Материал: Гончарук учебник

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

микроорганизмами активного ила. Благодаря значительной гидравлической пропускной способности биологически очищенная сточная вода после кратко­ временного контакта с илом фильтруется с большой скоростью через взвешен­ ный слой активного ила и выводится из зоны аэрации. Окисляются загрязне­ ния во время пребывания активного ила в зоне аэрации.

Следовательно, аэротенк-осветлитель колонного типа можно рассматри­ вать как ферментер, который работает по принципу хемостата с внутренним содержанием биомассы. Многоярусный взвешенный слой активного ила в соо­ ружении выполняет роль реактора. В нем одновременно происходят процес­ сы сорбции органических веществ на частицах активного ила, их окисление и отделение ила из ило-водяной смеси. Соединение в единый технологический

ТАБЛИЦА 23

Показатели эффективности работы компактных канализационных установок заводского изготовления

291

Рис. 50. Технологическая схема и общий вид опытного аэротенка-осветлителя колонного типа комбинированной конструкции:

а — технологическая схема: 1 — трубопровод для подачи сточной воды; 2 — улавливатель песка; 3 — насос; 4 — напорный первичный отстойник; 5 — трубопровод для осветленной воды; 6 — колон­ ный аэротенк; 7 — зона аэрации; 8 — чаша для сбора очищенной воды; 9 — переливные окна; 10 — зона осветления; 11 — конус для сбора очищенной воды; 12 — аэраторы; 13 — трубопровод для отведе­ ния очищенной воды; 14 — фильтр доочистки; 15 — трубопровод для доочищенной воды; 16 — бак для промывной воды; 17 — измерительный бак; 18 — трубопровод для отведения сырого осадка; 19 — трубопровод для отведения всплывающих загрязнений; 20 — трубопровод для отбора избыточ­

ного ила; б — общий вид

292

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

процесс фаз изъятия, окисления и распределения иловой смеси во взвешенном слое активного ила дает возможность считать этот процесс самостоятельной стадией очистки.

Принцип работы аэротенка-осветлителя колонного типа состоит в следу­ ющем: осветленная в первичном отстойнике (4) сточная вода поступает в зону аэрации установки (7). Там она аэрируется и смешивается с активным илом. Насыщенная кислородом иловая смесь с верхней части зоны аэрации через пе­ реливные окна (9) поступает в ярусную камеру осветления ( 10). Там она филь­ труется через взвешенный слой активного ила, поднимается вверх и отводится по трубопроводу (13) из установки или на фильтр доочистки (14). Доочищенная сточная вода по трубопроводу (15) отводится из установки на следующий этап (сбрасывание в водоем).

По такому же принципу работают и аэротенки-осветлители колонного ти­ па блочно-модульной конструкции со струйной аэрацией, также аэротенк-ос- ветлитель коридорного типа (рис. 51).

Компактные очистные сооружения с биобарабанами предназначены для небольших объемов сточных вод. Это сооружения с фиксированной и сво­ бодно плавающей микрофлорой. Этот метод очистки сточных вод получил значительное распространение на станциях с разной производительностью, в том числе на малых объектах, в частности в сельской местности. Преимущест­ во его состоит в том, что закрепленные на биобарабанах микроорганизмы не выносятся из сооружений во время колебания состава сточных вод, поступаю­ щих в установки, а также при наличии в стоках токсических примесей. В отли­ чие от аэротенков, такие сооружения характеризуются высоким стойким эф­ фектом очистки сточных вод, быстрым удалением загрязнений, меньшей материало- и металлоемкостью.

Погружные биофильтры новой конструкции — биобарабаны со стеклоершовой загрузкой для закрепления микроорганизмов — предложил Макеевский инженерно-строительный институт. Они имеют значительную сорбционную поверхность (1500 м2 на 1 м3 объема биобарабана, что на порядок больше, чем у биодисков) и большее количество микрофлоры (до 15 кг на 1 м3 объема био­ барабана). Это обеспечивает высокую стойкость очистного сооружения к ка­ честву загрязняющих веществ, которые поступают со сточными водами. Очистка сточных вод на предложенном сооружении характеризуется интенсивным те­ чением процессов минерализации органических веществ. Об этом свидетельст­ вует уменьшение БПК5 на 91,07%, содержания взвешенных частиц — на 97,41%, СПАВ — на 94, 77%, нефтепродуктов —- на 97,55%, фосфатов — на 27,71%, сапрофитной микрофлоры — на 84,21%, повышение коли-титра — на 99,57%, уменьшение количества азота аммонийного — на 75,51%. При этом содержа­ ние сульфатов, хлоридов и жесткость сточных вод не изменяются. В то же вре­ мя сточные воды, очищенные на сооружениях с биобарабанами, подлежат обя­ зательному обеззараживанию. Для достижения эффективной очистки сточных вод носители иммобилизованных клеток бактерий должны иметь большую удельную поверхность сорбции, осуществлять малое гидравлическое сопротив­ ление потоку движущейся жидкости и быть недорогими. Таким требованиям

293

Рис. 51. Технологическая схема и общий вид опытного аэротенка-осветлителя коридорного

типа:

а — технологическая схема установки: 1 — трубопровод для подачи сточной воды; 2 — первичный отстойник; 3 — насос; 4 — аэротенк-осветлитель; 5 — бак для регулирования расхода; 6 — бак для из­ мерения избыточного ила; 7 — переливной трубопровод для отведения сточной воды; 8 — лоток для сбора очищенной воды; 9 — переливные окна; 10 — рециркуляционная щель; 11 — аэраторы; 12 — зо­ на аэрации; 13 — зона осветления; 14 — граница взвешенного слоя; 15 — защитный слой очищенной

воды; 16 — шибер; б — общий вид

отвечают пенополиуретан, щебень, гравий, керамзит, изделия из стекловолок­ на. Как свидетельствуют исследования, указанный спектр носителей сорбиру­ ет в среднем до 80% бактериальных клеток. По уменьшению адсорбционных свойств эти материалы могут быть размещены в следующем порядке: керам-

294

Рис. 52. Схема биологической очистки и доочистки сточных вод в автоматической станции "Симбиотенк":

1 — выпуск сточной воды; 2 — симбиотенк; 3 — полупогружные диски с иммобилизованной микро­ флорой; 4 — полупогружные диски с сине-зелеными водорослями; 5 — лампы; 6 — выпуск очищенной сточной воды

зит — пенополиуретан — ерши из стекловолокна. В этой системе биологичес­ кой очистки вместе с бактериями участвуют и ресничные простейшие, способ­ ствующие флокуляции бактерий и минерализации органических соединений.

Автоматическая станция "Симбиотенк" (рис. 52) является компактным комбинированным сооружением аэробной биологической очистки сточных вод. В симбиотенке формируется биоценоз, представленный авто- и гетеротрофной микрофлорой и микроводорослями, иммобилизованными на полупогружных дисках заключительных модулей сооружения. Благодаря жизнедеятельности микрокосмов организмов родов Chlorella, Ankistrodesmus и Scenedesmus, ком­ пактно иммобилизованных на дисках, происходят в единой технологической цепи процессы деструкции органических загрязнений сточных вод, их нитри­ фикация и удаление биогенных элементов. Кроме того, биоценоз симбиотенка обладает высокой антимикробной активностью благодаря продуцированию так называемых вторичных антимикробных соединений — гекса- и октадекатетраеновых жирных кислот. •

Качество сточных вод, прошедших сооружение, отвечает требованиям, при соблюдении которых их можно сбрасывать в естественные водоемы. Высокая эффективность очистки и доочистки сточных вод, простота конструкции, ми­ нимальное количество обслуживающего персонала, долговечность и надеж­ ность в работе автоматической станции "Симбиотенк" свидетельствуют о пер­ спективности применения экологически чистой и энергосберегающей техно­ логии в системе малой канализации населенных пунктов.

Теоретические основы биологической очистки сточных вод в почве.

В большой части сооружений, моделирующих процессы самоочищения в поч­ ве, биологическая очистка сточных вод происходит в слое естественной почвы.

295