Станция биологической очистки бытовых сточных вод: ООО «ИТЦ «РусЭкоТехнологии» Станции очистки хоз-бытовых сточных вод

Станция биологической очистки бытовых сточных вод: ООО «ИТЦ «РусЭкоТехнологии» Станции очистки хоз-бытовых сточных вод

Содержание

Очистные сооружения сточных вод, КНС | Очистные ссоружения хозяйственно-бытовых сточных вод (биологическая очистка)

Назначение

Станция предназначена для глубокой очистки бытовых и близких к ним по составу сточных вод. Установка обеспечивает очистку с достижением показателей качества очищенных стоков, соответствующих требованиям СанПин 2.1.5.980-00 и ПДК вредных веществ для воды, сбрасываемой в водные объекты рыбхозяйственного назначения.

 

Наиболее востребованы подобные системы очистки в местах, где есть затруднения с подключением к центральной канализации:

 

  • коттеджи;
  • загородные дома;
  • жилые и офисные здания;
  • поселки и др.

 

 

Скачать технический паспорт станции биологической очистки НВК

 

Принцип работы

Станция представляет собой емкость, в которой живут полезные микроорганизмы — аэробные и анаэробные бактерии.

 

  1. Сточные воды по подводящему трубопроводу поступают в биореактор (нитрификатор). Полезные микроорганизмы поглощают вредные вещества, находящиеся в загрязненных сточных водах, в результате образуется активный ил (биомасса).
  2. Затем сточные воды попадают во вторичный отстойник, где под действием силы гравитации происходит отделение активного ила от биологически очищенных сточных вод. При помощи эрлифта активный ил возвращается в биореактор.
  3. Далее очищенные воды поступают в блок доочистки. Блок доочистки оборудован полимерной загрузкой, в процессе работы станции на её поверхности образуется биопленка. Биопленка осуществляет нитрификацию азота аммония и перевод остатков нитритов в более безвредные соединения — нитраты.
  4. Блок доочистки комплектуется системой встряхивания для периодического удаления излишней биопленки. При помощи эрлифта, избыточная биопленка отводится в биореактор.
  5. После полной очистки сточные воды дренируют в грунт через фильтрующие колодцы, траншеи, или фильтрующие кассеты, выполненные в соответствии со СНиП 2.04.03-85.
  6. Биологически очищенная вода подвергается обязательному обеззараживанию, в этом случае станция комплектуется блоком обеззараживания.
  7. Более подробное описание этапов работы станции можно прочитать в техническом паспорте установки.

 

Оборудование монтируются в любой грунт и обеспечивает очистку воды до 98%.

 

 

 

 

Преимущества

  • Поставка установки в полной комплектации и заводской готовности.
  • Подбор оборудования по вашему техническому заданию и расчет стоимости производятся в кротчайшие сроки.
  • Производство корпуса из стеклопластика обеспечивает срок эксплуатации не менее 50 лет.
  • Материал, используемый при изготовлении не подвергается коррозии.
  • Строительство под ключ — от проекта до запуска в эксплуатацию.
  • Проведение шеф-монтажных работ на объекте осуществляется в срок до 3 дней.
  • Действует доставка по всей России и Казахстану.

Гарантии

Гарантия на оборудование 5 лет. Срок службы более 50 лет.

 

Как  заказать:

ООО «Национальная Водная Компания» является заводом производителем и предлагает приобрести оборудование без переплаты.

 

Наши специалисты сделают расчет в соответствии со всеми действующими нормами.

 

Мы готовы разработать под Ваши требования индивидуальный проект станций.

 

Чтобы получить консультацию, узнать цены, позвоните по единому бесплатному номеру 8-800-250-49-45 (круглосуточно), напишите нам на [email protected] или закажите обратный звонок и мы перезвоним в удобное для Вас время.

Скачайте и заполните опросный лист, отправьте его на почту [email protected] или прикрепите к форме онлайн заказа ниже.

 

Если у вас возникли трудности или вы не хотите заполнять опросный лист, свяжитесь с нами любым удобным для вас способом, мы обработаем Вашу заявку в кратчайшие сроки!

Станция очистки канализационных стоков

Благоприятная экологическая обстановка является важнейшей задачей, поэтому говорить о необходимости очищения сточных вод сегодня не приходится. В процессе производства и бытовых задач в канализацию поступают загрязненные стоки. В неочищенной воде находится много органических и химических примесей, которые попадая в экосистему, наносят непоправимый вред. Очистка бытовых и технологических отходов — это сложная задача, но благодаря современным технологиям появилась возможность сделать сточные воды безопасными.

Содержание:

Как очищают сточные бытовые и промышленные воды?

Для организации канализации в частных домах и коттеджах используются современные станции глубокой биологической очистки и септики. По техническим параметрам и технологичности выделяются те станции, которые основаны на биологической нейтрализации отходов. Связано это с тем, что нормы экологической безопасности с каждым годом ужесточаются, а интерес к биохимическим методам очистки сточных вод повышается.

Станции глубокой биологической очистки стоков используются на любых объектах — жилых, складских, производственных. В зависимости от конструкции и эксплуатационных характеристик установки применяются при строительстве канализации частного дома, коттеджного поселка, промышленного предприятия, бизнес-центра с офисами. Благодаря широкому модельному ряду станций, которые рассчитаны на обслуживание разного количества пользователей, у каждого человека есть возможность подобрать оптимальный вариант.

Если использовать станцию глубокой очистки в качестве основной базы при обустройстве канализации, то это позволит сэкономить не только средства, но и время. Более того, для установки локальной канализации не требуется разрешительная документация. Для проведения централизованной канализационной сети требуется получить разрешение и согласовать укладку труб с подведомственной организацией. Станции можно подсоединить к действующей канализации частного дома или промышленного объекта.

Особенности и преимущества станций глубокой очистки сточных вод

Устройство глубокой биологической очистки — это емкость, которая поделена на камеры. В них производится механическая фильтрация и последующая биохимическая нейтрализация загрязненной воды. В процессе очищения используется воздух, который оказывает окислительную реакцию. Доступ кислорода к микроорганизмам позволяет очистить сточные воды до 95-98%. После обработки вода полностью соответствует санитарным требованиям.

Устройства биологической очистки стоков обладают широким перечнем достоинств и функциональных возможностей, в числе которых:

  • компактные габариты и простота установки;
  • высокая степень очищения отходов;
  • отсутствие вложений в дополнительные материалы во время эксплуатации;
  • не требуется привлечение спецтехники;
  • отсутствие неприятного запаха;
  • экологическая чистота и безопасность;
  • возможность установки в любом удобном месте на территории придомового участка.

Потребность в вызове ассенизаторской машины полностью исключается. Осадок выкачивается с помощью насоса. Станции биологической очистки стоят дороже септиков, но в тоже время они обладают более высокой эффективностью и отличными эксплуатационными параметрами. Несколько раз в год из устройства необходимо откачивать осадок. Сделать это можно самостоятельно, воспользовавшись обычным насосом. Компрессор работает от электросети, поэтому необходимо настроиться на увеличение потребляемой электроэнергии.

Методы биологической очистки стоков

Принцип работы устройства биологической очистки основан на жизнедеятельности полезных бактерий, которые изначально находятся в сточных водах. В емкости создается благоприятная среда для размножения микроорганизмов. Они разлагают канализационные отходы, которые постепенно превращаются в осадок. Его можно использовать на сельскохозяйственных угодьях или в огороде в качестве удобрения.

Во время эксплуатации станции добавлять бактерии дополнительно не нужно. Не стоит использовать специальные средства, которые применяются для обработки биотуалетов или выгребных ям. Микроорганизмы, которые содержатся в таких средствах, отличаются от тех бактерий, которые находятся в канализационных стоках.

Очищение отходов осуществляется двумя методами. В первом случае в нейтрализации стоков участвуют аэробные бактерии, жизнедеятельность которых зависит от кислорода. В этом случае применяются аэротенки и биофильтры. С их помощью отходы превращаются в активный ил, применяемого в качестве удобрения для огорода.

Очистка сточных вод производится и с помощью анаэробных микроорганизмов. Для их жизнедеятельности не требуется кислород. Канализационные отходы разлагаются в процессе брожения. При этом органика превращается в углекислый газ и метан. Обслуживание конструкции не требуют больших финансовых вложений, так как бактерии размножаются в закрытой среде без доступа кислорода. Насыщение воздухом и аэрация в данном случае не нужна.

Установка станции осуществляется в несколько этапов. В первую очередь необходимо подготовить место — оформить котлован. Для этого нужно выкопать яму, утрамбовать дно и установить пригрузочную плиту. После подготовительных работ устройство опускают в яму и засыпают котлован песком. Далее производится монтаж трубопровода и подвод электрокабеля.

Использование септиков в частном доме

Многие люди предпочитают устанавливать в загородных домах, в которых нет прямого подключения к централизованной канализации, локальные очистные сооружения — септики. Установка представляет собой связанные между собой емкости, в которых сточные воды проходят биологическую очистку. Стоки проходят механическую фильтрацию способом отстаивания осадка с помощью анаэробного сбраживания.

В систему не поступает воздух, что позволяет упростить конструкцию сооружения. Степень очистки сточных вод в септиках составляет 75-80%. К достоинствам установки септика в частных домах, мини-гостиницах и на других объектах с небольшим количеством пользователей относятся:

  • долгий срок эксплуатации и надежность конструкции;
  • простота обслуживания — удаление осадка из септика 1 раз в несколько лет;
  • доступная, незавышенная стоимость;
  • независимость от электропитания (производители локальных очистных сооружений предлагают широкий модельный ряд энергонезависимых конструкций).

Для нормального функционирования септика необходимо регулярно заменять фильтрующее биологическое содержимое. Кроме того, к нему нужно обеспечить свободный проезд ассенизаторской машины.

Как правильно выбрать станцию очистки сточных вод?

Станция очистки канализационных стоков — это оптимальное решение для частных домов, коттеджных поселков и других объектов, которые нуждаются в обустройстве автономной канализации. При выборе установки необходимо учитывать количество пользователей, глубину залегания системы, уровень протекания грунтовых вод и максимально возможный залповый сброс стоков. Если вы хотите установить станцию глубокой очистки стоков, то стоит воспользоваться помощью специалистов. Они помогут не только подобрать оптимальную модель, но и установить ее в соответствии с санитарными нормами.

Благодаря широкому выбору конструкций септиков и станций биологической очистки загрязненных вод у каждого человека есть возможность подобрать именно ту модель, которая оптимально подходит, как по стоимости, так и по функциональным возможностям. Наша компания «Флотенк» предлагает надежные и высокоэффективные очистные сооружения.

Мы предлагаем:

  • квалифицированную консультационную поддержку;
  • широкий модельный ряд устройств для водоочистки;
  • привлекательные условия сотрудничества, как для частных клиентов, так и компаний;
  • доступные, незавышенные цены;
  • полный спектр сопутствующих услуг по установке и обслуживанию аэротенков и септиков.

Для получения консультации или быстрого оформления заказа свяжитесь с сотрудниками нашей компании по указанным номерам или воспользуйтесь специальной онлайн-формой, представленной на официальном сайте. Мы предлагаем локальные очистные сооружения для загородных домов, станции очищения бытовых и промышленных стоков, дополнительное оборудование для обустройства канализационной сети.

Станция биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод



 


 


Станция биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод


Одним из направлений деятельности компании является изготовление, поставка, пусконаладка и сдача под ключ станций биологической очистки (СБО) хозяйственно-бытовых сточных вод и содержащих органические загрязнения промышленных стоков производительностью 10 — 150 000 м3/сут. Применяемая нами технология разработана как на основе собственного опыта, так и передового опыта отечественных и зарубежных компаний. Однако, в отличие от многих аналогов, наша технология экономичнее и проще в эксплуатации.


 


Описание станции биологической очистки сточных вод


Установки предназначены для глубокой биологической очистки хозяйственно- бытовых сточных вод и обеспечивает глубокое изъятие взвесей, органических загрязнений (БПК), биогенных элементов (азота и фосфора), а также нефтепродуктов (есть такие содержатся) до их предельно допустимых концентраций (ПДК) в очищенных стоках, сбрасываемых в водоем рыбохозяйственного назначения.


Типовая станция биологической очистки достаточно традиционна и, как и на подавляющем большинстве современных очистных сооружений, содержит следующие технологические узлы:


 


 


  • Блок усреднения сточных вод

  • Блок механической очистки

  • Блок биологической очистки

  • Блок доочистки

  • Блок обеззараживания

  • Блок реагентной дефосфатации

  • Блок обезвоживания осадка


 


В зависимости от норматива на сброс (сеть Водоканала, водоем рыбо-хозяйственного назначения, водоем культурно-бытового назначения и т.д.) и степени загрязненности сточных вод технологические блоки могут изменятся и варьироваться.


 


Эффективная работа всей установки предопределяется блоками усреднения и блоком механической очистки сточных вод. Блок усреднения предназначен для сглаживания неравномерности рас¬ходов и концентраций сточных вод, поступающих на очистные сооружения. Усреднение расходов и концентраций сточных вод обеспечивает более эффективную работу очистных сооружений, способствует стабилизации режима их работы. Во избежание оседания, усреднитель оборудуют перемешивающими устройствами.


 


Блок механической очистки позволяет удалить минеральные компоненты сточных вод (песок и крупные взвеси) и с наибольшей эффективностью проводить биологическую очистку. Также помимо осветления сточных вод, обеспечивается защита насосного оборудования от попадания твердых частиц, что обеспечивает продление срока службы оборудования и предотвращение механических повреждений.


 


В блоке биологической очистки главной движущей силой процесса является активный ил – хлопьевидные скопления микроорганизмов, для которых органические загрязнения служат источником питания. Блок биологической очистки состоит из аэротенка и вторичного отстойника. В аэротенке осуществляются одновременно два процесса – денитрификация и нитрификация. Денитрификатор необходим для удаления из сточной воды соединений азота в аноксичных условиях. В зоне денитрификации удаление азота нитратов происходит вследствие его восстановления до газообразного при использовании химически связанного кислорода нитратов. Основными параметрами процесса являются время пребывания в денитрификаторе, концентрация растворенного кислорода, доза ила и процент его рециркуляции для получения требуемой величины нитратного азота в выходящей воде в условиях интенсивного перемешивания. В зоне нитрификации в аэробных условиях идет окисление аммонийного до нитратного азота, а также изъятие органических загрязнений (БПК) свободноплавающим илом. Для насыщения воды кислородом воздуха и перемешивания иловой смеси в аэротенке монтируется система мелкопузырчатой аэрации. Зона денитрификации и нитрификации организуются в аэротенке путём возведения в нем перегородки.  Из нитрификатора иловая смесь поступает во вторичный отстойник, где она разделяется на оседающий активный ил и осветленную воду. Осевший в пирамидальном днище активный ил эрлифтом по лотку возвратного ила перекачивается в голову денитрификатор, а отстоянная вода поступает через водослив на доочистку.


 


Блок доочистки состоит из биореактора, представляющим собой резервуар, заполненный специальной насадкой с высокоразвитой поверхностью, на которой иммобилизуется микрофлора, адаптированная к биодеструкции остаточных медленно окисляемых загрязнений и, к тому же, обогащенная бактериями-нитрификаторами. Кроме того, вследствие высокоразвитой поверхности насадка обладает очень хорошими фильтрующими характеристиками, сравнимыми с песчаными фильтрами. Указанные особенности биореактора обеспечивают доочистку очищенного стока от остаточных органических загрязнений, взвешенных веществ и аммонийного азота, что позволяет получать на выходе воду нормативного качества.  Блок доочистки может быть дополнен сорбционными фильтрами, если в сточной воде содержится нефтепродукты.


 


Перед сбросом очищенная вода подвергается обеззараживанию на ультрафиолетовых установках.


 


Блок дефосфатации необходим для удаления из сточной воды соединений фосфора. Процесс удаления фосфора биологическим путем является неустойчивым, зависит от многих факторов и не позволяет гарантировать его нормативное в очищенном стоке, поэтому целесообразно применение реагентной дефосфатации, основанной на реакции образования нерастворимого фосфата алюминия при взаимодействии иона алюминия с ионом ортофосфата: (Al+3+PO4-3→AlPO4↓). В качестве реагента для дефосфатации обычно используется Аква-аурат с 30%-ным содержанием окиси алюминия Al2O3.


 


Образующийся в процессе очистки сточной воды избыточный активный ил периодически отводится на блок обезвоживания осадка, включающий в себя обезвоживающую установку (шнековый дегидратор, ленточный фильтр-пресс, центрифуга) и узел приготовления и дозирования раствора флокулянта. В процессе обезвоживания образуются фильтрат и обезвоженный осадок с влажностью 80% и менее. Данный блок позволяет уменьшить затраты на транспортирование отходов (меньше влажность – меньше объем – реже нужно вывозить), съэкономить площади под очистные сооружения (не нужно иловых карт и площадок складирования осадка) и улучшить экологическую обстановку (обезвоженный осадок не распространяет запахов). 

Станция глубокой биологической очистки сточных вод НВК-БИО для поселка


Станция биологической очистки НВК-БИО предназначена для глубокой очистки бытовых и близких к ним по составу сточных вод. Биологическая очистка сточных вод обеспечивает очистку с достижением показателей качества очищенных стоков, соответствующих требованиям СанПин 2.1.5.980-00 и ПДК вредных веществ для воды, сбрасываемой в водные объекты рыбхозяйственного назначения.

Полное описание

Область применения


Наиболее востребованы подобные системы биологической очистки в местах, где есть затруднения с подключением к центральной канализации:

  • коттеджные поселки
  • загородные комплексы
  • жилые и офисные здания и т.д.

Преимущества

  1. Полная заводская готовность оборудования, поставляется укомплектованными блоками, готовыми к монтажу в день доставки на объект, что сокращает стоимость и время монтажных работ.
  2. Подбор оборудования по вашему техническому заданию и расчет стоимости производятся в кротчайшие сроки.
  3. Станция изготовлена на современном оборудовании в заводских условиях, что обеспечивает стабильно высокое качество продукции.
  4. При изготовлении станции используется армированный стеклопластик с применением полиэфирных компонентов ведущих мировых производителей, что обеспечивает долговечность и прочность корпуса станции. Срок эксплуатации не менее 50 лет.
  5. Материал, используемый при изготовлении станции не подвергается коррозии.
  6. Строительство станций под ключ ­— от проекта до запуска в эксплуатацию.
  7. Станция биологической очистки канализационных стоков монтируются в любой грунт и обеспечивает очистку воды до 98%.
  8. Действует доставка по всей России.


Принцип работы


Станция глубокой биологической очистки представляет собой емкость, в которой живут полезные микроорганизмы — аэробные и анаэробные бактерии.


Сточные воды по подводящему трубопроводу поступают в биореактор (нитрификатор). Полезные микроорганизмы поглощают вредные вещества, находящиеся в загрязненных сточных водах, в результате образуется активный ил (биомасса).


Затем сточные воды попадают во вторичный отстойник, где под действием силы гравитации происходит отделение активного ила от биологически очищенных сточных вод. При помощи эрлифта активный ил возвращается в биореактор.


Далее очищенные воды поступают в блок доочистки. Блок доочистки оборудован полимерной загрузкой, в процессе работы станции на её поверхности образуется биопленка. Биопленка осуществляет нитрификацию азота аммония и перевод остатков нитритов в более безвредные соединения — нитраты. 

Блок доочистки комплектуется системой встряхивания для периодического удаления излишней биопленки. При помощи эрлифта, избыточная биопленка отводится в биореактор.

После полной биологической очистки сточные воды дренируют в грунт через фильтрующие колодцы, траншеи, или фильтрующие кассеты, выполненные в соответствии со СНиП 2.04.03-85.

Биологически очищенная вода подвергается обязательному обеззараживанию, в этом случае станция комплектуется блоком обеззараживания.


Более подробное описание этапов работы станции биологической очистки можно прочитать в техническом паспорте установки.


Компания «БИОКОМ-Пенза» является авторизованным поставщиком станций биологической очистки сточных вод НВК-БИО в Пензенской области по ценам производителя и оказывает услуги по:

  • Расчету станции в соответствии со всеми действующими нормами
  • Разработке индивидуального проекта станции под Ваши требования
  • Монтажу и пуско-наладке станций НВК-БИО ;
  • Гарантийному сопровождению;
  • Очистке и регламентному обслуживанию.


Подробнее о станциях биологической очистки сточных вод НВК-БИО вы можете узнать на сайте производителя www.nwc-q.com


Для быстрого и точного расчета станции глубокой биологической очистки заполните опросный лист (скачать ниже) и направьте нам по электронной почте [email protected]

Система биологической очистки сточных вод

Система очистки сточных вод – это инновационная станция, в составе которой находятся живые микроорганизмы (аэробные бактерии), отвечающие за биологическую очистку. Данная станция является достойной альтернативой центральной канализации, а по своим характеристикам – в несколько раз более эффективная и, к тому же, экологически безопасная. Такие конструкции могут обеспечивать очистку стоков в домах, где проживает от 5 до 150 человек.

Биологическая очистка сточных вод имеет одно большое преимущество – после ее работы полученная вода может быть использована для полива дачного или приусадебного участка, а отходы применяются как  природное удобрение для почвы. Таким образом, аэрационная станция – это эффективная и безотходная переработка стоков, которая окупается сполна.

Станция биологической очистки сточных вод применима и в том случае, когда уровень грунтовых вод на участке слишком высокий. В таком случае вода не попадает в грунт, а скапливается в специально отведенном резервуаре и далее используется для разных целей.

Системы биологической очистки сточных вод работают по такому принципу: сточные воды попадают в сепаратор, где проходят процесс брожения и отстаиваются. Далее осветленные стоки поступают в систему почвенной фильтрации. За счет активного ила, сточные воды проходят дальнейшую стадию очистки, а компрессор параллельно подает дополнительный кислород. Весь процесс происходит бесшумно, не сопровождается неприятными запахами.

Установка биологической очистки сточных вод не занимает много времени, но она требует профессионального подхода. Именно поэтому, если вы приняли решение приобрести аэрационную станцию у нас, специалисты обязательно произведут монтаж этой конструкции.

Автономные установки для очистки сточных вод решают проблемы, когда загородный дом или дача находятся вдали от центральной системы канализации. На сегодняшний день это, пожалуй, наиболее безопасный и самый удобный метод очистки бытовых стоков.

Аэрационная станция – это не просто био септик, а фундаментальная конструкция, которая заботится о здоровье людей и чистоте окружающей среды. Начните жить комфортно уже сейчас, установив проверенную систему биоочистки стоков!

что это такое, цели и задачи, сфера применения. Механизмы, методы и технология биологической очистки стоков. Плюсы и минусы различных видов очистки.


Человечество не может обходится без воды. Вода – это жизнь. Вода — это производство. Вода- это развитие нашей цивилизации. Ценность воды как ресурса подкрепляется также её способностью к возобновлению и восстановлению. Поэтому до момента возврата в природную среду следует провести мероприятия по очистке сточных вод.

1. Цели и задачи биологической очистки воды.

  • Очистка сточных вод – это последовательность шагов по удалению органических и неорганических загрязнений промышленных, хозяйственных, бытовых стоков.


В настоящее время очистка воды включает в себя нижеприведенные методы:


1.1. Необходимость очистки сточных вод.


Человечество с давних времён осознавало ценность воды и понимало необходимость её очистки. Прежде чем вернуть воду природе, человек древности отстаивал её в резервуарах. Расслаиваясь, верхний слой воды возвращался в природу, а осадок служил удобрением. Ещё много тысячелетий назад человечество заметило способность воды к самоочищению. Нам, людям современности, конечно, понятны химические процессы разложения на простейшие вещества и обеззараживание с помощью солнечного ультрафиолета.


Принцип биологических очистных сооружений придуман самой природой. Однако в настоящее время развитие человеческой цивилизации идёт такими прогрессирующими темпами, что у нас просто нет времени на ожидание очистки стоков естественным способом. Вторая проблема, стоящая перед современным человеком, это рост потребления водных ресурсов, а соответственно и рост количества стоков, рост объёмов воды, которые нужно вернуть природе. У нас нет таких площадей и территорий для того, чтобы стоки самоочищались в естественных условиях.


Время и пространство — это те факторы, которые человек ставит во главу углу, взяв за основу метод природной биологической очистки сточных вод, ускорив его способом принудительной (искусственной) аэрации.

1.2. Сфера применения биологической очистки сточных вод.


Загрязнение воды определяется отраслевыми особенностями производств и потребностями домохозяйств. Это предприятия ЖКХ, предприятия агропромышленного комплекса, заводы по переработке нефти и нефтепродуктов, целлюлозно-бумажная промышленность, производство и выделка кожи, спиртовая, пищевая промышленность, СТО, АЗС, предприятия общепита, туристическая отрасль и т.д. В каждой конкретной местности сток по своему химическому составу будет различным. Соответственно, следует использовать расчётные показатели качества воды на входе, чтобы принять решение о способе очистки стоков.

К сточным водам относят также атмосферные осадки.

Как видно, состав сточных вод всегда будет отличатся и зависеть от отрасли и региона, где были взяты пробы. В самом общем по составу все загрязнения сточных вод делятся на:


В составе стоков могут быть

  • Хлоридные и азотные соединения;
  • Органические соединения бензола, глюкозы, ацетона, этанола и т.д.;
  • Калий;
  • Фосфор;
  • Кальций;
  • Белки, жиры, углеводы.
  • ПАВы, фосфаты, сульфаты и прочие соединения.


Органические загрязнения при распаде создают гнилостные осадки, выделяющие характерный запах канализации. Именно для удаления органики используют биологический метод очистки сточных вод

2. Механизм и технология процесса биологической очистки отработанных стоков.

2.1. Механизм биологической очистки сточных вод


Органика, которая содержится в сточных водах является прекрасной средой, источником энергии и пищи для разнообразных микроорганизмов, которые своей деятельностью разрушают составные органические соединения до простых аминокислот, белков и т.д. Таким образом, колонии микроорганизмов растут, самовозобновляются, а при избытке «пищи» размножаются сверх нормативов.


Отмершие колонии погружаются на дно резервуара и удаляются с наравне с избыточными.

  • Принцип биологической очистки стоков основан на способности микроорганизмов расщеплять органические соединения до простых веществ – воды, метана, сероводорода, углекислого газа. Органика – это источник энергии для бактерий и простейших.

2.1. Технология процесса биологической очистки стоков


Ключевым компонентом в технологии биоочистки является активный ил. Для многих этот агент вызывает множество вопросов: «Ил как в речке?», «Как его сделать активным?», «От чего зависит его активность и эффективность?»

  • Активный ил- это специфический биоценоз живых организмов, перерабатывающих загрязнения сточных вод.


Биоценоз обладает определёнными характеристиками, которые рассчитываются исходя из потребностей очистки стоков с заданными параметрами входа и планируемыми параметрами выхода стока. Это значит, что состав активного ила будет отличатся в зависимости от характеристик загрязнений.


Какие организмы входят в состав активного ила? Это бактерии, дрожжи, грибы, простейшие, коловратки, кольчатые черви и прочие.

 Рис.2. Разнообразие микроорганизмов.


Для активного потребления бактериями загрязнений требуется несколько условий:

  • 1. Наличие/отсутствие кислорода.
  • 2. Определённая температура.
  • 3. Кислотно-щелочной баланс.


В биологических очистных сооружениях используют аэробные и анаэробные бактерии.

Рис.3 Виды Аэробных и анаэробных бактерий, их классификация и назначение в процессе биологической очистки.




Аэробные бактерии

существуют только в среде, содержащей кислород. Они полностью расщепляют органику до СО2 и Н2О, наращивая собственную биомассу. Опишем формулой данный процесс: CxHyOz + O2 -> CO2 + h3O + биомасса бактерий, где CxHyOz – органическое вещество.

Анаэробные бактерии

живут без кислорода, из-за этого прирост их биомассы невелик. Анаэробный тип бактерий используется в бескислородном брожении органических соединений с образованием метана. Формула: CxHyOz -> Ch5 + CO2 + биомасса бактерий

3. Какие сооружения и станции используют для очистки загрязнений сточных вод.

3.1. Разновидности способов биологической очистки.


Все способы биологической очистки делятся на естественные и искусственные.










Естественные

Искуственные

Дренажные или фильтрационные поля

Биофильтры

Биопруды

Метатенки (анаэробные реакторы)

Аэротенки (аэробные реакторы)

фильтрующие колодцы

песчано-гравийные фильтры

каналы циркуляционного окисления

Станции биологической очистки (биореакторы)

3.2. Технологическая схема процесса станции биологической очистки сточных вод.


А теперь рассмотрим, как на практике работает очищение воды биологическим способом в очистных сооружениях.

Рис5. Технологическая схема процесса очистки стоков в очистном сооружении.


В очистных сооружениях биологического типа процессы расщепления органических веществ происходят в одном резервуаре, но в разных отсеках (зонах). Это значительно сокращает площадь, отводимую под станции биологической очистки.


В Первой аноксидной зоне удаляются азоты нитратов из возвратного активного ила, во второй — нитраты, образуемых в ходе процесса нитрификации в аэробной зоне для обеспечения требуемого качества очищенной воды по N-NO3.


На производительность процесса биологического удаления фосфора влияют: сколько времени сток нахождится в анаэробной зоне, сколько времени сток требуется для прохождения аноксидной и аэробной зон, какова масса легкоокисляемых органических соединений, возраст активного ила, концентрация нитратов в анаэробной зоне.

4. Плюсы и минусы всех методов биологической очистки


Таблица 1. Эффективность очистки в зависимости от способа





Занимаемая площадь

Скорость очистки

Потребность в воздухе

Типы загрязнений

Круглогодичная эксплуатация

Поля фильтрации, биопруды

большая

низкая

да

органические

нет

Биологические очистные сооружения

Малая

высокая

да

органические

да

5. Заключение


Биологическая очистка воды придумана самой природой. Однако развитие нашей цивилизации требует ускорения естественных процессов. В данном случае искусственное вмешательство человека в биологический механизм очистки идёт на пользу природе:

  • Сокращается время очистки воды.
  • В природу возвращаются продукты распада стоков –углекислый газ, вода, метан. Избыточный ил служит хорошим удобрением.
  • Низкая стоимость, так как для процесса биологической очистки не нужны дополнительные реагенты или устройства. Экономия происходит также за счёт сокращения персонала.
  • Биологическая очистка сточных вод создаёт естественный цикл природопользования.

Cтанция биологической очистки серии БИО-Б-П производительностью от 100 и более м3/сут.

Принцип работы

Подача сточных вод на очистку и механическая очистка
Сточная вода самотеком поступает в канализационно-насосную станцию, в которой размещена сорозадерживающая решетка с емкостью для мусора, предназначенные для очистки сточных вод от крупных механических включений (листва, камни, бытовой мусор и др.) методом процеживания. Мусор остается на решетках и затем удаляется вручную.

Очистка от взвешенных веществ (при производительности от 100 м3/сут)
Далее сток по напорному трубопроводу подается в тангенциальную песколовку, которая имеет круглую форму в плане; подвод сточной воды к ним производится тангенциально (по касательной). В таких песколовках каждая частица испытывает кроме сил тяжести влияние центробежных сил.
Устройство спиралей обеспечивает одновременное отделение взвесей и нефтепродуктов из воды, при этом при прохождении стоков по виткам вихревой воронки, взвеси под воздействием центробежной силы и силы гравитации относятся к внешним стенкам воронки и оседают вниз, а нефтепродукты, как более легкая среда стремиться к внутренним стенкам воронки и поднимается вверх к ее центру. Технология самоочищающаяся – без применения фильтрующих элементов. Насосы, установленные в КНС обеспечивают скорость движения сточной жидкости в подающем лотке 0,7-1,1 м/с, благодаря чему в песколовке задерживается 92-98 % песка.

Распределительный колодец (при производительности от 100 м3/сут)
После прохождения тангенциальной песколовки сток поступает в распределительный колодец, где делится на два равных потока и распределяется по технологическим линиям, состоящим из блоков биологической очистки.

Биологическая очистка

Принцип действия блоков биологической очистки основан на очистке в четыре стадии

На первой стадии сток поступает в начало денитрификатора. В денитрификаторе установлена мешалка, создающая благоприятную скорость потока 0,3 – 0,4 м/с для предотвращения осаждения иловой смеси. В этой зоне аэротенка в бескислородном режиме происходит освобождение азота. Из конца аэробной зоны в начало денитрификатора осуществляется постоянная рециркуляция насосами иловый воды в объеме 300% — 400 % от часовой производительности. Циркуляция иловой смеси из аэротенка – нитрификатора осуществляется с целью доставки нитратов в денитрификатор, где происходит их восстановление до газообразного азота в аноксидных условиях, а освободившийся в денитрифакторе кислород нитратов используется для окисления органических веществ.

На второй стадии иловая смесь из денитрификатора через разделительную перегородку поступает в нитрификатор. В аэробной зоне аэротенка реализуется процесс нитрификации, который является первым этапом биологического удаления азота из сточных вод и представляет собой окисление солей аммония до солей азотистой кислоты (нитритов) и затем происходит окисление нитритов до нитратов. Циркуляционный поток посредством циркуляционного насоса направляется в денитрификатор, остальная часть иловой смеси самотеком отводится во вторичный отстойник.

На третьей стадии во вторичный отстойник поступившая иловая вода отстаивается и разделяется на очищенную воду, избыточный и циркуляционный ил. Избыточный активный ил посредством эрлифта откачивается в емкость – илонакопитель, циркуляционный ил возвращается в денитрификатор. Очищенная вода, пройдя через систему тонкослойных отстойников направляется в блок биологической доочистки. Для предотвращения заиливания тонкослойных блоков в отстойник подается воздух.

На четвертой стадии сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой (биопленкой), образованной колониями микроорганизмов. Проходя через блоки биологической загрузки, предварительно очищенная вода оставляет на ней нерастворенные примеси, а так же коллоидные органические вещества, сорбируемые биопленкой. Оставшуюся в предварительно очищенной воде часть органики микроорганизмы используют на увеличение своей биомассы, поэтому масса активной биопленки все время увеличивается. Омертвевшая и отработанная биопленка скапливается на дне блока доочистки и перекачивается посредством эрлифта во вторичный отстойник.
Затем биологически очищенные стоки поступают в сборный лоток и отводятся на обеззараживание, либо сбрасываются в грунт.

Подача сточных вод на обеззараживание
После прохождения процесса биологической очистки и доочистки очищенные стоки, через систему поворотных колодцев и непосредственно поступают в канализационно-насосную станцию, подающую стоки на обеззараживание в установках УФО.

Обеззараживание воды
Системы УФ-обеззараживания позволяют обеспечить нормативно допустимые концентрации по бактериальным показателям при сбросе очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод в рыбохозяйственные водоемы, а также являются долговечными, малогабаритными, безопасными и легкими в эксплуатации в сравнении с другими методами обеззараживания.
Блоки биологической очистки обеспечивают очистку с достижением показателей качества очищенных сточных вод, соответствующих требованиям СанПин 2.1.5.980-00 и ПДК вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбхозяйственное значение. Характеристика поступающих на очистные сооружения сточных вод принята по МДК 3-01-2001.

Что такое система биологической очистки сточных вод и как она работает?

Для промышленного предприятия, производящего
отходы как часть процесса, некоторые типы систем очистки сточных вод
обычно необходимо для обеспечения мер безопасности и правил сброса.
встретились. Наиболее подходящая система очистки сточных вод поможет
объект избежать нанесения вреда
окружающая среда, здоровье человека и производственный процесс или продукция
(особенно
если сточные воды используются повторно).Это также поможет предприятию снизить штрафы , если сточные воды
неправильно сброшены в POTW (государственные очистные сооружения) или в
окружающая среда (обычно в рамках NPDES или национального устранения сброса загрязняющих веществ).
Система, разрешение).

Обычно используется в качестве метода вторичной очистки сточных вод после
первоначальные более крупные загрязнения были осаждены и / или отфильтрованы,
системы биологической очистки сточных вод могут быть эффективными и экономичными технологиями
для разрушения и удаления органических загрязнителей из сильно загрязненных органикой
отходы, например, производимые в пищевой, химической, химической промышленности.
обрабатывающая, нефтегазовая и коммунальная промышленность.

Но «, что такое
система биологической очистки сточных вод и как она работает
? »

Поскольку эта тема может быть чрезвычайно многогранной и
сложный, в этой статье будут рассмотрены основы как общее введение в
некоторые из наиболее распространенных биологических
методы очистки сточных вод, применяемые сегодня в промышленности.

Что такое биологические сточные воды
система лечения?

В упрощенном ответе верхнего уровня на этот вопрос
система биологической очистки сточных вод
технология, в которой в первую очередь используются бактерии, некоторые простейшие и, возможно, другие специальности
микробы в чистую воду
.Когда эти микроорганизмы разрушают органические
загрязняющие вещества для пищевых продуктов, они слипаются, что создает эффект флокуляции, позволяющий
органическое вещество осесть из раствора. Это дает
легкий в обращении осадок, который затем обезвоживается и утилизируется как твердый
трата.

Обычно делятся на три основные категории: биологические
очистка сточных вод может быть:

  1. аэробный,
    когда
    микроорганизмов нуждаются в кислороде до
    разлагает органическое вещество до двуокиси углерода и микробной биомассы
  2. анаэробно,
    , когда микроорганизмы не нуждаются в
    кислород
    для разложения органических веществ, часто с образованием метана, диоксида углерода,
    и избыток биомассы
  3. бескислородный, когда
    микроорганизмы используют молекулы, отличные от кислорода
    , для роста, например, для удаления
    сульфата, нитрата, нитрита, селената и селенита

Эти микроорганизмы разлагают следующие органические загрязнители:
часто измеряется биологической потребностью в кислороде, или БПК, который относится к количеству
растворенного кислорода, необходимого аэробным организмам для разложения органических веществ
на более мелкие молекулы.Высокий уровень БПК указывает на повышенную концентрацию
биоразлагаемого материала, присутствующего в сточных водах, и может быть вызвано
внесение загрязняющих веществ, таких как промышленные стоки, бытовые фекалии
отходы или сток удобрений.

Когда уровни загрязняющих веществ повышаются, БПК может истощить
кислород, необходимый другим водным организмам для жизни, что приводит к цветению водорослей,
гибель рыбы и вредные изменения в водной экосистеме
, где
сточные воды сбрасываются. Из-за этого для
обрабатывать их отходы, возможно, биологически, перед сбросом — но это уровень
органических и неорганических загрязнителей в связи с их сбросами
требования, которые будут диктовать, какое конкретное подразделение работает на объекте
потребуется система биологической очистки сточных вод и как они будут работать в последовательности и
эксплуатируется.

Короче говоря, биологических систем очистки промышленных сточных вод оптимизируют естественный процесс микробного разложения, чтобы разрушить промышленные загрязнители сточных вод так, чтобы их, наряду с другими нежелательными материалами, можно было удалить . Они также часто заменяют (а иногда используются вместе) физические и химические методы лечения, которые могут быть среди более дорогих альтернатив лечения.

Как устроены биологические сточные воды
система лечения работает?

В зависимости от химического состава сточных вод в
отношение к сточным водам
требований, система биологической очистки сточных вод может состоять из
несколько различных процессов и множество
виды микроорганизмов
.Они также потребуют определенных операционных процедур.
это будет варьироваться в зависимости от окружающей среды, необходимой для поддержания темпов роста биомассы.
оптимально для конкретных микробных популяций. Например, часто бывает
требуется для контроля и регулировки аэрации для поддержания постоянного уровня растворенного кислорода
уровень, чтобы бактерии в системе размножались с соответствующей скоростью, чтобы соответствовать
требования к разряду.

Помимо растворенного кислорода, биологическим системам часто требуется
быть сбалансированным по расходу, нагрузке, pH, температуре и питательным веществам.Уравновешивание комбинации
системных факторов — вот где процесс биологической очистки может стать очень
сложный. Ниже приведены примеры около распространенных видов биологических сточных вод.
очистные системы
, , , включая краткое описание того, как они функционируют в
режим очистки промышленных сточных вод, чтобы дать вам представление о типах
технологии и системы, которые могут принести пользу вашему промышленному предприятию.

Аэробика
технологии очистки сточных вод

Активный ил был первым
разработан в начале 1900-х годов в Англии и стал общепринятым
процесс биологической очистки, широко используемый в коммунальном хозяйстве, но также может
использоваться в других промышленных приложениях.Сточные воды первичного
Фаза обработки поступает в аэротенк, где она аэрируется в присутствии взвешенных
(свободно плавающие) аэробные микроорганизмы. Органический материал разрушается
и потребляются, образуя биологические твердые вещества, которые флокулируются в более крупные комки, или
хлопья. Взвешенные хлопья поступают в отстойник и удаляются из
сточные воды путем отстаивания. Рециркуляция осевших твердых частиц в аэротенк
контролирует уровень взвешенных твердых частиц, в то время как избыточные твердые частицы выбрасываются в виде шлама.Активирован
Системы обработки осадка обычно требуют больших площадей и генерируют
большие количества ила с соответствующими затратами на утилизацию, но капитальные и
затраты на обслуживание относительно невысоки по сравнению с другими вариантами.

Биореакторы с неподвижным слоем или FBBR ,
разработанные как системы промышленной очистки воздуха в 1970-х и 80-х годах, состоят из
многокамерных резервуаров, в которых камеры плотно набиты пористым
керамическая, пористая пена и / или пластмасса; сточные воды проходят через
иммобилизованное ложе СМИ.Из всех систем биологической очистки FBBR могут удерживать
микробы, поедающие больше всего загрязняющих веществ, в минимальном объеме, что делает FBBR компактными
и энергоэффективные технологии, идеально подходящие для очистки сточных вод от средних до
от среднего до высокого уровня БПК в исходном потоке до очень низкого уровня сточных вод. СМИ
спроектирован так, чтобы иметь достаточно большую площадь поверхности для создания прочной биопленки
образование с длительным сроком службы твердых частиц, что приводит к низкому образованию шлама и
самые низкие затраты на утилизацию осадка. Хорошо спроектированный неподвижный слой пропускает сточные воды
протекать через систему без образования каналов или закупоривания.Камеры могут быть аэробными
и все еще имеют аноксические зоны для достижения аэробного удаления углерода и полного бескислородного
денитрификация одновременно. Более продвинутые биологические процессы могут быть
с этими системами (например, нитрификация, денитрификация,
деселенирование, восстановление сульфидов и анаммокс), благодаря наличию уникальных бактериальных
популяции колонизируют среду биопленки в отдельных камерах резервуара, которые могут быть уникально
сконфигурирован для очистки определенных компонентов сточных вод вашего предприятия.

Подвижная кровать
биореакторы, или MBBR
, изобретенные в конце 1980-х годов в Норвегии, уже имеют
был применен в более чем 800 приложениях в более чем 50 странах, с
примерно половина — это бытовые сточные воды, а половина — промышленные сточные воды.MBBR обычно состоят из аэротенков, заполненных небольшим движущимся полиэтиленом.
носители биопленки удерживаются внутри емкости с помощью удерживающих сит. Сегодня
пластиковые носители для биопленок поставляются многими поставщиками во многих размерах и формах, обычно
цилиндры или кубы диаметром от половины до одного дюйма и предназначены для подвешивания
с их иммобилизованной биопленкой по всему биореактору путем аэрации или
механическое перемешивание.

Из-за подвешенных движущихся носителей биопленки MBBR позволяют
сточные воды с высоким БПК должны обрабатываться на меньшей площади без засорения.MBBR
за ними обычно следует вторичный осветлитель, но шлам не перерабатывается в
процесс; Избыточный ил оседает, и пульпа удаляется с помощью вакуумной машины или оседает
твердые частицы прессуются на фильтре и утилизируются как твердые отходы.

MBBR часто используются для удаления основной части загрузки BOD в восходящем направлении.
других процессов биологической очистки или используемых в ситуациях, когда сточные воды
качество менее важно; они не используются для доводки БПК до низкого уровня стоков
уровни. Они используются для очистки сточных вод, образующихся при производстве продуктов питания и напитков.
предприятия, мясоперерабатывающие и упаковочные предприятия, нефтехимические предприятия и
нефтеперерабатывающие заводы.

Мембранные биореакторы,
или MBR
, вошедшие в широкое использование в 1990-х годах, когда мембранные модули были
погружается непосредственно в аэротенк, а для сохранения
мембраны от обрастания. МБР — это усовершенствованная биологическая очистка сточных вод
технологии, сочетающие обычный активный ил приостановленного роста с
мембранная фильтрация, а не осаждение, чтобы отделить и переработать
взвешенные вещества. В результате MBR работают с гораздо более высокой смешанной жидкостью.
взвешенные твердые частицы (MLSS) и более длительное время пребывания твердых частиц (SRT), что дает
значительно меньшая занимаемая площадь при гораздо более высоком качестве сточных вод по сравнению с
обычный активный ил.

MBR в основном нацелены на БПК и общее содержание взвешенных твердых частиц (TSS). MBR
конструкция системы варьируется в зависимости от характера сточных вод и
цели лечения, но типичный MBR может состоять из аэробных (или анаэробных)
резервуары очистки, система аэрации, смесители, мембранный резервуар, очистка на месте
система и ультрафильтрационная мембрана с полыми волокнами или плоскими листами. Как
Благодаря многочисленным частям и процессам очистки, MBR известны своей высокой
капитальные, высокие эксплуатационные расходы и высокие затраты на обслуживание.

Биологические капельные фильтры
используются для удаления органических загрязнителей как из воздуха, так и из сточных вод. Они
работают, пропуская воздух или воду через среду, предназначенную для сбора биопленки на
его поверхности. Биопленка может состоять как из аэробных, так и из анаэробных материалов.
бактерии, разрушающие органические загрязнители в воде или воздухе. Несколько из
среды, используемые для этих систем, включают гравий, песок, пену и керамические материалы.
Наиболее популярное применение этой технологии — городские сточные воды.
очистка и очистка воздуха для удаления h3S на городских канализационных предприятиях, но они
может использоваться во многих ситуациях, когда важен контроль запаха.

Анаэробный
Технологии очистки сточных вод

Анаэробный восходящий поток
иловые покрытия, или UASB,
использования
бактерии, которые, как упоминалось во вступлении к этой статье, разрушают органические вещества без использования кислорода, что приводит к воспламенению
метаносодержащий биогаз, очищенные сточные воды и анаэробный ил. С системами UASB,
общая идея заключается в том, что сточные воды закачиваются в основание системы,
где органические вещества в сточных водах проходят через слой ила перед
поступает в верхний сепаратор газ-жидкость-твердые частицы (GLS), где колпаки улавливают
биогаз, позволяя взвешенным твердым частицам осесть и вернуться в
нижняя зона реакции, в то время как очищенные сточные воды перетекают из верхней части
система.Биогаз (метан и углекислый газ) сжигается или используется для
генерировать пар или электричество для использования в других процессах на объекте.

Процесс UASB создает меньше ила, чем аэробные биосистемы
и поэтому его необходимо очищать и опорожнять реже, чем другие биологические
систем очистки, но они требуют квалифицированных операторов для поддержания оптимального
гидравлические и анаэробные условия для нормальной работы UASB. Расширенный
слои гранулированного ила, или EGSBs, представляют собой аналогичный процесс, но EGSBs используют более сильный
направленная вверх сила, чтобы способствовать большему контакту сточных вод с илом.

Анаэробные варочные котлы
также используют анаэробные бактерии для разрушения
перерабатывать органические отходы без кислорода и производить биогаз, в основном для сточных вод
обработки, и существует множество доступных анаэробных варочных котлов. Каждый из них
выполните один и тот же процесс немного по-разному. Примеры включают покрытые
лагуны, неподвижная пленка, взвешенные и погруженные среды и резервуар с непрерывным перемешиванием
реакторы.

Может ли SAMCO помочь?

SAMCO имеет более чем 40-летний опыт проектирования и производства систем очистки сточных вод по индивидуальному заказу, поэтому, пожалуйста, обращайтесь к нам со своими вопросами.Для получения дополнительной информации или связи, свяжитесь с нами здесь. Вы также можете посетить наш веб-сайт, чтобы позвонить инженеру или запросить расценки. Мы поможем вам разработать подходящее решение и определить реалистичные затраты для вашей системы биологической очистки сточных вод.

Для получения дополнительной информации о биологической очистке сточных вод см. Другие статьи, которые могут вас заинтересовать:

Что такое биологическая очистка сточных вод?

Биологическая очистка сточных вод, основанная на использовании микроорганизмов для разложения органических отходов, имеет долгую историю и варьируется от простых выгребных ям до традиционных заводов по производству активного ила и до технологически передовых решений, таких как MABR.

Биологическая очистка сточных вод использует действие бактерий и других микроорганизмов для получения чистой воды

Биологическая очистка сточных вод — это процесс, который на первый взгляд кажется простым, поскольку в нем используются естественные процессы, помогающие разложить органические вещества, но на самом деле это сложный, не до конца понятный процесс на стыке биологии и биохимии.

Биологические методы лечения зависят от бактерий, нематод или других мелких организмов, которые разрушают органические отходы с помощью нормальных клеточных процессов.Сточные воды обычно содержат скопление органических веществ, таких как мусор, отходы и частично переваренные продукты. Он также может содержать патогенные организмы, тяжелые металлы и токсины.

Целью биологической очистки сточных вод является создание системы, в которой результаты разложения легко собираются для надлежащей утилизации. Биологическая очистка используется во всем мире, потому что она эффективнее и экономичнее многих механических или химических процессов.

Биологическая обработка обычно делится на аэробные и анаэробные процессы.«Аэробный» относится к процессу, в котором присутствует кислород, в то время как «анаэробный» описывает биологический процесс, в котором кислород отсутствует. Ученые смогли контролировать и усовершенствовать как аэробные, так и анаэробные биологические процессы для достижения оптимального удаления органических веществ из сточных вод.

Биологическая очистка сточных вод часто используется в качестве процесса вторичной очистки для удаления материала, остающегося после первичной обработки с помощью процессов, включая флотацию растворенного воздуха (DAF).В процессе первичной очистки воды из сточных вод удаляются отложения и такие вещества, как нефть.

Аэробная очистка сточных вод

Процессы аэробной очистки сточных вод включают простые септические или аэробные резервуары и окислительные канавы; аэрация поверхности и распылением; активный ил; канавы окисления, капельные фильтры; лечебные процедуры в прудах и лагунах; и аэробное пищеварение. Созданные водно-болотные угодья и различные типы фильтрации также считаются процессами биологической очистки.Системы диффузной аэрации могут использоваться для максимального увеличения переноса кислорода и сведения к минимуму запахов при очистке сточных вод. Аэрация обеспечивает кислородом полезные бактерии и другие организмы, разлагающие органические вещества в сточных водах.

Проверенным временем примером метода аэробной биологической очистки является процесс активного ила, который широко используется для вторичной очистки как бытовых, так и промышленных сточных вод. Он хорошо подходит для обработки потоков отходов с высоким содержанием органических или биоразлагаемых веществ и часто используется для очистки городских сточных вод; сточные воды, образующиеся на целлюлозно-бумажных комбинатах или в пищевой промышленности, например, в мясоперерабатывающей промышленности; и потоки промышленных отходов, содержащие молекулы углерода.

Обработка MABR

В последние годы технологические достижения изменили биологические процессы. Одним из примеров является мембранный реактор с аэрированной биопленкой (MABR), который оптимизирует этот процесс, чтобы использовать на 90% меньше энергии для аэрации, что обычно является наиболее энергоемким этапом традиционной биологической очистки. В MABR-обработке Fluence воздух при атмосферном давлении осторожно вдувается в спирально намотанную мембрану в резервуаре, при этом воздух находится с одной стороны мембраны, а смешанный раствор — с другой, в одном резервуаре.Нитрификация-денитрификация достигается за счет образования биопленки на мембране. В результате сточные воды подходят для орошения или сброса в окружающую среду.

На большинстве устаревших заводов по всему миру используется обработка активного ила или другие устаревшие процессы аэробной очистки. Замена таких заводов требует много времени и средств, либо в них нет необходимого места для расширения. Чтобы удовлетворить эту потребность, компания Fluence создала модули SUBRE MABR. SUBRE погружает группы мембран MABR в существующие резервуары очистных сооружений для повышения энергоэффективности, производительности и качества сточных вод — и все это на существующей площади завода.

Компания Fluence также упаковала укомплектованные очистные сооружения Aspiral ™ MABR в стандартных транспортных контейнерах, что обеспечивает эффективную транспортировку и быстрый ввод в эксплуатацию практически в любом регионе. Модули plug-and-play можно использовать в тандеме для увеличения производительности, они не требуют особого обслуживания и обеспечивают удаленный мониторинг.

Всего за несколько лет технология MABR превратилась в зрелую технологию, и в Китае ведутся обширные проекты в соответствии со строгими национальными стандартами очистки сточных вод класса 1A.В Соединенных Штатах Fluence MABR зарекомендовал себя в соответствии со стандартами очистки сточных вод California Title 22 во время годовой демонстрации в Стэнфордском университете.

Анаэробная обработка

Напротив, при анаэробной обработке используются бактерии, которые способствуют разложению органических материалов в бескислородной среде. В лагунах и септических резервуарах могут использоваться анаэробные процессы, но наиболее известной анаэробной обработкой является анаэробное сбраживание, которое используется для очистки сточных вод от производства продуктов питания и напитков, а также городских сточных вод, химических сточных вод и сельскохозяйственных отходов.

Анаэробное сбраживание способствует одной из самых надежных областей восстановления ресурсов: рекуперации энергии. В этой форме рекуперации энергии, также известной как преобразование отходов в энергию, анаэробное сбраживание используется для производства биогаза, который состоит в основном из метана. Операторы могут использовать его для выработки энергии, чтобы помочь топливным операциям на пути к нулевому уровню энергии, или даже превратить потоки отходов в потоки доходов.

Дальнейшая очистка

Тип биологической очистки, выбранный для очистки сточных вод, будь то аэробный или анаэробный, зависит от широкого спектра факторов, включая соблюдение нормативов качества сбросов в окружающую среду.

Биологическая обработка часто дополняется дополнительными стадиями обработки, включая хлорирование и УФ-обработку, а также рядом вариантов фильтрации, включая угольную фильтрацию, обратный осмос и ультрафильтрацию.

Исследователи продолжают искать способы оптимизации традиционной биологической очистки сточных вод. В одном из примеров финские исследователи добавили сульфат железа в сточные воды перед биологической очисткой, чтобы снизить содержание фосфора в трудноочищаемых сточных водах целлюлозных заводов.Другие исследователи использовали УФ-свет для удаления сложных веществ, таких как химические остатки и фармацевтические соединения. Новаторская модель аэрации MABR позволяет сэкономить столько энергии, что делает возможным лечение в отдаленных районах с использованием альтернативных источников энергии.

Итак, хотя биологическая очистка имеет долгую историю, она продолжает развиваться, делая ее более эффективной, действенной и доступной. Свяжитесь с Fluence, чтобы получить информацию о наших продуктах MABR или воспользоваться нашим 30-летним опытом в решениях по переработке отходов в энергию.

Как работает процесс биологической очистки сточных вод?

Почему так важен процесс биологической очистки сточных вод? Каждый галлон воды, поступающей на очистные сооружения, загрязнен. Если он поступает из жилого септика, он заполнен мочой, фекалиями и грязной водой из стирки, посуды и душа / ванны. То же самое и с водой, поступающей из канализации. Даже промышленные сточные воды будут содержать загрязняющие вещества.

Важно правильно очистить воду перед тем, как сбрасывать ее в природные водные источники.Слишком много фосфора может привести к цветению водорослей в озере или пруду. Водоросли в конечном итоге истощат запасы кислорода, на которые полагаются рыбы и другие водные существа. Поскольку многие озера наводнены сине-зелеными водорослями, все штаты принимают меры по ограничению содержания химикатов, минералов и бактерий, следя за тем, чтобы водоочистные сооружения соответствовали требованиям по удалению этих элементов из воды.

Первичные и вторичные методы лечения

Прежде чем эта вода вернется в озера, ручьи или общественные системы водоснабжения, ее необходимо очистить и продезинфицировать.Это осуществляется в несколько этапов, которые включают биологическую очистку сточных вод, но есть и первичные меры. У вас есть экраны, которые удаляют элементы, которые не ломаются. Многие из этих предметов следует выбросить, но это происходит не всегда. Люди не осознают проблему, которую создает, когда смывают вещи, которые не предназначены для смывания. Аппликаторы для тампонов, пластиковая обертка, игрушечные машинки и детские салфетки — это лишь некоторые из вещей, которые попадают на очистные сооружения.

Существует два основных типа очистки сточных вод: первичная и вторичная.Первичная очистка — это довольно простой процесс, который используется для удаления взвешенных твердых отходов и снижения их биохимической потребности в кислороде с целью увеличения растворенного кислорода в воде. В первую очередь это использование решеток и граблей для удаления более крупных предметов. Это еще и система удаления песка.

По оценкам, первичная очистка снижает биохимическую потребность в кислороде примерно на 30%, а взвешенные твердые частицы — на 60%. Поэтому воду нужно снова очищать, чтобы удалить дополнительные загрязнения.Вот тут и появляется вторичное лечение.

Вторичная обработка включает сложные биологические процессы, которые используются для удаления органических веществ, которые не были удалены во время первичной обработки. Вы используете биологию и микроорганизмы для поглощения и удаления других загрязнителей. Существует много различных видов биологической очистки сточных вод, однако каждая очистка может быть классифицирована как аэробная, анаэробная или аноксическая в зависимости от наличия кислорода. Вот краткий обзор этих трех.

Что такое биологическая аэробная обработка?

Если обработка классифицируется как биологическая аэробная обработка, это означает, что она проводится в присутствии кислорода. Аэрация необходима для насыщения сточных вод кислородом с помощью смесителей и аэраторов. Аэробные процедуры работают быстрее и приводят к получению более чистой воды, чем анаэробные процедуры, поэтому они предпочтительнее.

Самая популярная аэробная обработка — это процесс с активным илом. В начале процесса активного ила сточные воды перемещаются в аэротенк, наполненный кислородом.Аэрация сточных вод увеличивает рост микробов, что ускоряет разложение органических веществ, которые все еще находятся в воде. Затем эти сточные воды переносятся во вторичный отстойник, который также известен как вторичный отстойник или отстойник.

Ил или отходы в воде начнут отделяться, оставляя после себя только чистую и очищенную воду. Оставшийся отстой можно затем преобразовать в смесь метана и углекислого газа, которую можно использовать для производства тепла и электричества.Любой оставшийся ил обезвоживается (сушится) и компостируется или отправляется на свалку. Процесс активированного ила — один из наиболее эффективных и эффективных способов биологической очистки сточных вод.

Еще одна популярная аэробная обработка — это капельный фильтр. Во время процесса капельного фильтра сточные воды проходят через слой камней, гравия, керамики, торфяного мха, кокосовых волокон или пластика. По мере того, как сточные воды стекают, микроорганизмы в воде быстро начинают прикрепляться к кровати. Слой микробной пленки скоро начнет расти над грядкой.Со временем аэробные микроорганизмы, обнаруженные в этом слое микробной пленки, начнут разрушать органические вещества, содержащиеся в воде. При необходимости кислород можно вводить или разбрызгивать в сточные воды для поддержания аэробных условий.

Капельный фильтр может быстро снизить высокие концентрации органических веществ в воде, однако у этого метода есть и недостатки. Обученный профессионал должен будет следить за этим процессом от начала до конца, поэтому это может быть не лучшим выбором для учреждений с ограниченными ресурсами.Сабо также довольно распространено, поэтому обученный профессионал должен знать, как определить и исправить эту проблему.

На некоторых предприятиях используются аэрируемые лагуны вместо процесса с активным илом. При использовании этого метода сточные воды попадают в пруд для очистки, где они подвергаются механической аэрации. Закачка кислорода в пруд увеличит рост микробов и ускорит разложение органических веществ. Однако, в отличие от процесса с активным илом, вода не перемещается в другой резервуар после аэрации.Вместо этого отделение ила от чистой воды происходит в пруду для обработки.

Использование пруда окисления — еще один способ биологической очистки сточных вод. Этот процесс включает удаление органических веществ из сточных вод с помощью взаимодействия между бактериями, водорослями и другими микроорганизмами. Этот метод может показаться похожим на аэрированную лагуну, но он намного сложнее и требует гораздо больше времени для достижения желаемых результатов. Этот процесс также требует гораздо больше земельного участка, чем другие, поэтому он обычно не используется в густонаселенных районах.

Что такое биологические анаэробные методы лечения?

Биологические анаэробные обработки проводятся при отсутствии кислорода. Обычно предпочтение отдается аэробной очистке, однако при работе с высококонцентрированными сточными водами лучше всего использовать анаэробную очистку.

Реактор анаэробного ила с восходящим потоком представляет собой анаэробную обработку с одним резервуаром, что означает, что оно происходит в одном резервуаре. Этот процесс начинается со сточных вод, поступающих через дно резервуара реактора.Поскольку сточные воды естественным образом начинают течь вверх, они сталкиваются с слоем ила, который находится в подвешенном состоянии внутри резервуара.

Покрытие ила состоит из микробных микроорганизмов, которые разрушают органические вещества в сточных водах. Когда сточные воды наталкиваются на слой ила, микроорганизмы быстро разрушают органические вещества, оставляя чистую воду позади и поднимаясь к верху резервуара. Существуют и другие аналогичные анаэробные методы лечения, в том числе анаэробный фильтр, который включает в себя фильтр, на поверхности которого находятся микробные микроорганизмы.

А как насчет биологической аноксической терапии?

У вас также есть аноксическое лечение. В этом случае микроорганизмы для размножения используют другие молекулы. Кислорода может и не быть, но вместо него действуют нитраты и нитраты. Аноксическая обработка помогает удалить из сточных вод нитраты и нитриты, селенаты, селениты и сульфаты.

Люди чаще наблюдают это в районах, где нитраты и сульфаты вызывают беспокойство. Это лучший способ удалить как можно больше из них. Аноксические препараты работают без добавления дополнительных химикатов.

Хотя во многих штатах перестали использовать моющие средства для стирки, содержащие фосфаты, вы все еще видите шампуни и мыло с сульфатами и нитратами. Высокий уровень сульфатов может придавать воде неприятный вкус и вызывать обезвоживание. Высокий уровень нитратов может повлиять на то, как кислород перемещается по кровотоку. Хотя для того, чтобы повлиять на здоровье человека, нужно многое, водным районам по-прежнему важно следить за тем, чтобы вода была безопасной для всех.

Что происходит после биологической очистки сточных вод?

По оценкам, биологическая очистка может удалить до 90% загрязнителей сточных вод.Поскольку не все загрязнители были удалены, сточные воды обычно проходят процесс доочистки после биологической очистки. На этом этапе из сточных вод удаляются тяжелые металлы, питательные вещества и другие примеси.

Наиболее распространенный вид доочистки включает использование хлора, который является мощным дезинфицирующим средством. В воду добавляют небольшое количество хлора, чтобы удалить оставшиеся примеси до того, как вода попадет в окружающую среду.Есть и другие способы дезинфекции воды, не содержащие химикатов. Многие предприятия избегают использования хлора, используя ультрафиолетовый свет для обработки воды.

Независимо от того, какой метод используется, по оценкам, около 99% всех загрязняющих веществ было удалено из сточных вод после того, как они завершили эту очистку. Как только уровень хлора станет безопасным, воду можно будет сбросить обратно в источники воды или переместить в резервуары для хранения, которые снабжают водой дома и предприятия.

Какое оборудование необходимо?

Оборудование, необходимое для систем биологической очистки, зависит от площади и нагрузки.В большом городе перерабатывается гораздо больше сточных вод, чем в маленьком. Системы могут захотеть уделять много внимания энергоэффективности. У многих из них есть строгие ограничения на выписку, которых необходимо придерживаться. Взгляните на оборудование, которое используется в биологической терапии.

# 1 — Процесс с реактором с замкнутым контуром (CLR)

Процесс CLR идеален благодаря своей последовательности и производительности, как в холодном, так и в теплом климате. Он выполнен в виде замкнутого контура в виде круга или вытянутого овала, как на гоночной трассе.Завершают систему аэраторы и конструкции с несколькими бассейнами. Поскольку эта система настроена для простой и эффективной работы, она легко справляется с повышенными нагрузками и не требует большого внимания со стороны рабочих на очистных сооружениях.

Благодаря процессу CLR вы не только сэкономите деньги, но и снизите затраты на электроэнергию. Он отлично удаляет фосфор и азот. Если вам нужна система, которая хорошо работает при очистке воды, не увеличивая расходы для членов вашего округа.

# 2 — Процесс расширенной аэрации / полного смешивания

Экономичным решением биологической обработки сточных вод является комплексная очистная установка. Это меньший по размеру дизайн, который идеально подходит для ограниченного пространства. Выберите E.A. Аэродвигательная установка или комплексная установка расширенной аэрации. Какие отличия?

Э.А. Aerotor Plant использует конструкцию CLR Process для аэрации и смешивания, а также осветлитель Spiraflo для осаждения ила. Добавление кислорода в процесс аэрации / смешивания способствует биологической переработке и помогает удалить больше осадка.Вы добавляете другие компоненты по мере необходимости для создания индивидуального проекта очистки сточных вод.

Вы можете выбрать установку расширенной аэрации Package, чтобы иметь единую систему в одном стальном резервуаре. Он рассчитан на минимальное использование и включает в себя ваши фильтры, аэрацию, очистку, резервуар для осадка и дезинфекцию в одном лице. Для эффективного использования этой системы не требуется много рабочей силы.

# 3 — Последовательные реакторы периодического действия

Обрабатывайте сточные воды в одном бассейне с помощью реактора периодического действия с последовательной загрузкой или реактора периодического действия с непрерывной загрузкой.Эта система работает за счет аэрации и смешивания сточных вод для создания большого количества кислорода. Затем он «декантируется», чтобы вода сливалась без перекачки активного ила или внешних осветлителей. Это позволяет осуществлять биологическую обработку сточных вод в течение длительного периода.

# 4 — Роторы Magna

Если вы полагаетесь на систему, которая добавляет кислород для биологической очистки сточных вод, Magna Rotors — один из лучших вариантов. Думайте о них как о больших смесителях, которые добавляют кислород.Преимущество в том, что роторы имеют крышку из стекловолокна, которая зимой не переохлаждена. Маловероятно, что оборудование перестанет работать зимой. Лезвия из нержавеющей стали также долговечны и не деформируются.

# 5 — SharpBNR Process Control

Это надстройка, которая может помочь с общим потреблением энергии и производительностью. Управление процессом можно запрограммировать для измерения таких параметров, как растворенный кислород и аэрация. Отрегулируйте их по мере необходимости для достижения ваших целей с помощью компьютера или человеко-машинного интерфейса на панели управления.Вы также можете связать его с системой SCADA.

С 1928 года Lakeside Equipment Corporation стремится обеспечивать людей во всем мире чистой и здоровой водой, используя инновационные процессы биологической очистки. Свяжитесь с Lakeside Equipment Corporation, чтобы узнать больше о наших системах биологической очистки. Позвоните по телефону 630-837-5640 или посетите наш веб-сайт, чтобы связаться с одним из наших знающих представителей сегодня.

Биологическая очистка сточных вод — обзор

2.1 Метод биологической очистки

Метод биологической очистки сточных вод, также известный как традиционный метод, является распространенным и широко используемым методом очистки. Он учитывает биодеградационное отбеливание с помощью нескольких микроорганизмов, грибов, бактерий, дрожжей и водорослей. Это дешевый и простой процесс, в котором сочетаются аэробные и анаэробные процессы. Тем не менее, этот процесс имеет некоторые серьезные ограничения:

(a)

Полное удаление цвета невозможно

(b)

Ксенобиотические красители со сложной химической структурой оказываются стойкими к разложению

(c)

Биологический метод требует большой площади суши, дневного времени и большего времени для их функционирования

(d)

Процесс обеспечивает небольшую гибкость в проектировании и эксплуатации

Многочисленные исследования показывают использование микроорганизмов и приводит к удалению красителя в процессе биосорбции.Это свойство микроорганизмов существует из-за наличия компонентов клеточной стенки, таких как липиды; функциональные группы, содержащие гетерополисахарид, такие как гидроксил, карбоксил, амино и фосфат; и многие другие заряженные заместители. Присутствие таких групп создает сильные взаимодействия между красителем и клеточной стенкой микроорганизмов [31,32]. Следующие разделы в сочетании с несколькими литературными отчетами, приведенными в таблице 4, дают представление по этой теме.

Таблица 4. Обесцвечивание различных красителей микробной культурой.

9033

Название микробов Тип микроба Название красителя Состояние % красителя в разложенном состоянии Ссылки
Aspergillus biomedis
При pH 5 и 32 ° C 82,6 [33]
Chlorella vulgaris Сушеные зеленые водоросли Remazol Black B При pH 2 и при 35 ° C .2 [34]
Phanerochaete chrysosporium Источник грибов Смесь нигрозина, малахитового зеленого и основного фуксина При pH 1–2 и при 25 ° C 78,4
Aeromonas caviae , Rhodococcus globerulus и Protues mirabilis Consortia Acid Orange 7 и многие другие азокрасители При pH 7, за 16 часов и при

[36]
Sphingomonas paucimoboilis Бактериальный штамм Метил красный При pH 9, через 10 ч и при 30 ° C аэробный процесс 98 9032 900 903 .ropicalis Дрожжи Фиолетовый 3 При pH 4 [38]
Афиламентные грибы ( Umbelopsis isabellina ) и дрожжи ( D. polymorph3 C.

Consortia Reactive Black 5 В течение 16–48 часов Полная деградация [39]
Staphylococcus hominis Бактериальный штамм Кислота

Кислота в апельсине в статическом состоянии и при 35 ° C 94 [40]

Обесцвечивание бактериями : способность бактерий разлагать азокрасители широко изучалась.Этот процесс обеспечивает более высокую степень биоразложения, а также производит меньше осадка [41]. Обесцвечивание в результате бактериального процесса может происходить в результате аэробного, анаэробного или сочетания обоих процессов. В аэробных условиях азокрасители метаболизируются неохотно. Он создает более токсичные соединения ароматических аминов. Таким образом, для достижения полного разложения за аэробным разложением следует процесс анаэробного разложения. [42]. В случае фталоцианиновых хромофоров обратимое обесцвечивание и восстановление происходит только анаэробным методом.Horitsu et al. впервые сообщили о деградации азокрасителей с использованием культуры Bacillus subtilis [43].

Обесцвечивание грибами: Многочисленные исследования показывают применение грибов в качестве потенциального кандидата для окисления растворимых или нерастворимых, фенольных и нефенольных красителей [44,45]. Грибы приписывают немногочисленным реакциям превращения, например гидроксилированию полиароматических красителей. Исследователи предположили, что разложение ароматических соединений при помощи грибов происходит при нехватке питательных веществ (C, N и S) для размножения культур [46].Даже некоторые грибы, не вызывающие белую гниль, могут успешно обесцвечивать красители [47].

Обесцвечивание другими прокариотами: Прокариоты, такие как микроводоросли, предлагают решение глобальных экологических проблем, связанных с очисткой сточных вод. Такие водоросли, как Chlorella , Oscillateria [48] и Spirogyra [49], обладают замечательной эффективностью в обесцвечивании красителей в сточных водах. Кроме того, водоросли не требуют постоянного внесения углерода или других необходимых добавок, как это требуется для культур бактерий и грибов [50].

В последние годы были проведены тщательные исследования истощения красителей в сточных водах с использованием различных видов дрожжей, поскольку они демонстрируют несколько умных свойств и преимуществ по сравнению с нитчатыми грибами и штаммами бактерий. Он не только быстро культивируется, но и обладает достаточным потенциалом для процветания в определенных неблагоприятных условиях окружающей среды, таких как низкий pH [51]. Jinqi и Houtian в своем отчете иллюстрируют применение дрожжей Candida zeylanoides и Ascomycete , которые обычно собирают с загрязненных почв [52].Следует иметь в виду, что механизмы обесцвечивания как водорослей, так и дрожжей включают адсорбцию, ферментативную деградацию или оба пути.

Обесцвечивание бактериальным консорциумом: Основанная на Консорциуме система биологической очистки достигает улучшенной деградации и / или минерализации благодаря синергическим метаболическим характеристикам соответствующего микробного сообщества. Он обладает существенными преимуществами перед применением отдельных штаммов микробов [53]. Консорциумы могут состоять из различных бактерий, штаммов грибов или их комбинации.Подробное исследование демонстрирует, что в случае микробного консорциума отдельные микробные штаммы могут нацеливаться на молекулу красителя в различных положениях или могут выполнять процесс разложения производимых метаболитов, образованных сосуществующими штаммами [54].

Микробные ферменты, способствующие разложению или обесцвечиванию красителя: Попытки идентифицировать штаммы бактерий, которые могут иметь эффективные свойства разложения красителя, были начаты еще в 1970 году. Идентификация трех бактериальных штаммов, а именно.Результатом были Bacillus subtilis , Aeromonas hydrophila и Bacillus cereus [55,56]. Однако было обнаружено, что уменьшение количества красителей неспецифично. Обесцвечивание происходит быстро за счет процесса ферментативной деградации бактерий. [57]. Грибы действительно являются отличным источником внутри- и внеклеточных ферментов, разрушающих красители. Ферментативный процесс с использованием таких видов, как Schizophyllum , Pleurotus ostreatus , Neurospora crassa и Sclerotium rolfsii , привел к увеличению до 25% степени обесцвечивания некоторых красителей для текстиля, т.е.э., триарилметановые, индигоидные и антрахиноновые красители [58]. Существует множество ферментов, используемых в процессе удаления красителя, что доказано как действующее молекулярное оружие для удаления и / или обесцвечивания. Некоторые из них обсуждаются ниже:

Азоредуктаза — фермент, который подвергается восстановительному разложению азокрасителя на бесцветные амины. Азоредуктазы обнаруживаются либо связанными с мембраной, либо в цитоплазме микробов. Этот фермент атакует азогруппу (NN) и расщепляет их, что приводит к переносу четырех электронов.Результатом расщепления является летальный ароматический амин, который позже может быть разложен в результате аэробного процесса [59,60].

Laccase представляет собой фермент с малым молекулярным весом, содержащий несколько медь, который разрушает субстрат красителя с меньшей специфичностью. Он входит в семейство оксидаз и является потенциальным кандидатом для разложения широкого спектра ксенобиотических соединений, ароматических и неароматических субстратов. Таким образом, он способен обесцвечивать и разлагать ароматические азо, фенольные соединения и т. Д.Фермент с помощью иона Cu 2 + в качестве медиатора окисляет ароматический амин. Таким образом, разлагая азокраситель по весьма неспецифическому механизму, опосредованному свободными радикалами, образуются фенольные соединения, а не токсичные ароматические соединения [61]. В случае фенольных кольцевых соединений фермент сначала окисляет субстрат одним электроном с образованием феноксирадикала с последующим ферментативным окислением с образованием ионов карбония. Дальнейшая нуклеофильная атака воды приводит к образованию нестабильных (в кислородсодержащей среде) соединений 4-сульфофенилдиазена и бензохинона. Пероксидазы — это гемопротеины, обнаруженные в большом количестве микроорганизмов, растений и животных, которые помогают катализировать процесс разложения красителя в присутствии перекиси водорода [62]. Известны два типа ферментов: лигнин и пероксидазы марганца (MnP). Каждый из них демонстрирует почти одинаковый механизм реакции. Разложение с помощью пероксидазы нацелено на лигниновые фрагменты с помощью вспомогательных ферментов и медиаторов. Низкомолекулярное вещество улучшает биотрансформацию лигнина за счет быстрой диффузии в лигноцеллюлозную матрицу.Это приводит к высоким окислительно-восстановительным потенциалам, которые увеличивают способность ферментов к разложению.

Тирозины — это Cu-содержащие дикислород-активирующие ферменты, обнаруженные у многих видов бактерий и обычно связанные с производством меланина. Они находят применение в производстве L-DOPA, сшивании белков, фенольных биосенсорах, а также в целях удаления фенола и красителей. Эти белки проявляют специфичность по отношению к фенольным и дифенольным субстратам и продуцируют активированный хинон в качестве продукта.Это ограничивает их применимость. Основные исследования были сосредоточены на Streptomyces sp. ферменты, тогда как другие белки также приобретают все большее значение с точки зрения биотехнологии.

Микробные ферменты обеспечивают многочисленные преимущества по сравнению с другими процессами из-за недорогих затрат на обслуживание, легкости культивирования и последующей обработки. Список нескольких промышленно важных микробных ферментов был включен, чтобы показать их значение в целях разложения синтетических красителей (Таблица 5).

Таблица 5. Список некоторых промышленно важных микробных ферментов на различных красителях.

Название фермента Продуцирующие микробы Название деградированного красителя pH Температура (° C) % деградированного красителя Литература
(термофильное происхождение) (бактериальный) Индигокармин, красный конго, бриллиантовый зеленый, ремазол бриллиантовый синий R Стабилен при различных значениях pH Температурный стабильный 99, 98 и 60, соответственно [63]
Азоредуктаза Shewanella sp.Штамм IFN4 (бактерии) Acid Yellow 19, Acid Red 88, Reactive Black 5, Direct Red 81, Disperse Orange 3 8 45 Макс. разложение с помощью Reactive Black 5 [64]
Claccase (SmLac) Stenotrophomonas maltophilia AAP56 (бактерии) Краситель Reactive Black 5 Оптимальный pH нейтральный или основной 2 — 90

[65]
Пероксидаза сои Иммобилизованная Desmodesmus sp.(источник водорослей) Метиленовый синий 98,6 [66]

Метод фиторемедиации : это еще один биологический метод очистки сточных вод. Сочетание двух латинских слов ― растение и средство дало начало термину фиторемедиация . Растения, микробы растительного происхождения или связанная с ними микробиота используются для поглощения загрязнения из почвы или воды. Восстановление достигается либо путем сохранения, устранения или деградации естественным образом, как это происходит в экосистеме.Фиторемедиация — более дешевый, экологичный и надежный метод удаления загрязняющих красителей. Кроме того, этот процесс требует небольших затрат на питательные вещества, а также имеет эстетический вид. Однако метод фиторемедиации тоже не лишен ограничений. Основным недостатком процедуры фиторемедиации является медленный процесс экологической очистки, который может длиться даже более десяти лет. Также может наблюдаться значительное снижение фиторемедиации, как правило, зимой (замедление или препятствие роста растений) и / или повреждение растительности в результате погоды, болезней растений или вредителей [67].В этом разделе кратко проиллюстрированы некоторые сообщения об обесцвечивании загрязнителей в сточных водах путем фиторемедиации. Исследователи использовали перспективу фиторемедиации Petunia grandiflora Juss. № , для очистки смеси красителей, присутствующей в сточных водах [68]. Индивидуальные эффекты трех видов растений: Sorghum vulgare , Phaseolus mungo и Brassica juncea , были рассмотрены для оценки эффективности обесцвечивания текстильных стоков, которые показали удаление цвета до 79%, 53% и 57%, соответственно. [69].

Процессы очистки сточных вод | WBDG

Введение

Очистка сточных вод относится к физическим, химическим и биологическим процессам, используемым для удаления загрязняющих веществ из сточных вод перед их сбросом в водоем. Сооружения спроектированы таким образом, чтобы сточные воды не оказывали отрицательного воздействия на принимающие водные объекты и соответствовали требованиям разрешений Национальной системы устранения сбросов загрязняющих веществ (NPDES). Основными материалами, требующими очистки в бытовых сточных водах, являются органические вещества, азот и фосфор.Процессы лечения могут принимать разные формы в зависимости от потребностей и ресурсов сообщества. Обработка на установке восстановления водных ресурсов (WRRF) обычно состоит из предварительной обработки, за которой следует первичная и вторичная обработка, а также дополнительные усовершенствованные процессы, если ресурсы восстанавливаются.

Предварительная обработка может включать удаление крупногабаритных материалов с помощью сит или измельчителей, удаление песка и других твердых частиц для улучшения производственных процессов и защиты трубопроводов и оборудования, а также, при необходимости, удаления жира, масла и смазки.Первичная очистка обычно осуществляется с помощью оборудования для осаждения и осветления, чтобы отделить осаждаемые и плавучие вещества от воды с использованием физических и химических методов. Первичная очистка снижает общее количество взвешенных твердых частиц (TSS), химическую потребность в кислороде (COD) и биологическую потребность в кислороде (BOD). Вторичная очистка использует биологические процессы для дальнейшего снижения содержания твердых частиц в сточных водах. Бактерии питаются органическими веществами; Избыточный ил удаляется и превращается в твердые биологические вещества, а вода проходит вторичную очистку с последующей дезинфекцией.Расширенная очистка включает в себя процессы обезвоживания ила и уменьшения количества патогенов, а также очистку воды в соответствии с нормативными требованиями перед повторным использованием или сбросом.

Описание

Мембранные реакторы
Мембранные реакторы используют проницаемую мембрану в сочетании с химическим или биологическим процессом для проведения разделения и реакции в одном сосуде. При очистке сточных вод широко используются мембранные биореакторы, сочетающие мембранную микрофильтрацию или ультрафильтрацию с процессом биологической очистки сточных вод, например активным илом.Мембрана эффективно удаляет твердые частицы и микроорганизмы, в то время как процесс активного ила обрабатывает сточные воды, производя чистую воду и твердые частицы для дальнейшей обработки перед сбросом. При реализации мембранного биореактора необходимо учитывать несколько важных факторов, таких как загрязнение, правильное перемешивание и биологические характеристики.

Схема мембранного реактора
Изображение предоставлено Американской ассоциацией мембранных технологий

Децентрализованные системы