадъчни води от рафинериите по отношение на химичните показатели, но и рязко намаляват, а през лятото техният токсичен ефект върху водните организми практически изчезва. Следователно биологичните езера са задължителни в схемата на пречиствателните съоръжения на рафинериите при заустване на пречистени отпадъчни води в резервоар.[...]

Биохимичното окисление се извършва както в естествени условия на филтрационни полета, напоителни и биологични езера, така и в изкуствено създадени условия на биофилтри и в аеротенкове.Филтърните полета, напоителните полета и биофилтрите функционират за сметка на почвените биоценози; биологични езера и аеротенкове - за сметка на биоценозите на водните тела.[ ...]

Процесите на самопречистване протичат бавно и следователно времето на престой на отпадъчните води в такива езера обикновено е няколко десетки дни. През зимата биологичните езера обикновено са неефективни. Следователно, като независими структури, биологичните езера за пречистване на промишлени отпадъчни води от химически предприятия не са широко разпространени. Езера, например, са построени и работят в петролните рафинерии в Перм и Волгоград. По-често биологичните езера се организират зад изкуствени пречиствателни съоръжения и служат за допълнително пречистване, като са буфер пред резервоар.[...]

В биофилтрите отпадъчните води преминават през слой от едрозърнест материал, покрит с тънък бактериален филм, в който протичат интензивно процесите на биологично окисление на органични вещества. В биологичните езера всички организми, обитаващи резервоара, участват в почистването. Аеротанките са огромни стоманобетонни резервоари. Принципът на почистване е активен или от бактерии и микроскопични животни. Микробиоценозата на активната утайка се развива бързо в аеротенките (обилен приток на хранителни вещества, подаване на излишък на кислород). Отпадъчните води преди биологично третиране се дезинфекцират за отстраняване на патогенната микрофлора.[ ...]

Допълнителното придобиване на земя за пречиствателни станции за отпадъчни води в момента е рязко намалено. Поради това все повече се използват други методи за почистване, например в застояли биологични езера. Преобразуването на съществуващи филтрационни полета в застояли биологични езера не изисква значителни капиталови разходи. Това доведе до внедряването на този метод в няколко десетки захарни заводи в СССР. За интензифициране на пречистването на отпадъчните води в биологични водоеми се отглеждат едноклетъчни зелени водорасли, а в дълбоки езера (до 4 - 5 m) се извършва изкуствена аерация с въздух.[ ...]

Поради отделянето на бактерицидни вещества от водораслите, бактериите умират и по-специално патогенната чревна група. Следователно, в процеса на последващо третиране на отпадъчни води в биологични езера, се извършва не само отстраняването на биогенни и органични вещества, но и бактериално замърсяване. Както вече беше споменато, строго аеробните биологични езера трябва да се използват за целите на последващото третиране. Задължителни условия за нормална работа на такива езера са спазването на реакцията на околната среда (pH) и температурата, които са оптимални за водните организми, както и наличието на разтворен ... кислород най-малко 1 mg / l. От голямо значение е смесването на водата, което предотвратява образуването на анаеробни зони и допринася за процесите на стабилизиране на качеството на водата.[ ...]

При избора на типа пречиствателни съоръжения се препоръчва преди всичко да се оцени възможността за използване на естествени пречиствателни съоръжения като най-евтини. Те включват филтрационни полета, биологични езера и подземни филтриращи съоръжения.[ ...]

Процесите на дълбоко рафиниране често се наричат третично рафиниране. Извършва се в специални съоръжения, където азотът, образуван при минерализацията на органичните вещества, е отправна точка за по-нататъшни трансформации. Третичното пречистване включва и последващо пречистване на отпадъчни води в биологични езера, използващи висша растителност. Процесите на нитрификация обаче консумират големи количества кислород. И така, окисляването на 1 mg амониев азот до нитрит изисква 3,43 mg 02, а до нитрати - 4,57 mg 02. Следователно изхвърлянето на непречистени или недостатъчно пречистени отпадъчни води води до увеличаване на консумацията на кислород над стойността на БПК.[...]

Като се има предвид необходимостта от дълбоко пречистване на отпадъчните води, през 1969 г. съществуващите пречиствателни съоръжения са допълнени с нови съоръжения, представляващи по същество станция за възстановяване на водата. Въз основа на ефективността на съществуващите съоръжения беше необходимо да се осигури отстраняването на водораслите, извършено от биологичните езера, да се понижи стойността на pH на водата и след това да се извърши по-дълбоко отстраняване на замърсители в колоидна и разтворима форма, както и бактериални замърсители.[ ...]

За да се определи консумацията на мощност N, въртящият момент MKr трябва да се умножи по скоростта на въртене или ъгловата скорост co. По този начин за пневмомеханичните аератори зависимостта Ncod, която характеризира работата на смесителите, е много по-силна, отколкото за механичните повърхностни аератори. За да се използва реално решението на уравнение (115), е необходимо да се знае зависимостта на плътността p от съдържанието на газ в течността, като се вземе предвид скоростта на потока на подавания въздух.[ ...]

Макрофити - водни фотосинтезиращи растения, плаващи на повърхността на водата или потопени в нейната дебелина. Плаващите растения нямат корени и плуват на повърхността на водата. Най-разпространеното плаващо растение е водната леща, малко трилистно растение с размери 5 mm в диаметър. Друго често срещано растение от този вид е водният зюмбюл. Всички или повечето широколистни потопени растения растат под повърхността на водата. В зависимост от чистотата на водата те могат да имат корени на дълбочина над 3 м. Потопените растения са закрепени с корените си в дънната тиня, а широколистната им част е разположена над повърхността на водата. Езерата със скалисти и чакълести дъна и малко хранителни вещества във водата не са благоприятни за растежа на водни растения, докато те растат в изобилие в еутрофирани езера, в плитки басейни и по крайбрежието. Отводняването на отпадни води в езера и водни тела може да стимулира растежа на растенията при други благоприятни условия, като достатъчно високи температури и слънчева светлина. В биологичните езера растежът на водните растения се възпрепятства чрез подреждане на достатъчно стръмни странични стени и поддържане на дълбочина на водата най-малко 1 m, за да се предотврати проникването на слънчева светлина до дъното.[...]

Механичната аерация се използва за пречистване на отпадъчни води повече от 60 години. През 1916 г. в Шефилд (Англия) винтът на Архимед е използван в аерационни резервоари. Смазването се извършва с отпадъчна течност, събрана от лъжица, която е прикрепена към вала до лагера. Един от първите масово произвеждани механични вертикални аератори е "Simplex", известен през 30-те години на миналия век. като аератор на системата Bolton. През 1932-1936г. в СССР бяха проведени експерименти за използването на аератор с работно колело от кавитационен тип. След Втората световна война беше извършена значителна работа за подобряване на аерационното оборудване, особено от фирми в САЩ, Германия, Холандия и Франция. Ако в миналото областта на приложение на механичните аератори беше ограничена до инсталации с ниска производителност за пречистване на битови отпадъчни води, то в момента обхватът на тяхното използване е увеличен до производителност от 50-100 хиляди m3 / ден. Механичните аератори се използват и в биологични езера и за аериране на реки.

1.1.Аеробика: аеротенк (биотенк), биофилтър, почвени методи, биоезера.

Същността на метода за биохимично пречистване
Биологичният (или биохимичен) метод за пречистване на отпадъчни води се използва за пречистване на промишлени и битови отпадъчни води от органични и неорганични замърсители. Този процес се основава на способността на някои микроорганизми да използват замърсителите на отпадъчните води за хранене в хода на живота си.
Основният процес при биологичното пречистване на отпадъчни води е биологичното окисление. Този процес се осъществява от общност от микроорганизми (биоценоза), състояща се от множество различни бактерии, протозои, гъби и др., Свързани помежду си в един комплекс чрез сложни взаимоотношения (метаболизъм, симбиоза и антагонизъм).
Бактериите играят водеща роля в тази общност.
Пречистването на отпадъчни води по разглеждания метод се извършва при аеробни (т.е. в присъствието на разтворен във вода кислород) и анаеробни (в отсъствието на разтворен във вода кислород) условия.
Пречистване на отпадъчни води в естествени условия
Аеробните процеси на биохимично пречистване могат да протичат в естествени условия и в изкуствени структури. При естествени условия почистването се извършва в полета за напояване, полета за филтриране и биологични езера. Изкуствените структури са аеротенкове и биофилтри с различни конструкции. Типът съоръжения се избира, като се вземат предвид местоположението на завода, климатичните условия, източникът на водоснабдяване, обемът на промишлените и битови отпадъчни води, съставът и концентрацията на замърсяване. В изкуствените структури процесите на почистване протичат по-бързо, отколкото в естествени условия.
Напоителни полета
Това са специално подготвени парцели, използвани едновременно за пречистване на отпадъчни води и селскостопански цели. Пречистването на отпадъчните води при тези условия се извършва под въздействието на почвената микрофлора, слънцето, въздуха и под въздействието на растителния свят.
В почвата на напоителните полета има бактерии, актиномицети, дрожди, гъби, водорасли, протозои и безгръбначни. Отпадъчните води съдържат предимно бактерии. В смесените биоценози на активния почвен слой възникват сложни взаимодействия на микроорганизми от симбиотичен и конкурентен ред.

В процеса на биологично пречистване отпадъчните води преминават през филтърния слой на почвата, в който се задържат суспендирани и колоидни частици, образуващи микробен филм в порите на почвата. След това полученият филм адсорбира колоидни частици и вещества, разтворени в отпадъчните води. Кислородът, проникващ от въздуха в порите, окислява органичните вещества, превръщайки ги в минерални съединения. Проникването на кислород в дълбоките слоеве на почвата е трудно, така че най-интензивното окисление се извършва в горните слоеве на почвата (0,2–0,4 m). При липса на кислород в езерата започват да преобладават анаеробните процеси.
биологични езера
Те представляват каскада от езера, състоящи се от 3-5 стъпала, през които избистрени или биологично пречистени отпадъчни води текат с ниска скорост. Езерата са предназначени за биологично третиране и за последващо третиране на отпадъчни води в комбинация с други пречиствателни съоръжения. Има езера с естествена или изкуствена аерация. Езерата с естествена аерация имат малка дълбочина (0,5-1 m), добре се затоплят от слънцето и се обитават от водни организми. Времето на престой на водата в езера с естествена аерация е от 7 до 60 дни. Заедно с отпадъчните води, активната утайка се отстранява от вторичните утаителни резервоари, които са зародишен материал.

Микрофилтри и предфилтри
Микрофилтрите са мрежести въртящи се барабани, частично спуснати в течността. Отпадъчната вода се подава в барабана, замърсената вътрешна повърхност се измива с водни струи в горната част на барабана. Ефективността на пречистване при подаване на биологично пречистени отпадъчни води е 20-30%, за суспендирани вещества 65-70%. Микрофилтрите са лесни за използване и не изискват ежедневна поддръжка. Филтрите за предварително измиване са резервоари с монтирани мрежести филтърни елементи. Филтруването се извършва през решетките с измит върху тях филтърен материал. Следователно, преди работния цикъл, суспензия от филтърен материал се подава във филтъра. Същият материал се въвежда във водата за обработка в малки дози по време на работния цикъл. Качеството на последващото третиране е високо: по отношение на съдържанието на суспендирани вещества (4 mg/l) и (3 mg/l) отпадъчните води се доближават до чистите речни води.
Филтърни кладенци, касети
Използването в технологичната схема на биологично пречистване на съоръжения, разположени в естествени условия (филтриращи кладенци и касети, подземни филтриращи полета), позволява едновременно дълбоко почистване и дезинфекция на отпадъчните води и не изисква допълнително инсталиране на съоръжения за последващо третиране. Проучването на около 50 системи показа, че в близост до правилно инсталирани и експлоатирани филтърни кладенци се създава напълно задоволителна санитарна среда. На повечето от изследваните обекти, дори на разстояние 1-2 метра около филтриращия кладенец, не е установено замърсяване на атмосферния въздух и почвената повърхност. Резултатите от изследванията на експериментални инсталации показват, че дори на разстояние 0,8-1 метра от филтърните кладенци има значително намаляване на замърсяването на отпадъчните води. Естествени съоръжения за пречистване на отпадъчни води, като филтърни кладенци и биологични езера, могат да се използват като съоръжения за последващо третиране в различни схеми за пречистване на отпадъчни води. Тези структури обикновено се поставят след станции за биологично третиране.
Пречистване в биофилтри
Биофилмът расте върху пълнителя на биофилтъра, изглежда като лигавично замърсяване с дебелина 1-3 mm или повече. Този филм се състои от бактерии, гъбички, дрожди и други организми. Броят на микроорганизмите в биофилма е по-малък отколкото в активната утайка.
Биологичните филтри се използват широко за пречистване на битови и промишлени отпадъчни води с обемен дебит до 30 хиляди m3/ден.
Биофилтри - съоръженията за изкуствено биологично третиране са кръгли или правоъгълни конструкции, натоварени с филтърен материал, върху чиято повърхност се отглежда биофилм; те са изработени от стоманобетон или тухла. Отпадъчните води се филтрират през слой от натоварване, покрит с филм от микроорганизми; отработеният (мъртвият) биофилм се отмива от изтичащата канализация и се извежда от биофилтъра.
Според вида на зареждащия материал биофилтрите се делят на две категории: с обемно (гранулирано) и плоско зареждане. Като гранулиран товар се използват трошен камък, чакъл, камъчета, шлака, експандирана глина, керамични и пластмасови пръстени, кубчета, топки, цилиндри и др. Плоско натоварване - това са метални, платнени и пластмасови мрежи, решетки, блокове, вълнообразни листове, филми и др., Често навити на рула.

Биотанк- биофилтърът е корпус, в който са затворени зареждащи елементи, разположени в шахматен ред. Тези елементи са направени под формата на полуцилиндри, те се напояват отгоре с вода, която, запълвайки товарните елементи, тече надолу през ръбовете. По външните повърхности на елементите се образува биофилм, а в елементите се образува биомаса, наподобяваща активна утайка. Дизайнът осигурява висока производителност и ефективност на почистване.
Според принципа на навлизане на въздух в дебелината на аерирания товар, филтрите могат да бъдат с естествена и принудителна аерация. При подаване на отпадъчни води с БКП> 300 mg/l, за да се избегне честото затлачване на повърхността на биофилтъра, се предвижда рециркулация - връщане на част от пречистените води за разреждане с отпадъчни води.
Използването на биофилтри е ограничено от възможността за тяхното утаяване, намаляване на окислителната способност по време на работа, появата на неприятни миризми и трудността на равномерното израстване на филма.
Почистване в аерационни резервоари
Аеробното биологично третиране на големи обеми вода се извършва в аеротенкове - правоъгълни по отношение на стоманобетонни конструкции с активна утайка, свободно плаваща в обема на пречистената вода, биопопулацията на която използва замърсяването на отпадъчните води за живота си.

Основните технологични схеми за почистване в аеротенкове са показани на фигура 52.

Аерационната система е комплекс от конструкции и специално оборудване, което осигурява течността с кислород, поддържа утайката в суспензия и постоянно смесва отпадъчната вода с утайката. За повечето видове аеротенкове системата за аериране осигурява едновременното изпълнение на тези функции. Според метода на разпръскване на въздуха във вода на практика се използват три аерационни системи: пневматични, механични и комбинирани.
Окситенки
Oxytanks са съоръжения за биологично третиране, в които вместо въздух се използва технически кислород или въздух, обогатен с кислород.
Основната разлика между кислородния резервоар и аерационния резервоар, работещ с атмосферен въздух, е повишената концентрация на утайки. Това се дължи на увеличения масопренос на кислород между газовата и течната фаза.
Това е резервоар, кръгъл в план, с цилиндрична преграда, която разделя зоната на аериране от зоната за отделяне на тиня.

1.2.Анаеробно биологично пречистване на отпадъчни води.

Анаеробният метод за пречистване може да се счита за един от най-обещаващите при наличие на висока концентрация на органични вещества в отпадъчните води или за пречистване на битови отпадъчни води. Неговото предимство пред аеробните методи е рязкото намаляване на оперативните разходи (анаеробните микроорганизми не изискват допълнителна аерация на водата) и липсата на проблеми, свързани с изхвърлянето на излишната биомаса.

Анаеробното разграждане на органичните вещества се извършва като многоетапен процес, който изисква участието на поне четири групи микроорганизми:

хидролитици,

· скитници,

ацетогени

метаногени.

почистващ механизъм.

По време на анаеробната трансформация на органични субстрати в метан под въздействието на микроорганизми трябва последователно да се осъществят 4 етапа на разлагане. Отделни групи органични примеси (въглехидрати, протеини, липиди/мазнини) първо се превръщат в съответните мономери (захари, аминокиселини, мастни киселини) по време на хидролиза. Освен това, тези мономери, по време на ензимно разлагане (ацитогенеза), се превръщат в късоверижни органични киселини, алкохоли и алдехиди, които след това се окисляват допълнително в оцетна киселина, която се свързва с производството на водород. Едва след това идва ред на образуването на метан на етапа на метаногенезата. Като страничен продукт наред с метана се образува и въглероден диоксид.

Всички процеси на трансформация са тясно свързани помежду си и трябва да се извършват в резервоара на анаеробния реактор в строго установен ред, т.к. всяко нарушение на един от междинните етапи води до нарушаване на целия процес. Поради това е необходимо прецизно проектиране на пречиствателните станции и адаптирането им към подходящите отпадъчни води.

Фигура 1: Етапи на разлагане на анаеробно превръщане