4. Біологічні методи
Серед методів очищення стічних вод велику роль відіграє біологічний метод, оснований на використанні закономірностей біохімічного і фізіологічного самоочищення річок й інших водоймищ. Є декілька типів біологічних пристроїв по очищенню стічних вод: біофільтри, біологічні ставки й аеротенки.
У
біофільтрах стічні води пропускаються
через шар грубозернистого матеріалу,
покритого тонкою бактерійною плівкою.
Завдяки цій плівці інтенсивно протікають
процеси біологічного окислення. Саме
вона служить діючим початком в біофільтрах.
У біологічних ставках в очищенні стічних
вод беруть участь всі організми, що
населяють водоймище. Комплекс організмів
які беруть участь у процесах біологічного
очищення, називають активним
мулом.
Аеротенки – величезні резервуари із залізобетону. Тут очисне начало – активний мул з бактерій і мікроскопічних тварин. Всі ці живі істоти бурхливо розвиваються в аеротенках, чому сприяють органічні речовини стічних вод і надлишок кисню, що надходить до споруди потоком повітря, що подається. Бактерії склеюються в пластівці і виділяють ферменти, що мінералізують органічні забруднення. Мул з пластівцями швидко осідає, відділяючись від очищеної води. Інфузорії, джгутикові, амеби, коловертки й інші найдрібніші тварини, пожираючи бактерії, що не злипаються в пластівці, омолоджують бактерійну масу мулу.
Методи біологічного очищення застосовуються для оброблення комунально-побутових стоків підприємств і в ряді інших випадків. Вони основані на здатності мікроорганізмів використовувати в процесі життєдіяльності багато органічних і неорганічних сполук і видаляти їх із стічних вод. Зокрема, біологічний метод використовується для очищення стоків флотаційних фабрик від поверхнево-активних речовин. У процесі біологічного очищення токсичні речовини перетворюються в нешкідливі продукти окиснення: воду, діоксид вуглецю і інші. Як правило, біологічне очищення — завершальна стадія оброблення стічних вод, звичайно перед нею здійснюється комплекс інших методів очищення води.
Після відстоювання до води додають мікроорганізми, які утворюють активний мул, з органічними забруднювачами.
Але в активного мулу є істотний недолік. За його використання у воду потрапляє багато сполук Нітрогену і фосфору, що призводить до бурхливого розвитку водоростей – цвітіння води. Крім того, мул погано окислює пестициди, нафтопродукти, ПАР (поверхнево-активні речовини). Деякі речовини, що містяться в стічних водах, є отрутою для мікроорганізмів активного мулу.
Запропоновані й інші біологічні способи, насамперед застосування водоростей (хлорела, евглена) і вищих рослин, з яких найперспективнішим виявився очерет. Декілька десятків цих рослин можуть виводити з води до 25мг фенолу за добу, до того ж очерет має і бактерицидні властивості. Після визначених методів очищення у стічних водах можуть знаходитись різноманітні віруси та бактерії (дизентерійні бактерії, холерний вібріон, збудники черевного тифу, вірус поліомієліту, вірус гепатиту та інші). Знешкодити мікроорганізми, які залишились, можна 4 способами:
• термічно (скип’ятити);
• за допомогою сильних окисників (наприклад, хлору, озону, марганцевокислого калію);
• впливом іонів благородних металів (зазвичай використовується срібло);
• фізичними методами (за допомогою ультрафіолетових променів або ультразвуку).
Виробничі стічні води очищаються значно складніше ніж невиробничі, оскільки вони містять велику кількість різноманітних домішок, більшість з яких вбиває бактерії, що здійснюють процеси біологічного розкладу в природних умовах.
Вибір способу очистки здійснюється на основі розгляду наступних питань:
потреби підприємства в очистці його виробничих стічних вод (від чого чистити і до яких меж чистити);
попередній досвід очистки (аналогії слід використовувати, однак обережно, після детального ознайомлення з усіма аспектами складу стічних вод, очищуваних за попереднім досвідом);
очищення щодо вимог нормативів, для повторного використання очищеної води чи для скиду її в навколишнє середовище;
аналіз та вибір процесу очистки;
порівняння ефективності і сумісності вибраного методу очистки з існуючими очисними спорудами;
економічні (фінансові) витрати;
вплив очисних споруд на довкілля;
вибір обладнання, наявність обслуговуючого персоналу.