Біологічне очищення стічних вод стало популярним методом знезараження завдяки сформованим умовам існування та експлуатації в сучасному світі.
В цей час проблема забруднення навколишнього світу має глобальні масштаби, серед яких найбільш актуальна – забруднення водойм в результаті неконтрольованого спуску побутових і промислових стічних вод. Таке забруднення порушує природний баланс, у результаті чого спостерігають різні зміни:
- Фізичні – з порушенням температурного режиму, кольору і прозорості води.
- Хімічні – нерівномірний вміст органічних і неорганічних сполук, порушення PH середовища, випадання осаду.
- Біологічні – зміни, пов’язані з появою у брудній воді хвороботворних бактерій.
- Органолептичні – порушення смакових якостей і поява сторонніх запахів.
Водойми з різним рівнем забруднення вже, як правило, стають непридатними для господарського, питного призначення, а в деяких випадках і для промислово-технічного. Тут потрібно спеціальні очисні заходи стічних вод.
Така техніка являє собою цілий комплекс заходів, спрямованих на видалення забруднень, які містяться у промислово-побутових стічних водах.
До основних методів очищення промислово-побутових стічних вод можна віднести:
- Метод хімічного очищення.
- Метод механічного очищення.
- Спосіб фізико-хімічного очищення.
- Метод біологічного очищення.
Метод біологічного очищення стічних вод – один з популярних очисних заходів сьогодення, що є переведенням колоїдно-розчинених речовин органічного походження у мінеральні комплекси за допомогою життєдіяльності бактеріального середовища.
Через те, що метод біологічного очищення стічних вод подібний самоочищенню у природних водах, він популяризувався і набув актуальності в наші дні як ефективний спосіб знезараження.
Мікроорганізми, присутні в стічних водах, здатні самостійно розкладати органічні речовини з метою подальшого власного розмноження. Щоб мікроорганізми існували, крім органічних речовин потрібні також вода й поживні азотисті й фосфорні сполуки.
Такий метод відділення є максимально примітивним і доступним. Мікроорганізми відповідальні за очищення від твердих і розчинних речовин у воді.
Для біоочищення стічних вод використовуються два типи бактерій: аеробні – які функціонують при присутності кисню й анаеробні – які надають ефект у закритих просторах без доступу кисню.
Методи очищення стічних вод у природних і штучних режимах
Звичайно ж, біологічне очищення стічних вод – відносно новий метод. З давніх часів використовували для очищення стічних вод звичайний спосіб відстоювання рідини й відділення води від осаду, що випав. Після цього минуло багато років, коли біоочищення як метод вкоренився в сучасному житті.
Спочатку користувалися виключно очищенням у максимально природних умовах – полями-ділянками фільтрації та біопрудами, після чого почало з’являтися обладнання для очищення стічних вод у штучних умовах і так метод популяризувався в умовах населення.
Природні методи очищення іноді вважають комбінованими, тому що фільтрація здійснюється природним шляхом на штучно підготовлених місцевостях.
Біологічні ставки являють собою неглибокі сполучені поглиблення до 1 метра, по яких насичені киснем стічні води під дією поверхневої аерації протікають повільним потоком з одного в інший.
Недолік таких біопрудів полягає у відсутності чинного біоценозу в холодну пору року. Біологічні процеси життєдіяльності гальмуються при температурі навколишнього середовища нижче 6 градусів, а також для створення біопрудів висуваються вимоги до основи санітарних зон по площі до 200 метрів.
До способів очищення у максимально природних умовах можна також віднести й поля для фільтрації. Для облаштування таких полів підбираються спеціально підготовлені ґрунти, це повинен бути ґрунт з фільтрувальними властивостями, виключаючи проникнення неочищеного дренажу в питну воду в підземних ресурсах.
Для системи упорядковується зрошувальна система, крізь які стічні води проникають і переливаються на спеціально підготовлені земельні ділянки. Також необхідна наявність спеціального дренажного шару у вигляді осушувальної мережі, з метою виведення очищених вод.
В цей час для біологічного очищення застосовуються спеціальні інженерні споруди, так звані штучно створені споруди, такі як біофільтри, аеротенки, біологічні ставки, поля аерації, зрошення.
Використання різних інженерних споруд відрізняє між собою і принцип кожного методу.
Аеротенки – це глибші резервуари 4-6 метрів у глибину, де очищення здійснюється методом введення кисню та аеробних мікроорганізмів у стані активного мулового шару.
У вторинних відстійниках осідає мул у з’єднаннях очищеної рідини й активного мулу, та на поверхні утворюється світла вода, а активне мулисте з’єднання частково перекачується в інженерну установку аеротенка для повторних процесів очищення.
Біореакторні конструкції з біологічною плівкою. У створених умовах існує спеціальна біоплівка, організована різноманітними типами завантажень, а очищення здійснюється завдяки затримці біоплівкою біотичних забруднень та окислення азоту з біогенним амонійним компонентом.
У біологічних реакторах через перелив не йде біологічна плівка разом з чистими водами, залишаючись всередині резервуара й обволікаючи всю площу поверхні.
Біофільтри також популярні серед штучних методів очищення та діляться на два види. Це біологічний фільтр з об’ємним завантаженням у вигляді гравію та іншої речовини, а також фільтр з плоским завантаженням. Плоске завантаження являє собою закріплений диск на валу, який обертається поступальними рухами.
У спеціальному резервуарі провертається дисковий елемент, «посаджений» на валу, або розташовується насипна відвесь у спеціальному перфорованому барабані. У цих місцях на поверхні утворюється тонка біологічна плівка. Стічна вода просочується через даний резервуар з аерацією біоплівки крізь повітряний простір.
На сайті ukrenergo.pro ви знайдете монтажне обладнання для організації та облаштування біоочисних систем.
Нітрифікація та денітрифікація в біологічному очищенні стічних вод
З метою виведення азотистих сполук і фосфору зі стічних вод, а також для посилення процесу окислення органічних сполук використовуються спеціальні технології нітрифікації, біовидалення фосфору, а також денітрифікації.
З цією метою організовуються спеціальні безкисневі аноксидні й анаеробні зоновані ділянки. Завдяки цьому процеси видалення азотистих, фосфорних, органічних сполук і металів, жирового залишку і нафтопродуктів здійснюється з більшою ефективністю.
Денітрофікатори – це мікроорганізми, які утворюють природний антагонізм з нитчастими бактеріями.
Метод денітрифікації заснований на тому, що в інженерних спорудах створюються умови, де бактерії активних мулистих порід служать окислювачем нітратів. Під дією такого процесу відбувається утворення інертного азотистого газу з подальшим його вивільненням в атмосферу.
В процесі нітрифікації важливо оптимальне забезпечення киснем, а в процесі денітрифікації – швидкорозлагальними органічними сполуками.
Поліпшення, що досягаються по очищенню азоту та фосфору в процесі нітрифікації та денітрифікації, дозволяють ще домогтися й оптимізації енергоспоживання на аерацію і зменшення обсягу, що виводиться з системи мулистого з’єднання завдяки збільшенню осадових властивостей.
Завдяки цьому система більш м’яко реагує на скиди вод з високим вмістом забруднювальних речовин.
Переваги та недоліки біологічного очищення
Метод біоочищення стічних вод має свої переваги, до яких відносяться:
- Доступна вартість методу, в порівнянні з механічним чи хімічним очищенням.
- Надійність технології.
- Доступність витратних матеріалів, як в ціновій категорії, так і в широті представленості.
- Екологічність і безпека методу.
- Ефективність методу очищення стічних вод, завдяки чому здійснюється 99%-очищення.
Біоочищення стічних вод має також і свої недоліки. Основними вважаються видалення біологічної біомаси у надмірній кількості та проблеми збереження окремих видів та активності мікроорганізмів.
Крім того, необхідно регулярне дотримання техрежиму, а також токсичний вплив органічних хімічних сполук на життєздатність і активність мікроорганізмів з подальшим шкідливим впливом на ґрунт та необхідністю використання додаткових способів очищення.
Висновки
Пропонована технологія біологічного очищення стічних вод стала популярним методом для очищення господарсько-побутових стоків та інших систем водопостачання, що реалізується через поглинання забруднювальних частинок і підвищення показника мінералізації.
Метод відрізняється безпекою, а після завершення використання очисних конструкцій земельні ділянки підлягають активному використанню у сфері лісгоспу.
Біологічне очищення стічних вод з компанією Укренерго.Про – це доступно й ефективно, тому що компанія розробляє та виробляє суперсучасне обладнання, що дозволяє проводити біоочисні роботи в будь-яких техногенних системах.