Біологічне очищення - це технологія очищення різноманітних стічних вод Використовується при проектуванні споруд водопостачання.
Вона заснована на тому, що розчинені в стічних водах різні органічні речовини, що не піддаються виділенню ні механічними, ні хімічними способами очищення, являють собою живильне середовище для бактерій-аеробів, які при сприятливих умовах (і, зокрема, при достатньому припливі кисню повітря) порівняно швидко минерализуют ці органічні речовини.
Розвиток бактерій відбувається на поверхні частинок фільтра, будь то природна грунт, відповідним чином оброблена на полях фільтрації або зрошення, або штучний фільтруючий шар в біологічних фільтрах.
Життєдіяльність тих же бактерій може бути використана для цілей біологічної очистки та в тому випадку, якщо багаті цими бактеріями грудочки фільтра будуть приведені в рух в масі води шляхом механічного взмучивания при одночасному засмоктуванні повітря або шляхом вдування дрібних струменів повітря (аеротанкі).
Від інших технологій очищення - механічних і так званих хімічних (решітки, сита, осадові басейни різних систем, хімічна коагуляція та інші) -Біологічно очищення відрізняється тим, що всі ці способи звільняють стічні води лише від більш-менш значної частини зважених органічних і неорганічних речовин (до 80%), від розчинених же органічних речовин вони очистити воду не можуть.
Біологічне очищення виконує саме цю останню задачу. Тому дана технологія є як би вищим ступенем очищення води від органічних речовин, що знаходяться в ній як в НЕ розчиненому (зваженому), так і в розчиненому стані. Крім бактерій, в цьому процесі беруть участь і більш високоорганізовані форми, наприклад, черви й личинки комах, але значення їх другорядне.
Отже, по суті своїй біологічна очистка є способом накопичення і утилізації культур деяких мікроорганізмів, так званих минерализаторов, спочатку одержуваних з бактеріального складу самих стічних вод і потім використовуються для їх же очищення.
Використання цих культур можливо в природних умовах (поля фільтрації і зрошення) і в штучних спорудах (біологічні фільтри, аеротанкі, аерофільтри). Обов'язковою умовою раціонального використання бактерій-минерализаторов є рясний приплив повітря. Для швидкого розвитку процесів мінералізації потрібно, крім того, забезпечити якомога більшу розчинення кисню повітря в рідини, що очищається.
Це призводить до необхідності, крім збагачення фільтра повітрям, створити найбільшу роздроблення рідини, що очищається, і забезпечити тісну зіткнення її з повітрям протягом достатнього часу. Практикувалося на початку 20 століття попереднє загнивання рідини, що очищається в так званих септик-танках, з метою найбільшого збагачення її киснем, виявилося шкідливим.
Загалом, процес діяльності як природних, так і штучних біологічних фільтрів полягає:
а) в утриманні зважених речовин;
б) в перетворенні органічного вуглецю, здатного піддаватися бродінню, в вуглекислоту;
в) у перетворенні органічного азоту, здатного піддаватися гниття, в солі азотної і азотистої кислоти;
г) у перетворенні складних сірчистих сполук в солі сірчаної кислоти і, взагалі, в мінералізації всіх органічних сполук;
д) в утриманні значної кількості бактерій.
Так як утримання великої кількості зважених речовин в фільтрі може супроводжуватися закупоркою його пір і ослабленням доступу повітря, то стічні води попередньо обробляють тим чи іншим способом, головним чином, відстоюванням, для можливо більшого зменшення кількості зважених речовин.
Жоден з видів біологічного очищення не гарантує від можливості проникнення в остаточний продукт очищення (фільтрат) містяться в очищеної рідини патогенних бактерій. Тому, в разі спуску стоків в річку, що служить джерелом водопостачання для довколишніх селищ, необхідно одночасно потурбуватися про переведення цих селищ на інше джерело водопостачання шляхом влаштування колодязів або інших видів грунтового або ключового водопостачання.
У разі розташування вниз за течією річки, до кордонів її самоочищення, міста або селищ, що мають водопровід з цієї ж річки, необхідно потурбуватися фільтрацією і хлоруванням вод, що подаються цим водопроводом. Часто рекомендується в таких умовах хлорування спускаються в річку очищених вод.
Питання про використання даної технології для очищення промислових стічних вод вимагає кожен раз ретельного обліку складу і кількості цих вод. У деяких випадках різні домішки в стічних водах не шкодять біологічному очищенні, в інших - потрібна попередня обробка цих вод (відстоювання, хімічне осадження, усереднення, поділ, розведення та інші).
Мильні води бань і пралень закладів, якщо їх кількість перевищує 25% загального добового припливу стічних вод, як правило, піддають попередньо обробці вапном. Води боєнь і шкіряних заводів сильно уповільнюють їх біологічну очистку.
Шкідливий вплив надають води хімічної промисловості, зокрема, води, що містять мідні солі, вбивають бактерії, які беруть участь в цьому процесі. Навпаки, залізисті солі сприяють процесу очищення.
Не тільки фабричні стічні води, а й звичайні стоки можуть ускладнювати біологічну очистку, якщо вони недостатньо розріджений. Достатня розрідження виходить, коли середня норма споживання води не нижче 50-60 літрів в день на 1 особу.
Технічне завдання при біологічному очищенні полягає в тому, щоб:
а) оберегти стічні води від добавок, шкідливих для життя і діяльності мікробів;
б) оберегти стічні води від загнивання і підвести їх в можливо «свіжому» стані до фільтрів;
в) звільнити стічні води від більшої частини зважених речовин попередніми відстоюванням або осадженням;
г) надати спорудам для очищення розміри і форми, що відповідають кількості стічних вод і особливостей даного способу біологічної очистки;
д) забезпечити рівномірний розподіл рідини в фільтрі;
е) забезпечити приплив повітря і рівномірний його розподіл в рідини, що очищається;
ж) усунути шкідливі впливи клімату, наприклад, низької температури або надмірного нагрівання сонцем.
В порядку зростання ступеня інтенсивності біологічних процесів різні способи біологічної очистки можна розташувати в наступний ряд: поля зрошення і фільтрації, прості біофільтри, аерофільтри.
РЕКОМЕНДУЄМО ТАКОЖ ПРОЧИТАТИ: