Биохимические методы очистки сточных вод

Биохимическая очистка сточных вод является одним из наиболее эффективных методов очистки, применяемых в современных системах водоочистки. Этот процесс основан на использовании биологических процессов, которые протекают под воздействием микроорганизмов. Они способны расщеплять органические вещества, содержащиеся в сточной воде, превращая их в более простые и безопасные соединения.

На данный момент актуальность вопроса о биоочистка сточных вод выросла. В целом, установка очистки ливневых сточных вод является неотъемлемой частью устойчивого развития и охраны окружающей среды. Без нее мы сталкиваемся с рисками загрязнения водных ресурсов, ухудшения качества питьевой воды и негативными последствиями для здоровья людей и экосистемы.

Принцип биохимической очистки сточных вод

Принцип биохимической очистки сточных вод основан на том, что микроорганизмы, а в частности различные виды бактерий, используют органические вещества, содержащиеся в стоке, в качестве источника энергии и питательных веществ. При этом происходят биохимические реакции, в результате которых органические вещества превращаются в более простые соединения, такие как вода и углекислый газ.

Аэробные и анаэробные методы биохимической очистки сточных вод

Существуют два основных метода биохимической очистки сточных вод: аэробные и анаэробные. В аэробных методах кислород является необходимым компонентом для жизнедеятельности микроорганизмов. Они действуют в присутствии кислорода и способны эффективно разлагать органические вещества. Анаэробные методы, напротив, основаны на деятельности микроорганизмов без доступа кислорода. Они применяются в основном для биологической очистки особо загрязненных сточных вод, таких как стоки промышленных предприятий.

Основные способы биохимической очистки сточных

Существует целый ряд методов биохимической очистки. Выделяют 2 подвида – естественные (поля фильтрации, орошения и гидропоники) и искусственные (аэротенки, анаэробные реакторы и биофильтры). В естественных происходит природный процесс без какого-либо его ускорения. В искусственных биохимическая очистка интенсифицируется техническими приемами.

Методы биологической очистки стоков

Аэротенки

Использование аэротенков позволяет эффективно провести аэробную очистку, основанную на активном обогащении сточной воды кислородом при помощи механического перемешивания.

Принцип очистки – бактерии, находящиеся в активном иле, используют органические отходы в качестве питания. Для работы системы требуются определенные условия, в том числе кислород – он должен поступать в воду непрерывно. Очистка стоков в этом случае будет постоянная и эффективная.

Мембранный биореактор

Мембранный биореактор применяется для создания условий, при которых микроорганизмы могут очищать сточную воду без прямого контакта с ней, что увеличивает эффективность очистки. Мембранный биореактор эффективен как на стадии подготовительной очистки перед нанофильтрацией, так и в самом конце очищения жидких стоков.

Биофильтры и биологические пруды также являются эффективными методами очистки, основанными на использовании микроорганизмов для разложения органических веществ.

Биофильтры

Биофильтры – очистительные сооружения, в которых находится специальный загрузочный материал (щебень, галька, керамзит, пластмасса). До начала очистительного процесса на поверхности загрузочного материала выращивают микроорганизмы, которые формируют биологическую пленку. Проходя через биофильтр, примеси сточных вод остаются на загрузочном материале, где происходит их разложение микроорганизмами биологической пленки. Вода в биофильтрах может подвергаться дополнительной аэрации.

Биологические пруды

Биологические пруды – это хорошо прогреваемые искусственные водоемы. Они заселены водными организмами, в которых протекает процесс самоочистки воды. Для эффективной очистки от загрязнений учитывают площадь поверхности и ее глубину, а также погодные условия, сильно влияющие на размножение бактерий и удаление ими загрязнений. Для оптимальной среды, температура должна превышать +6˚С.

Система биоочистки сточных вод обычно включает в себя:

• Коллекторы стоков-это сборные канавы или трубопроводы, которые собирают сточные воды с различных источников и направляют их в биоочистные установки.
• Насосы для перекачки сточных вод из коллекторов стоков в биоочистные установки.
• Биоочистные установки.
• Система подачи воздуха.
• Система отвода очищенных сточных вод.

Все эти компоненты работают вместе, чтобы обеспечить эффективную биоочистку сточных вод, удаление загрязнений и обеспечение соблюдения экологических стандартов в отношении сброса очищенных сточных вод.

Принцип работы бактерий

Принцип работы бактерий при биохимической очистке сточных вод заключается в том, что они поглощают органические вещества и минералы из стока в качестве источника энергии и питательных веществ для своего роста и развития. При этом происходит активное разложение органических веществ и превращение их в простые соединения, которые далее выводятся из системы очистки.

Аэробное очищение

Аэробное очищение осуществляется при наличии кислорода и представляет собой эффективный способ очистки сточных вод. Благодаря активному окислению органических веществ микроорганизмами происходит эффективное удаление загрязнений из сточной воды.

Анаэробная очистка

Анаэробная очистка производится без доступа кислорода и используется в основном для очистки особо загрязненных сточных вод, которые содержат вредные для аэробных микроорганизмов вещества.

Преимущества и недостатки метода

Биохимическая очистка сточных вод имеет ряд преимуществ и недостатков.

К преимуществам относятся:

• Эффективность очистки.
• Возможность использования местных источников энергии для поддержания биологических процессов.
• Более низкие эксплуатационные затраты по сравнению с физико-химическими методами очистки.
• Независимая работа оборудования.
• Отсутствие вреда экологии.
• Минимальное количество осадка.

Однако недостатками метода являются более высокие затраты на строительство и эксплуатацию системы очистки, а также сложности с управлением и контролем процесса, который необходим, чтобы избежать последствий в виде недостатка содержания микроорганизмов, для протекания процесса очистки.

Нормативы очищения стока в биопрудах являются ключевыми параметрами, регулирующими качество очистки сточных вод в данном типе системы. Они определяют необходимые требования к эффективности очистных процессов и соответствующие предельные значения загрязнений, которые должны быть удалены до выброса в окружающую среду.

Среди основных нормативов, которые применяются при очистке стока в биопрудах, могут быть следующие:

• Биохимическое потребление кислорода (БПК).
• Общая концентрация взвешенных веществ (ВВ).
• Химическое потребление кислорода (ХПК).
• Общая концентрация азота (NO3-N, NO2-N, NH4-N).
• Общая концентрация фосфора (P).

Биохимическая очистка сточных вод играет важную роль в обеспечении экологической чистоты водных ресурсов. Она находит применение в различных областях, включая коммунальное хозяйство, промышленность и сельское хозяйство. Биологические пруды, методы аэробной и анаэробной очистки сточных вод являются актуальными и эффективными способами биохимической очистки. Важно соблюдать нормативы и рекомендации по очищению сточных вод при использовании биологических методов, а также проводить систематическую проверку и обслуживание системы очистки для обеспечения ее надежной и эффективной работы.