Біологічна очистка стічних вод Адріан Сайгл

біологічне

Перш за все, що таке мікроорганізми? Мікроорганізми або мікроби - це мікроскопічні (невидимі неозброєним оком) організми. Мікроорганізми включають бактерії, гриби, рослини (водорості) та тварин (найпростіші), але віруси та пріони не внесені до списку неживих утворень. Зазвичай їх називають одноклітинними, але є багатоклітинні та видимі організми.

Тоді хто вони? Saccharomyces cerevisiae E. Coli Paramecium Mucor circenelloides

Навіщо вони нам потрібні для очищення стічних вод? Оскільки мікроорганізми використовують органічні речовини у стічних водах під час їх розмноження для отримання нової клітинної маси. Це очистить його. Хімічна фабрика мікроорганізмів: живильні геномні білки Нові клітини Енергія

Вимоги до поживних речовин (аеробні) C + H + N + P + O2 + (вітаміни, мінерали, мікроелементи) Нова клітинна маса + CO2 + H2O + N2 + інші неорганічні солі + нерозкладаються продукти метаболізму Мікроорганізми

Схема біологічних процесів, що відбуваються під час аеробного дихання субстрату

Якими шляхами це досягається? Хімічне джерело енергії Світло KEMOORGANOTROPH PHOTOORGANOTROPHO Органічні гетеротрофи Більшість бактерій, грибів… mi Фіолетові (не сірчані) бактерії. Деякі еукаріотичні водорості Джерело вуглецю ХЕМОЛІТОТРОФ ФОТОЛІТОТРОФ H-, S-, Fe- Денітрифікуючі бактерії Зелені рослини, еукаріотичні водорості (у світлі) Синьо-зелені водорості Цианобактерії Бактерії фотосинтезу Вуглекислий газ Автотрофи

ДВОЙНИЙ ДІЛЕНИЙ МІКРООРГАНІЗМ Мікробний ріст 1 = X0 * 20 2 = X0 * 21 4 = X0 * 22 8 = X0 * 23 16 = X0 * 24. n: кількість поколінь X = X02n БІНАРНИЙ ДІЛЕНИЙ МІКРООРГАНІЗМ

Підставлено в попереднє рівняння Мікробний ріст Кількість поколінь Підмінено в попереднє рівняння

Зростання мікробів згідно з попереднім рівнянням X Time

Мікробний ріст (реальність) ЕКСПОНЕНЦІЙНА ФАЗА, ПРИСКОРЮЮЧА ФАЗУ ЗРОСТАННЯ ЛАЗА ФАЗА ДЕКОРАТИВНА ФАЗА

Розмноження мікробів Реальність така, що мікроорганізми не можуть розмножуватися нескінченно довго, оскільки щось має статися. А саме: ОБМЕЖЕННЯ ПОЖИВНИХ СЕРВІСІВ ТОКСИЧНИЙ МЕТАБОЛІТ ВИПУСК БЕЗ ПРОСТОРУ

Мікроби при очищенні стічних вод (параметри контролю) температура - тепловіддача рН розчинений кисень - поверхня передачі аерації - змішування мінеральних поживних речовин (N, P, K, Mg) мікроелементів (Fe, Cu, Co,…) отруєння важкими металами (гальванічна установка) токсичні органічні сполуки

Мікроби при очищенні стічних вод Bordetella Bacillus Clostridium Streptococcus Staphilococcus Salmonella

Каналізація Походження комунальних стоків: миття, миття посуду, змивання туалетів, прибирання, зрошення Що вона містить? 99% води 1% розчинених або диспергованих забруднень (бактерії, поживні речовини (азот, фосфор), іони металів, олія, жир ...), але ці 1% роблять воду абсолютно непридатною.

Розвиток очищення стічних вод до 1900 року: витік, каналізація, введення в живу воду з 1900 року: аеробні процеси, розкладання активного мулу з 1940 року: поява анаеробних технологій, очищення мулу 1960-70: інтенсифікація фізико-хімічних методів з 1980: розвиток біологічні, біохімічні методи - Видалення Р комбінованими методами в інтенсифікованих мікробіологічних культурах, каталітичні, надкритичні процеси окислення

Повна система очищення стічних вод Муніципальні стічні води Промислові стічні води Очищення попередня очистка Жир, масло Експлуатація каналізаційних мереж Мул стічних вод Утилізація, утилізація Сіткові відходи Сітка фільтрація Піщані матеріали Піскоуловлювання

Повна система очищення стічних вод Осад перед осадженням та/або флотація Шлам Біологічна (або хімічна) очистка стічних вод Очищення Утилізація, Відновлення Осад Після осідання Шлам Очищення після дезінфекції Одержувач

Машинно очищена криволінійна сітка Фільтрація сітки Машинно очищена криволінійна сітка

Поздовжній басейн осідання Осідання Подовжній басейн осідання

Можливості біологічного очищення стічних вод: Очищення стічних вод кореневої зони Зрошення стічних вод Очищення весняних стічних вод Очищення стічних вод крапельного тіла Очищення стічних вод активним мулом

Очищення стічних вод для крапель Справа в тому, що стічні води рівномірно розподіляються по поверхні крапель за допомогою рухомо-обертової системи розподілу. Частина стічних вод, що потрапляють у крапельне тіло, швидко рухається в макропорах, однак більша частина стічних вод рухається повільно або капає по поверхні біологічної мембрани. Видалення біологічно розкладаються речовин із швидкоплинних стічних вод досягається шляхом біосорбції та коагуляції, а з повільної фракції стічних вод досягається шляхом поступової деградації розчинених компонентів у біологічній мембрані.

Очищення стічних вод крапельного тіла Крапельне тіло за допомогою твердої пористої біологічної мембрани, біоплівки, розкладає плаваючі, колоїдні та розчинені забруднення добре відстояних стічних вод, які осіли з хорошою ефективністю. Розчинені забруднення у стічних водах та розчинений кисень дифундують у середовище асимілюючих мікроорганізмів у біологічній мембрані. Тим часом утворюється клітинна мембранна маса. Товщина мембрани також залежить від анаеробного шару під аеробним шаром. У біологічній мембрані гетеротрофні бактерії зазвичай присутні в просторі біля поверхні мембрани, а автотрофні - в глибині мембрани.

Процеси на крапельному тілі

Очищення стічних вод з краплинних тіл За значенням BOI5 стічних вод залежно від навантаження можна поділити на 3 основні групи: Капельне тіло з низьким навантаженням Капельне тіло з великим навантаженням Дуже великі крапельниці із пластиковим наповненням

Капельне тіло з низьким навантаженням Капельне тіло з низьким навантаженням є відносно простою, надійною системою, яка очищає стічні води змінної якості, які подаються до практично незмінної якості. Зазвичай він має постійне гідравлічне навантаження, яке забезпечується не рециркуляцією, а дозуючим сифоном. Більшість крапельних тіл з низьким навантаженням мають велику кількість мембран лише на верхній висоті 0,6–1,2 м. Якщо між дозуванням стічних вод пройде більше 1-2 годин, на очищення негативно впливає нестача вологи.

Крапельне тіло з великим навантаженням У випадку крапельного тіла з великим навантаженням рециркуляція поєднується з більш високим питомим навантаженням, тобто багата киснем очищена стічна вода повертається до наповнювача тіла, який постійно промиває менш життєздатну частину біологічної мембрани. Існує потреба в поселенці, який є так званим затримує гумусовий мул. Тому він складніший в експлуатації, ніж піддони для крапель із низьким навантаженням, а отже, є більш енергоємним.

Дуже високі заповнені пластмасою крапельниці Пластикові заповнені крапельниці, які також називають надзавантаженими крапельними тілами через величину навантаження, мають високу концентрацію через високу питому поверхню пластичного заряду, напр. підходить для очищення стоків харчової промисловості.

Наповнення крапельних тіл Наповнювачем, як правило, є природний базальтовий туф або пористий асорті шлак. Зовсім недавно їх формували та пресували зі штучного пластику з великими поверхневими елементами, які можуть замінити природні матеріали.

Заповнення крапельних тіл

Будова заповненої колони та принцип роботи Крапельне тіло Будова заповненої колони та принцип роботи

Заповнені колони (Нью-Йорк) Крапельне тіло Заповнені колони (Нью-Йорк)

Очищення стічних вод з активним мулом Стічні води, зібрані в каналізації, направляються на очисні споруди, де вони очищуються до якості, що відповідає вимогам реципієнта. Найпоширеніший у світі процес очищення стічних вод - це технологія активного мулу.

Очищення стічних вод з активним мулом Стічні води подаються в біореактор після попередньої очистки. У біореакторі знаходиться т. Зв. біомаса активного мулу, суспензія різнорідного мікроорганізму. Біологічне видалення забруднень відбувається в біореакторах (пор. Кінетика Моно). Потім суспензію направляють у відстійник, де біомаса відокремлюється від очищеної води. Ефективність етапу після седиментації впливає на ефективність усієї технології, оскільки сама біомаса забруднює (представляє вміст БПК, ХПК, N і P). Потім стічні води подаються в дезінфікуючий засіб (наприклад, хлоратор), а потім скидаються у приймаючу водну основу. Частина осаду, що осідає у відстійнику, видаляється із системи (видалення надлишку мулу), інша частина переробляється в біореактори.

Технологічні можливості Повна система окислення: Для повної системи окислення встановлено тривалий час аерації (t> 15 годин) та низьке біологічне навантаження (Tb 3,0 кг БПК/кг мулу/добу). Далі слід довше перебування (t: 8. 16 годин), менше навантаження (Tb) Зворотній зв'язок: Політика конфіденційності Зворотній зв'язок
Про Projectum: Умови використання SlidePlayer