Робота методів біологічного очищення полягає в окисленні частинок колоїдів і суспензій, а також розчинених в стоках органічних відходів за допомогою мікроорганізмів. Під час процесу очищення мікроорганізми використовують органічні і деякі неорганічні забруднення стічних вод як живильне середовище.
У процесі такого очищення каналізаційних вод та частина забруднень, яка піддається окисленню, використовується для біосинтезу. Частина, що залишилася переробляється в продукти окислення (CO2. Воду, NO2. І ін.), Безпечні для навколишнього середовища. У спорудах проходять кілька процесів, в тому числі і такі:
- нітрифікація - окислення амонійного азоту киснем з навколишнього повітря спочатку до нітритів, а на наступному етапі до нітратів;
- денітрифікація - відновлення нітратів і нітритів до вільного азоту, який надходить в атмосферу.
Для здійснення цих процесів використовують біологічні очисні споруди.
Методи очищення і використовуються споруди
Для вибору споруд і методів очищення в них для конкретного об'єкта необхідно визначити склад стічних вод. Так як більшість стоків крім органічних забруднень містить зважені частинки, неорганічні забруднення, сміття, пісок, то крім біологічної, вони піддаються механічної та фізико-хімічної очистки.
У сучасних мережах каналізації біологічна очистка проводиться з використанням двох груп споруд:
- штучні (біофільтри, аеротенки);
- споруди наближеними до природних умов (очисні ставки, поля фільтрації і зрошення, підземна фільтрація).
Рис 01 - Поле фільтрації
Поля зрошення - спеціальні земельні ділянки, виділені для біоочістних споруд. Вони одночасно призначені і для с / г цілей. Поля фільтрації - ділянки, виділені суто для очищення стоків. У біоочістних ставках відбувається окислення органіки аеробними бактеріями. Під час процесу очищення в грунті на поверхні його збирається плівка органіки з мікроорганізмами, за допомогою яких відбувається процес розкладання.
біофільтри
Одним з споруд, в яких штучно створені умови, є біофільтр. Вони використовуються для повного або часткового очищення стоків. В результаті процесу показник БПКполн досягає 15 мг / л.
Біофільтри є ємності, в які завантажено фільтруючий матеріал. На поверхні цього матеріалу розвиваються мікроорганізми. Вони утворюють т. Зв. біоплівку. В якості ємності для фільтруючого матеріалу використовують міцний матеріал. Коли під час процесу стічні води проходять через товщу фільтру, забруднення адсорбуються плівкою і окислюються. У цьому процесі беруть участь мікроорганізми і кисень. В якості фільтруючого засипання використовують:
- керамзит;
- азбестоцементні, пластикові, керамічні елементи;
- гравій;
- щебінь;
- шлак;
- синтетичні плівки;
- металеві сітки.
Для процесу окислення в такі споруди необхідний приплив кисню. Це можна забезпечити як примусової, так і природною аерацією. Надійність роботи споруди досягається рівномірним зрошенням поверхні біофільтра забрудненими водами. Для цього використовують прилади розподілу стоків різного типу.
Іншим видом споруд, що зводяться для очищення біологічними методами, є аеротенки. У них відбувається такий же процес, як і в біофільтрах - окислення мікроорганізмами забруднень в стічних водах. Споруди такого типу являють собою ємності, в яких постійно протікає стічна вода в суміші з активним мулом, що представляє собою суміш бактерій аеробного типу, які окислюють і абсорбують забруднення.
Рис 03 - Принцип функціонування аеротенків
У спорудження аеротенках повинен безперервно подаватися повітря для продовження процесів окислення. Для цього використовують системи аерації і компресори. Необхідно стежити за тим, щоб частинки мулу постійно перебували в підвішеному стані. Це збільшує їх контакт з забрудненнями. Систем аеротенків може припускати наявність кількох споруд, в яких стоки проходять очистку по черзі. При трехстадийная очищення (системою трьох мулових культур) застосовують різні аеротенки для процесів аерації, нітрифікації і денітрифікації.
Процес очищення каналізаційних вод від органіки в еротенке проходить в три етапи:
- Відразу після контакту свіжих стоків з мулом відбувається процес адсорбції і окислення легко окислюється речовин.
- На другому етапі окислюються важко окислюються забруднення.
- Далі відбувається нітрифікація амонійних солей.
Максимальний рівень споживання кисню досягається на першій і третій стадіях. Після процесу очищення суміш води і мулу надходить у відстійник, де вона розділяється. Осіли частинки мулу повертають в аеротенк, а вода надходить далі.
