
- •Очистка сточных вод
- •Введение
- •1 Группа
- •3 Группа
- •4 Группа
- •1. Решетка; 2 - бесконечная цепь; 3 грабли
- •Пример расчета решеток
- •Значение коэффициента Таблица 1
- •Р ис.4 Песколовки с круговым движением воды:
- •Расчет песколовок
- •Аэрируемые песколовки
- •Пример 1 Горизонтальная песколовка
- •Пример 2 Аэрируемая песколовка
- •Отстойники
- •Радиальные отстойники
- •Расчет вертикального отстойника
- •Расчет горизонтальных отстойников
- •Пример расчета горизонтального отстойника
- •Септики
- •Гидроциклоны
- •Ц ентрифуги
- •Очистка сточных вод от маслопродуктов
- •Флотация
- •Вакуумная флотация
- •Напорная флотация
- •И мпеллерная флотация
- •Электрофлотация
- •Пример расчета напорного флотатора
- •Барботажные абсорберы
- •Адсорберы с псевдоожиженным слоем активного угля
- •Абсорберы с механическим перемешиванием жидкости
- •Полые распыливающие абсорберы и циклонный скрубер
- •Фильтры
- •Микрофильтры
- •Каркасные фильтры
- •Открытые фильтры
- •Фильтры с плавающей загрузкой
- •Фильтры с эластичной загрузкой
- •Биохимическая очистка сточных вод
- •Состав активного ила и биопленки
- •Закономерности распада органических веществ
- •Нитрификация и денитрификация
- •Серосодержащие вещества
- •Окисление железа и марганца
- •Зависимость скорости биологической очистки от различных факторов
- •Абсорбция и потребление кислорода
- •Сооружения биологической очистки сточных вод Преаэраторы и биокоагуляторы
- •Биологические фильтры
- •Общие указания
- •Орошение загрузки биофильтров
- •Капельные биологические фильтры
- •Высоконагружаемые биологические фильтры Аэрофильтры
- •Биофильтры с пластмассовой загрузкой
- •Погружные дисковые фильтры
- •Барабанные погружные биофильтры
- •Примеры расчетов биофильтров Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Пример 5
- •Пуск био-, аэрофильтров в работу
- •Аэротенки
- •Аэраторы
- •Пуск аэротенков
- •Примеры расчетов аэротенков Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Циркуляционные окислительные каналы (цок)
- •Расчет цок
- •Пример расчета цок
- •Биохимическая очистка сточных вод в окситенках
- •Пример расчета окситенка
- •Характеристики дисковых механических аэраторов поверхностного типа
- •Метантенки
- •Пример расчета метантенка
- •Аэрационные установки на полное окисление (аэротенки с продленной аэрацией)
- •Доочистка в биологических прудах
- •Расчет биологических прудов
- •I. Пруды с естественной аэрацией
- •П. Пруды с искусственной аэрацией
- •Пример расчета биологического пруда
- •Пример расчета поля фильтрации
- •Поля подземной фильтрации
- •Фильтрующие колодцы
- •Химическая и фзико - химическая очистка сточных вод
- •Коагуляция
- •Электрокоагуляция
- •Ионобменное обессоливание сточных вод
- •Расчет ионообменной очистки сточных вод
- •Обессоливание воды электродиализом
- •Обессоливание воды методом обратного осмоса
- •Узел очистки
- •Узел обратного осмоса
- •Узел декарбонизации
- •Узел деминерализации воды
- •Установки для обеззараживания сточных вод
- •Анализ сточных вод прошедших очистку
- •Определение взвешенных веществ
- •Определение окисляемости перманганатной
- •Определение окраски
- •Определение запаха
- •Определение прозрачности
- •Определение температуры
- •Определение показателя pH универсальным индикатором
- •Определение аммонийного азота
- •Определение нитритного азота
- •Определение нитратного азота
- •Определение биохимического потребления кислорода
- •Определение количества растворенного кислорода
- •Определение бпк5
- •Определение бихроматной окисляемости ускоренным методом
- •Холостой опыт
- •Определение количества активного хлора
- •Определение нефтепродуктов в сточной воде
- •Уcловия сброса сточных вод в водоемы
- •Выбор технологической схемы очистки сточных вод
- •Обезвоживание и утилизация осадков сточных вод Сгущение осадков
- •Площадки подсушивания
- •Сооружения для обеззараживания, компостирования, термической сушки и сжигания осадка
- •Основные конструкции сушилок
- •Б арабанная сушилка (для мелкокусковых и сыпучих материалов)
- •Сушилка с кипящим слоем
- •Вальцеленточные сушилки
- •Использование осадков сточных вод и активного ила
- •Автономные системы канализации
- •Искусственная очистка сточных вод
- •Литература
- •Приложения Задания к контрольным работам Задание №1
- •Задание №2
- •Задание №3
- •Задание №4
- •Задание №5
- •Задание №7 Рассчитать биологические пруды глубокой очистки
- •Содержание
Нитрификация и денитрификация
Нитрифицирующие бактерии окисляют азот аммонийных соеди-нений сначала до нитритов, а потом до нитратов. Этот процесс называется нитрификацией и является конечной стадией минера-лизации азотсодержащих органических веществ (см. реакцию IV). Присутствие нитрат-ионов в очищенной воде является одним из показателей полноты очистки. Под действием денитрифи-цирующих бактерий связанный кислород отщепляется от нитри-тов и нитратов (денитрификация). Условия этого процесса – наличие органических веществ, небольшой доступ кислорода, нейт-ральная или слабощелочная реакция.
Денитрификация при очистке сточных вод протекает главным образом с образованием молекулярного азота (редко образуется NH3). Азотсодержащие соединения разлагаются с выделением азота в виде аммиака. Например, карбамид разлагается по схеме:
CO(NH2)2 + 2Н2О (NH4)2CO3 2NH3 + СО2 + Н2О.
Разложение органических соединений может происходить через образование аминокислот, которые далее выделяют аммиак при протекании различных процессов.
Серосодержащие вещества
Серные и тионовые бактерии, которые при благоприятных усло-виях могут развиваться в процессе биологической очистки, окисляют такие вещества, как сера, сероводород, тиосульфаты, политионаты и др. Конечной стадией превращений являются серная кислота или сульфаты:
HS-1 S S2O-2 S4O6-2 SO4-2 или
HS-1 S2O2-2 S2O3-2 S2O5-2 S2O7-2 SO4-2
Окисление железа и марганца
Железобактерии получают энергию в результате окисления солей двухвалентного железа до соединений трехвалентного железа:
4Fe(НCO3)2 + О2 + 2Н2О 4Fe(OH)3 + 8СО2 + ΔH.
Двухвалентный марганец окисляется в четырехвалентный:
2Мn2+ + О2 + 4НО- 2МnО2 + 2Н2О.
Зависимость скорости биологической очистки от различных факторов
При заданной степени очистки основными факторами, влияющими на скорость биохимических реакций, являются концентрация потока, содержание кислорода в сточной воде, температура и рН среды, содержание биогенных элементов, а также тяжелых металлов и минеральных солей.
Турбулизация потока сточной воды приводит к увеличению скорости поступления питательных веществ и кислорода к микроорганизмам, что приводит к увеличению скорости очистки. Турбулизация обеспечивается интенсивным перемешиванием подаваемым воздухом или механическими способоми. Повыше-ние температуры сточной воды увеличивает скорость протекания очистки в 23 раза, но только в пределах 2030°С. При этом необходимо проводить более интенсивную аэрацию, так как растворимость кислорода с увеличением температуры падает. При более низких температурах замедляется процесс адаптации бактерий к новым видам загрязнений, ухудшаются процессы нитрификации, флокуляции и осаждения активного ила. Соли тяжелых металлов сорбируются активным илом, при этом снижается биохимическая активность ила и происходит его вспухание из-за интенсивного развития нитчатых форм бакте-рий. По степени токсичности тяжелые металлы можно располо-жить в следующем порядке: Sb > Ag > Си > Hg > Co > Ni > Pb > Cr3+>V>Cd>Zn>Fe.