Продолжительность очистки сточных вод в биологических прудах

Загрязняющее вещество	Продолжительность полного окисления, сут., в прудах с аэрацией
	естественной	искусственной
алканы	66	17
арены	80	24
спирты	40	10
фенолы	60	12
альдегиды	50	12
жирные кислоты	44	11

Сточные воды, обработанные в биологических прудах рекомендуется дополнительно очищать в отстойных секциях. Для глубокой очистки стоков, воду из прудов необходимо пропускать через песчаные фильтры.

Биологические пруды обычно используют для очистки сточных вод заводов органического синтеза, а также нефтехимических предприятий.

К недостаткам указанных сооружений следует отнести низкую окислительную способность, сезонность работы, потребность в больших территориях и др.

Сооружения искусственной биологической очистки обычно принято делить на три группы по признаку расположения в них активной биомассы:

1) активная биомасса закреплена на неподвижном материале, а сточная вода тонким слоем скользит по материалу загрузки (биофильтры),

2) активная биомасса находится в воде во взвешенном состоянии (аэротенки, окситенки, циркуляцмонные окислительные каналы),

3) сочетание первого и второго варианта расположения биомассы (погруженные биофильтры, биотенки, аэротенки с заполнителями).

Введем понятие активного ила и биопленки. Активный ил состоит из живых организмов (бактерии, черви, плесневые грибы, дрожжи, водоросли и др.) и твердого субстрата. Сообщество всех живых организмов, населяющих ил, называют биоценозом. Он в основном представлен 12 видами микроорганизмов и простейших. По фазово-дисперсному состоянию активный ил - это амфотерная коллоидная система, имеющая при рН= 4 - 9 отрицательный заряд.

Элементный состав различных активных илов достаточно близок. Например, химический состав активного ила системы очистки коксохимического завода имеет следующую формулу С₉₇H₁₉₉O₅₃N₂₈S₂ , завода азотных удобрений - C₉₀H₁₆₇O₅₂N₂₄S₈, городских сточных вод - С₅₄Н₂₁₂О₈₂N₈S₇.

Активный ил используется для очистки сточных вод в аэротенках, окситенках и подобных сооружениях.

Биопленка растет на наполнителе биофильтра, она имеет вид слизистых обрастаний толщиной 1-3 мм и более. Эта пленка состоит из бактерий, грибов, дрожжей и других организмов. Число микроорганизмов в биопленке меньше, чем в активном иле.

7.3.2.Биофильтры.

Биологические фильтры достаточно широко применяются для очистки бытовых и производственных сточных вод при их объемном расходе до 30 тыс.м³/сут.

По типу загрузочного материала все биофильтры можно разделить на устройства с объемной и плоскостной загрузкой.

Объемный загрузочный материал состоит из гравия, керамзита, шлака с крупностью отдельных фракций 15 - 80 мм, а плоскостной материал - из пластмасс, керамики, металла, тканей и др. Биофильтры с объемной загрузкой делят на капельные (рис. 6.1.), высоконагруженные (рис. 6.2) и башенные. Биофильтры с плоскостной загрузкой делятся на категории по типу загрузки: с жесткой засыпной, жесткой блочной и мягкой. Типы загрузки плоскостных биофильтров представлены на рис. 5.3.

Расчет капельных и высоконагруженных биофильтров проводят по формуле Яковлева-Файзулиной:

то ( 7.0)

где

L_t и L_a - БПК соответственно очищенной и поступающей сточной воды, мг/л;

 и  - константы, определяемые экспериментально,

k_T- константа окисления,

Н - глубина биофильтра, м;

В - количество воздуха в пересчете на 1 м³ воды, м³/м².

q- гидравлическая нагрузка, м³/м²сут.

Рис. 7.70. Капельный биофильтр.

1 - дозирующие баки сточной воды, 2 - спринклеры, 3 - железобетонная стенка, 4 - загрузка биофильтра, 5 - подача сточной воды, 6 - отводящий лоток.

Рис. 7.71 Высоконагружаемый биофильтр с реактивным оросителем

Рис. 7.72 Типы загрузки плоскостных биофильтров.

а - кольца Рашига, б - кольца с перегородкой, в - кольца с крестообразной перегородкой, г - кольца Палля, д - седла Берля, е - седла "Инталокс", ж - полые цилиндры с отверстиями, з - жесткая блочная загрузка, и - мягкая загрузка.

Формула (7.11) позволяет рассчитать снижение концентраций загрязнений, описываемых величиной БПК.

Биофильтры с объемной загрузкой используют для полной биологической очистки. Их производительность по органическим загрязнениям лежит в пределах 200-800 г. БПК_полн. на 1 м³ объема загрузочного материала в сутки. Биофильтры с плоскостной загрузкой применяются для тех же целей, однако их производительность более высокая: она достигает 2 кг БПК_полн./м³ сутки.