Биологическая очистка производственных сточных вод

Наиболее полная очистка производственных сточных вод, содержащих органические вещества в растворенном состоянии, достигается биологическим методом. При этом используются те же процессы, что и при очистке бытовых  вод, — аэробный и анаэробный. Для  аэробной очистки применяют аэротенки различных конструктивных модификаций, окситенки, фильтротенки, флототенки, биодиски и биологические пруды; при анаэробном процессе для высококонцентрированных сточных вод, применяемом в качестве первой ступени биологической очистки, основным сооружением служат метантенки.

Для полной очистки высококонцентрированных  сточных вод применяют анаэробно-аэробное окисление.

Скорости аэробного окисления  при биологической очистке производственных сточных вод изменяются в широких  пределах от 10 до 30 мг/г активного  ила в 1 ч (в пересчете на беззольное вещество) и являются функцией видового и количественного состава активного  ила, начальной концентрации загрязнений, требуемой степени очистки, биохимической  структуры загрязнений, а также  физических параметров процесса (интенсивности  перемешивания, рН, температуры и  т. д.). Чем выше исходная концентрация загрязнений (до определенных пределов) и чем меньше требуемая степень очистки, тем выше скорость окисления Скорости аэробного окисления и анаэробного сбраживания определяют экспериментально.

При биологической очистке производственных сточных вод для развития микробиальных культур должны быть созданы оптимальные условия. В этом направлении наиболее перспективными являются аэротенки, работающие с высокими дозами активного ила; окситенки, снабжаемые чистым кислородом, и аэротенки   с  неравномерно-рассредоточенным впуском сточной воды.

Оценкой биохимического процесса, проходящего  в том или ином сооружении, является так называемая окислительная мощность. Она исчисляется количеством  граммов кислорода, получаемого  с 1 м3 сооружения в   сутки и израсходованного   для   окисления   органических   веществ — аммонийной соли до нитритов и нитратов и т. п.

Окислительная мощность сооружений весьма различна: от нескольких сот граммов (биопруды) до нескольких килограммов ( 5.47) (аэротенки с высокой дозой активного ила).

Капельные биофильтры. В биологических  фильтрах прикрепленная к загрузке биомасса осуществляет изъятие органических загрязнений за время прохождения  сточных вод, зависящее от типа и  высоты загрузки, гидравлической нагрузки. Средняя продолжительность протока  воды определяется в виде функции t = / (H/qm), в которой величина т равна 0,4 и 0,5 соответственно для биофильтров с объемной и плоскостной пластмассовой загрузкой.

Основная задача эксплуатации биофильтров  сводится к культивированию биологической  пленки, обладающей устойчивой способностью к очистке сточных вод и  непрерывному воспроизводству новой  и удалению старой биомассы. Неблагоприятные  условия работы биофильтров приводят к заилению загрузки, в особенности объемной (кусковой), изменению биоценоза и ухудшению качества очищенной воды. Режим воспроизводства биопленки зависит от нагрузки (по отношению к загрязнениям сточных вод) на биомассу по органическим веществам, режима движения жидкости в поро-вом пространстве загрузки биофильтра, способности биопленки прикрепляться и удерживаться на поверхности загрузки.

Капельные биофильтры рассчитаны на относительно длительный контакт сточных  вод с биопленкой (3—10 мин). Движение жидкости в загрузке в период орошения через спринклерную систему с дозировочным баком характеризуется неустановившимся режимом: в период между орошениями поровое пространство загрузки освобождается от воды, в период орошения происходит сначала накопление воды в поровом пространстве, затем удержание жидкости и, наконец, вытеснение избытка воды вновь поступающими порциями. Для определения удерживающей способности биофильтра (по воде) применимы методы опорожнения и трассирования. Метод опорожнения заключается в отсечке орошения загрузки (прекращение подачи на нее жидкости) и измерения количества стекающей воды во времени после момента отсечки. Этим методом определяется статическая удерживающая способность загрузки.