Απόβλητα

Τα τελευταία χρόνια, το θέμα της προστασίας του περιβάλλοντος έχει γίνει πιο επείγον από ποτέ. Ένα από τα σημαντικά ζητήματα σε αυτό το θέμα είναι η επεξεργασία των λυμάτων πριν από την απόρριψή τους σε κοντινά υδάτινα σώματα. Ένας τρόπος για την επίλυση αυτού του προβλήματος μπορεί να είναι μια βιολογική επεξεργασία λυμάτων. Η ουσία αυτού του καθαρισμού είναι η διάσπαση οργανικών ενώσεων με τη βοήθεια μικροοργανισμών στα τελικά προϊόντα, δηλαδή το νερό, το διοξείδιο του άνθρακα, τη θειική νιτρώδη άλατα κλπ.

Η πληρέστερη επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων που περιέχουν οργανικές ουσίες σε διαλυμένη κατάσταση επιτυγχάνεται με βιολογική μέθοδο. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται οι ίδιες μέθοδοι όπως στον καθαρισμό οικιακού νερού-αερόβιας και αναερόβιας.

Για τον αερόβιο καθαρισμό χρησιμοποιούνται αερόσακοι διαφόρων δομικών τροποποιήσεων, οξυγονούχες δεξαμενές, δεξαμενές φίλτρων, δεξαμενές επίπλευσης, βιοδίσκοι και βιολογικά μεταλλεύματα.

Στην αναερόβια διαδικασία για υψηλής συγκέντρωσης απόβλητα που χρησιμοποιούνται ως το πρώτο στάδιο της βιολογικής επεξεργασίας, οι χωνευτές χρησιμεύουν ως κύρια δομή.

Αερόβια μέθοδος με βάση τη χρήση αερόβιων ομάδων οργανισμών για τη ζωή των οποίων απαιτείται σταθερή ροή 02 και θερμοκρασία 20-40 C. Οι μικροοργανισμοί καλλιεργούνται σε ενεργοποιημένη ιλύ ή βιοφίλμ.

Η ενεργοποιημένη ιλύς αποτελείται από ζώντες οργανισμούς και ένα στερεό υπόστρωμα. Οι ζωντανοί οργανισμοί αντιπροσωπεύονται από συσσωρεύσεις βακτηρίων, σκώληκες πρωτόζωων, μύκητες μούχλας, μαγιά και σπάνια - τις προνύμφες των εντόμων, των καρκινοειδών και των φυκών. Το βιοφίλμ αναπτύσσεται σε πληρωτικά βιοφίλτρου, έχει την εμφάνιση μολύνσεως βλεννογόνων με πάχος 1-3 mm και περισσότερο. Οι διαδικασίες αερόβιας επεξεργασίας των λυμάτων πηγαίνουν στις εγκαταστάσεις που ονομάζονται αερόσακοι.

Εικ.1. Αεροπορικό σχέδιο

Αεροπορικό σχέδιο

1 - ενεργοποιημένη ιλύς κυκλοφορίας. 2 - περίσσεια ενεργοποιημένης ιλύος.

3 - σταθμός άντλησης. 4 - δευτερεύουσα δεξαμενή καθίζησης.

5 - δεξαμενή αεροπλάνου. 6 - πρωτογενής καθαριστής

Οι δεξαμενές Aero είναι μάλλον βαθιές δεξαμενές (από 3 έως 6 m) εξοπλισμένες με συσκευές αερισμού. Εδώ ζουν αποικίες μικροοργανισμών (σε κροκιδωτές δομές ενεργοποιημένης λάσπης), διαίρεση οργανικής ύλης. Μετά τις δεξαμενές αερισμού, το καθαρό νερό εισέρχεται στις σηπτικές δεξαμενές, όπου λαμβάνει χώρα καθίζηση της ενεργοποιημένης ιλύος για μετέπειτα μερική επιστροφή στη δεξαμενή αερισμού. Επιπλέον, σε τέτοιες εγκαταστάσεις, είναι τοποθετημένες ειδικές δεξαμενές στις οποίες το λάκκο "στηρίζεται" (αναγεννάται).

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της λειτουργίας του αεροσυμπιεστή είναι το φορτίο της ενεργού λάσπης Ν, η οποία ορίζεται ως ο λόγος της μάζας των ρύπων που εισέρχονται στον αντιδραστήρα ανά ημέρα στην απολύτως ξηρή ή άνευ τέφρας βιομάζα ενεργοποιημένης ιλύος στον αντιδραστήρα. Σύμφωνα με το φορτίο της ενεργοποιημένης ιλύος, τα συστήματα αερόβιας καθαρισμού χωρίζονται σε:

συστήματα αερόβιας επεξεργασίας λυμάτων υψηλής φόρτωσης με Ν> 0,5 kg BOD (δείκτης βιοχημικής κατανάλωσης οξυγόνου) 5 ανά ημέρα ανά 1 kg ιλύος.

συστήματα αερόβιας επεξεργασίας υγρών αποβλήτων μέσου φορτίου στα 0,2 18

Αναερόβια μέθοδος

Οι αναερόβιες μέθοδοι καθαρισμού πραγματοποιούνται χωρίς πρόσβαση σε οξυγόνο (διαδικασία ζύμωσης), χρησιμοποιούνται για την εξουδετέρωση των ιζημάτων. Οι αναερόβιες διεργασίες συμβαίνουν στους λεγόμενους χωνευτές.

Methantank (δεξαμενή μεθανίου + Αγγλικά)

εγκατάσταση ζύμωσης

τα απόβλητα που συνιστούν

κλειστή δεξαμενή εξοπλισμένη με συσκευή για θέρμανση λόγω της καύσης ελευθέρου μεθάνιου.

Η αναερόβια μέθοδος καθαρισμού μπορεί να θεωρηθεί ως μία από τις πιο ελπιδοφόρες παρουσία υψηλής συγκέντρωσης στα λύματα οργανικής ύλης ή για την επεξεργασία οικιακών λυμάτων.

• Το πλεονέκτημά του έναντι των αερόβιων μεθόδων είναι η απότομη μείωση του λειτουργικού κόστους (για τους αναερόβιους μικροοργανισμούς, δεν απαιτείται επιπλέον αερισμός του νερού) και την απουσία προβλημάτων που συνδέονται με τη διάθεση της περίσσειας βιομάζας.

• Ένα άλλο πλεονέκτημα των αναερόβιων αντιδραστήρων είναι ελάχιστο

την ποσότητα εξοπλισμού που απαιτείται για την κανονική λειτουργία του αντιδραστήρα.

Αλλά ταυτόχρονα, τα αναερόβια φυτά εκπέμπουν το προϊόν της ζωτικής δραστηριότητας των μικροοργανισμών - μεθανίου, οπότε πρέπει να παρακολουθείτε συνεχώς τη συγκέντρωσή του στον αέρα.

Όλες οι παραπάνω μέθοδοι χρησιμοποιούνται μόνο μέχρι ένα ορισμένο επίπεδο συγκέντρωσης ρύπων στα λύματα. Πριν απορρίψετε τα λύματα στη δεξαμενή, πρέπει να περάσουν από 3-4 στάδια καθαρισμού. Επιπλέον, μερικές φορές εκτός από τη βιολογική επεξεργασία απαιτεί ιονισμό ή υπεριώδη ακτινοβολία.

Εικ.3. Στάδιο διάσπασης του σχήματος

Όταν αναερόβως μετατρέπονται τα οργανικά υποστρώματα σε μεθάνιο υπό την επήρεια μικροοργανισμών, πρέπει να εφαρμόζονται με συνέπεια 4 στάδια αποσύνθεσης. Ξεχωριστές ομάδες οργανικών ρύπων (υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λιπίδια / λίπη) στη διαδικασία υδρόλυσης πρώτα μετατρέπονται στα αντίστοιχα μονομερή (σάκχαρα, αμινοξέα, λιπαρά οξέα). Περαιτέρω, αυτά τα μονομερή μετατρέπονται σε οργανικά οξέα βραχείας αλυσίδας, αλκοόλες και αλδεΰδες κατά την ενζυματική αποσύνθεση (ακιτογένεση), οι οποίες στην συνέχεια οξειδώνονται περαιτέρω προς οξικό οξύ, το οποίο συνδέεται με την παραγωγή υδρογόνου. Μόνο μετά από αυτό έρχεται η στροφή προς το σχηματισμό του μεθανίου στο στάδιο της μεθανογένεσης. Μαζί με το μεθάνιο, το διοξείδιο του άνθρακα σχηματίζεται επίσης ως παραπροϊόν.

Η περίσσεια ενεργοποιημένης ιλύος, όπως ήδη αναφέρθηκε, μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία με δύο τρόπους: μετά την ξήρανση, ως λίπασμα ή σε ένα αναερόβιο σύστημα καθαρισμού. Οι ίδιες μέθοδοι καθαρισμού χρησιμοποιούνται στη ζύμωση υψηλής συγκέντρωσης λυμάτων που περιέχουν μεγάλη ποσότητα οργανικής ύλης. Οι διεργασίες ζύμωσης διεξάγονται σε ειδικές συσκευές - μεταστάσεις.

Η αποσύνθεση της οργανικής ύλης αποτελείται από τρία στάδια:

• διάλυση και υδρόλυση οργανικών ενώσεων.

Στο πρώτο στάδιο σύνθετες οργανικές ουσίες μετατρέπονται σε βουτυρικά, προπιονικά και γαλακτικά οξέα. Στο δεύτερο στάδιο αυτά τα οργανικά οξέα μετατρέπονται σε οξύ ουρανίου, υδρογόνο, διοξείδιο του άνθρακα. Στο τρίτο στάδιο τα βακτήρια που σχηματίζουν μεθάνιο μειώνουν το διοξείδιο του άνθρακα στο μεθάνιο με απορρόφηση υδρογόνου. Σύμφωνα με τη σύνθεση των ειδών, ο βιοκενός της μετααισθησίας είναι πολύ φτωχότερος από τα αερόβια βιοκενικά.

Οι αναερόβιοι αντιδραστήρες είναι συνήθως δεξαμενές από οπλισμένο σκυρόδεμα ή μέταλλο που περιέχουν ελάχιστο, σε σύγκριση με τους αντιδραστήρες αερόβιου καθαρισμού, εξοπλισμό. Ωστόσο, η ζωτική δραστηριότητα των αναερόβιων βακτηρίων συνδέεται με την απελευθέρωση του μεθανίου, η οποία συχνά απαιτεί την οργάνωση ενός ειδικού συστήματος παρατηρήσεων της συγκέντρωσής του στον αέρα.

Εικ.4. Σχέδιο εργασίας του χωνευτή

Δομικά, ο χωνευτής είναι μια κυλινδρική ή λιγότερο συχνά ορθογώνια δεξαμενή που μπορεί να βυθιστεί πλήρως ή μερικώς στο έδαφος. Ο πυθμένας του χωνευτή έχει μια σημαντική μεροληψία προς το κέντρο. Η οροφή του χωνευτή μπορεί να είναι άκαμπτη ή πλωτή. Στους κατακόρυφους χωνευτές οροφής μειώνεται ο κίνδυνος αύξησης της πίεσης στον εσωτερικό όγκο.

Τα τοιχώματα και ο πυθμένας του χωνευτήρα είναι κατά κανόνα κατασκευασμένα από οπλισμένο σκυρόδεμα.

Η λάσπη και η ενεργοποιημένη λάσπη εισέρχονται από το άνω μέρος του σωλήνα πέψης. Για να επιταχυνθεί η διαδικασία ζύμωσης, οι χωνευτές θερμαίνονται και το περιεχόμενο αναμειγνύεται. Η θέρμανση πραγματοποιείται με ένα ψυγείο νερού ή ατμού. Απουσία οξυγόνου από οργανικές ουσίες (λίπη, πρωτεΐνες κ.λπ.) σχηματίζονται λιπαρά οξέα, από τα οποία σχηματίζονται μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα κατά τη διάρκεια της περαιτέρω ζύμωσης.

Η ζυμωμένη ιλύς υψηλής υγρασίας απομακρύνεται από τον πυθμένα του χωνευτή και αποστέλλεται για ξήρανση (για παράδειγμα, κρεβάτια ιλύος). Το προκύπτον αέριο εκκενώνεται μέσω των σωλήνων στην οροφή του χωνευτή. Από ένα κυβικό μέτρο ίζημα στο χωνευτή 12-16 κυβικά μέτρα φυσικού αερίου, στο οποίο περίπου το 70% είναι το μεθάνιο.

Η επεξεργασία των αναερόβιων λυμάτων έχει ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:

• η διαδικασία δεν παράγει πολύ περίσσεια ενεργοποιημένης ιλύος, επομένως, δεν υπάρχουν προβλήματα με τη διάθεσή της.

• Το 89% της ενέργειας της διαδικασίας πηγαίνει στην παραγωγή μεθανίου.

• μια τέτοια μέθοδος καθαρισμού είναι δυνατή μόνο σε χαμηλές συγκεντρώσεις του υποστρώματος.

• αρκετά χαμηλό ρυθμό αύξησης της βιομάζας.

• Απλούστερος εξοπλισμός σε σύγκριση με τον αερόβιο καθαρισμό.

Η παραπάνω μέθοδος εφαρμόζεται όταν η συγκέντρωση ορισμένων ρύπων δεν υπερβαίνει το επιτρεπτό επίπεδο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν τρία ή τέσσερα στάδια προεπεξεργασίας των λυμάτων προκειμένου να επιτευχθεί η απαιτούμενη περιεκτικότητα ορισμένων ουσιών. Επιπλέον, για την απόρριψη λυμάτων που έχουν ήδη υποστεί επεξεργασία στη δεξαμενή μετά από εγκαταστάσεις βιολογικής επεξεργασίας, είναι συχνά απαραίτητος πρόσθετος καθαρισμός (για παράδειγμα, με οζονισμό ή ακτινοβολία με υπεριώδη ακτινοβολία).

Το πλεονέκτημα της αερόβιας επεξεργασίας είναι η υψηλή ταχύτητα και η χρήση ουσιών σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Σημαντικά μειονεκτήματα, ιδιαίτερα όσον αφορά την επεξεργασία συμπυκνωμένων λυμάτων, είναι η υψηλή κατανάλωση ενέργειας για τον αερισμό και τα προβλήματα που σχετίζονται με την επεξεργασία και τη διάθεση μεγάλων ποσοτήτων υπερβολικής ιλύος. Η αερόβια διεργασία χρησιμοποιείται στον καθαρισμό των δημοτικών, βιομηχανικών και κάποια λυμάτων χοίρων με COD όχι υψηλότερη από το 2000. Διαγραφή τα προαναφερθέντα μειονεκτήματα μπορεί αερόβιο τεχνολογίες προκαταρκτική αναερόβια επεξεργασία συμπυκνωμένου μεθόδου ζυμώσεως μεθανίου λυμάτων η οποία δεν απαιτεί την κατανάλωση ενέργειας για εξαερισμός και επιπλέον συζυγούς για να σχηματίσει μια ενεργειακή αξία - μεθάνιο.

Το πλεονέκτημα της αναερόβιας διαδικασίας είναι επίσης ένας σχετικά μικρός σχηματισμός μικροβιακής βιομάζας. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την αδυναμία απομάκρυνσης οργανικών ρύπων σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Για βαθιά επεξεργασία συμπυκνωμένων λυμάτων, η αναερόβια επεξεργασία πρέπει να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με το επόμενο αερόβιο στάδιο. Η επιλογή της τεχνολογίας και των χαρακτηριστικών της επεξεργασίας λυμάτων καθορίζεται από το περιεχόμενο της οργανικής ρύπανσης σε αυτά.

Κύριο μενού

Γεια σας! Ουσιαστικά όλοι οι τύποι λυμάτων υφίστανται βιοδιαχείριση. Για αυτό το είδος διήθησης, δημιουργούνται ειδικές συνθήκες στις οποίες οι ειδικοί μικροοργανισμοί διασπώνται και επεξεργάζονται διάφορες οργανικές ουσίες που μολύνουν το νερό.

Μία από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους μιας τέτοιας επεξεργασίας είναι η αναερόβια διαδικασία, δηλαδή ο καθαρισμός χωρίς αέρα. Αυτός ο καθαρισμός γίνεται σε ειδικές σηπτικές δεξαμενές που ονομάζονται σηπτικές δεξαμενές.

Η αναερόβια επεξεργασία σε σηπτικές δεξαμενές χρησιμοποιείται κυρίως για την απομάκρυνση ιλύος, λάσπης και άλλων ρύπων από τα λύματα, καθώς και για την επεξεργασία άλλων τύπων αποβλήτων ιλύος και στερεών μορφών. Οι δεξαμενές αυτές είναι σφραγισμένες οριζόντιες οριζόντιες δεξαμενές, στον πυθμένα των οποίων σχηματίζεται ένα ίζημα, αποτελούμενο από στερεά σωματίδια. Στη συνέχεια, θα σαπίσουν και θα αποσυντεθούν με αναερόβιους μικροοργανισμούς.

Ο κύριος στόχος της σήψης είναι να διαχωρίσει τα διαλυτά σωματίδια στο υγρό από αδιάλυτη και αποσυνθετική μόλυνση από αναερόβια βακτήρια. Το αναμφισβήτητο πλεονέκτημα της αναερόβιας επεξεργασίας στις σηπτικές δεξαμενές είναι ο ελαφρά σχηματισμός βιομάζας διαφόρων επιβλαβών μικροβίων. Αυτός ο τύπος αναερόβιας επεξεργασίας είναι λογικότερος για χρήση σε αρκετά χαμηλό επίπεδο υπογείων υδάτων.

Ο αναερόβιος καθαρισμός σε σηπτικές δεξαμενές αποτελείται από δύο στάδια ζύμωσης των λυμάτων. Αυτό είναι ξινή και αλκαλική ζύμωση.

Η όξινη ζύμωση λαμβάνει χώρα στη σηπτική δεξαμενή κατά την αρχική της πλήρωση, όταν τα λύματα δεν έχουν μολυνθεί με ιλύ που έχει υποστεί ζύμωση. Αυτό το στάδιο χαρακτηρίζεται από το σχηματισμό δυσάρεστων αερίων οσμής. Η απομάκρυνση της ιλύος συνοδεύεται από κίτρινο-γκρίζες αποθέσεις, οι οποίες δεν στεγνώνουν καλά στον αέρα. Η λάσπη συνήθως επιπλέει στην επιφάνεια με αέριο.
Τα αέρια που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας όξινης ζύμωσης μετατοπίζουν οξυγόνο και βαθμιαία γεμίζουν τη σηπτική δεξαμενή, με αποτέλεσμα να αρχίζουν να αναπτύσσονται ενεργά αναερόβια βακτήρια. Αυτό υποδηλώνει ότι ξεκίνησε το δεύτερο στάδιο καθαρισμού - αλκαλική ζύμωση.

Η αλκαλική ζύμωση ονομάζεται επίσης μεθάνιο, καθώς το κύριο μέρος των προϊόντων παραγωγής αερίου στη σηπτική δεξαμενή είναι το μεθάνιο. Κατά τη διάρκεια της αλκαλικής ζύμωσης, απουσιάζει ο σχηματισμός φετιδικών αερίων. Επιπλέον, αυτή η διαδικασία χαρακτηρίζεται από μάλλον ταχεία πορεία και ο όγκος της ιλύος μειώνεται σημαντικά. Ταυτόχρονα, το λάσπη έχει ένα σκοτεινό χρώμα και στεγνώνει γρήγορα στον αέρα.

Για μια πληρέστερη αποσύνθεση της ιλύος, χρησιμοποιούνται ειδικοί τύποι στελεχών αναερόβιων βακτηρίων. Αυτό επιτρέπει την πλήρη αποσύνθεση όλων των μολύνσεων. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της αναερόβιας ζύμωσης, ο θάνατος των παθογόνων μικροοργανισμών προχωρεί με υψηλότερο ρυθμό, ως αποτέλεσμα του οποίου παράγεται ένα υψηλότερο ποιοτικό ίζημα, το οποίο χρησιμοποιείται ενεργά στη γεωργία ως οργανικό λίπασμα.

Ο όγκος των σηπτικών δεξαμενών εξαρτάται άμεσα από την ποσότητα της κατανάλωσης νερού. Για παράδειγμα, εάν η κατανάλωση νερού είναι 250 λίτρα την ημέρα, τότε ο ελάχιστος όγκος της σηπτικής δεξαμενής πρέπει να είναι ίσος με περίπου 3 κυβικά μέτρα. Παραδοσιακά, οι σηπτικές δεξαμενές είναι κατασκευασμένες από πέτρες, κόκκινα τούβλα ή σκυρόδεμα με πάχος τοιχώματος τουλάχιστον 12 εκατοστά. Και σήμερα, τα δοχεία από πλαστικό, πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο και σύνθετα υαλοβάμβακα γίνονται όλο και πιο δημοφιλή. Το υλικό επιλέγεται με βάση όλα τα τεχνικά του χαρακτηριστικά: μηχανική αντοχή στην πίεση, ευαισθησία στη διάβρωση, ακαμψία και αντοχή. Το σχήμα της σηπτικής δεξαμενής μπορεί να είναι διαφορετικό, αλλά το καλύτερο σχήμα είναι η περιφέρεια, αφού οι στρογγυλοί τοίχοι κατανέμουν ομοιόμορφα την πίεση του εδάφους.

Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι, παρά τα πλεονεκτήματα του αναερόβιου καθαρισμού, η μέθοδος αυτή εξακολουθεί να έχει τα μικρά μειονεκτήματά της. Αυτά περιλαμβάνουν τα χαμηλά ποσοστά ζύμωσης και ανακύκλωσης, τον κίνδυνο έκλυσης μεθανίου, την ιδιαίτερη ευαισθησία στα βαρέα μέταλλα, καθώς και τον εμπλουτισμό των εκροών με άζωτο αμμωνίου.

Πρέπει να ειπωθεί ότι ο καθαρισμός χωρίς θρεπτικά συστατικά είναι εφικτός και ότι έχουν δημιουργηθεί όλες οι συνθήκες για τη μείωση του όγκου των αποβλήτων. Η αναερόβια μέθοδος καθαρισμού των υδάτων σε σηπτικές δεξαμενές είναι η πιο παραγωγική και ελπιδοφόρα, δεδομένου ότι η εφαρμογή της απαιτεί ελάχιστη ποσότητα εξοπλισμού σε λειτουργία και δεν υπάρχουν προβλήματα με τη διάθεση των αποβλήτων. Αυτό με τη σειρά του δίνει αναμφισβήτητα οικονομικά πλεονεκτήματα και υψηλά ποσοστά καθαρισμού.

Διαθέτει αναερόβια επεξεργασία λυμάτων. Βασικές εγκαταστάσεις

Τεχνική αναερόβια μέθοδος επεξεργασίας λυμάτων χρησιμοποιείται στην επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων, αυτό παράγει ενέργεια με τη μορφή βιοαερίου, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Η ιδιαιτερότητα της αναερόβιας μεθόδου είναι η οξίνιση και η πέψη των ενώσεων άνθρακα για να ληφθούν τελικά προϊόντα με τη μορφή μεθανίου και μονοξειδίου του άνθρακα. Στην αναερόβια μέθοδο, ο αερισμός με χρήση οξυγόνου δεν χρησιμοποιείται κατά τον καθαρισμό, καθώς η διαδικασία καθαρισμού των λυμάτων προχωρά χωρίς επαφή με τον αέρα. Επίσης, η βιολογική επεξεργασία υγρών αποβλήτων παράγει μόνο μια μικρή ποσότητα περίσσειας ιλύος. Οι μονάδες επεξεργασίας αναερόβιων λυμάτων είναι ιδιαίτερα κατάλληλες για επεξεργασία λυμάτων με υψηλά ή / και ταχέως μεταβαλλόμενα επίπεδα ρύπανσης από COD και BOD, καθώς και για εποχικά λειτουργούσες επιχειρήσεις. Το βιοαέριο που παράγεται κατά τη διαδικασία πέψης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία πρόσθετης ενέργειας, πράγμα που αποτελεί πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου καθαρισμού.

Βασικές εγκαταστάσεις: 1. Σκελετοί (μεγάλα σκουπίδια). 2. Κατακόρυφη και οριζόντια παγίδα άμμου. 3. Πρωτογενείς σηπτικές δεξαμενές. 4. Δεξαμενές Aero.

5. Πλύσιμο 6. Επίπεδα κοίλα κόσκινα. 7. Γρήγορα φίλτρα. 8. Metantenki

9. Συσπειρωτήρες ιλύος 10. Πρέσες φίλτρων.

Οι διεργασίες αναερόβιας οξείδωσης προχωρούν χωρίς πρόσβαση στο μοριακό οξυγόνο, ενώ ανιόντα που περιέχουν οξυγόνο χρησιμεύουν ως πηγή οξυγόνου στο νερό: κλπ. Η μέθοδος βασίζεται στην ικανότητα ορισμένων μικροοργανισμών να υδρολύουν πολύπλοκες οργανικές ενώσεις στη διάρκεια της ζωής τους και στη συνέχεια να χρησιμοποιούν βακτήρια που σχηματίζουν μεθάνιο για να τα μετατρέψουν σε μεθάνιο και ανθρακικό οξύ.

3. Καταγράψτε τις συνθήκες για το σχηματισμό του νέφους στο Λονδίνο και στο Λος Άντζελες και εξηγήστε ποιες είναι οι ομοιότητες και οι διαφορές τους.

1. Μη ευνοϊκή μετεωρολογική κατάσταση.

2. Εκπομπές επιχειρήσεων.

3. Ρύπανση από τα αυτοκίνητα.

4. Η παρουσία όζοντος στην ατμόσφαιρα.

Το λαιμό του Λονδίνου και του Λος Άντζελες δεν έχει σχεδόν καμία ομοιότητα. Οι όροι της εκπαίδευσής τους μπορούν να συνοδεύονται μεταξύ τους, αλλά σε μικρό βαθμό.

Διαφορές: 1. Η βάση των φωτοχημικών αντιδράσεων σκουριάς του Λος Άντζελες. Στο Λονδίνο, μπορούν να συνοδεύουν μόνο το σχηματισμό του νέφους. 2. Ο θόρυβος του Λος Άντζελες συνδέεται με την ατμοσφαιρική ρύπανση από τα καυσαέρια μεταφοράς που περιέχουν οξείδια του αζώτου, ενώ ο νέφος του Λονδίνου συνδέεται με την ατμοσφαιρική ρύπανση με αιθάλη ή καπνούς που περιέχουν διοξείδιο του θείου. 3. Το Λος Άντζελες συχνότερα «υποφέρει» από το νέφος τον Αύγουστο και τον Σεπτέμβριο, το Λονδίνο, αντίθετα τους χειμερινούς μήνες. 4. Η κύρια πηγή θρόμβου στο Λος Άντζελες είναι η βενζίνη, ο άνθρακας στο Λονδίνο. 5. Προϋπόθεση για το σχηματισμό νέφους στο Λονδίνο είναι ο ήρεμος καιρός, ο οποίος δεν είναι τόσο σημαντικός για το Λος Άντζελες. 6. Η αναστροφή της θερμοκρασίας στο Λος Άντζελες συμβαίνει σε υψόμετρο πάνω από ένα χιλιόμετρο και στο Λονδίνο αρκετές εκατοντάδες μέτρα. 7. Στο Λονδίνο, υπάρχει μεγάλη υγρασία.

Αριθμός εισιτηρίου 30

1) Η έννοια της βιώσιμης ανάπτυξης. Η ιστορία του σχηματισμού.

Η έννοια της βιώσιμης ανάπτυξης θεωρείται ότι είναι μια τέτοια εξέλιξη που ικανοποιεί τις ανάγκες του παρόντος, αλλά δεν θέτει σε κίνδυνο τη δυνατότητα των μελλοντικών γενεών να καλύψουν τις ανάγκες τους. Με άλλα λόγια, η ανθρωπότητα πρέπει να μάθει να «ζει μέσα στα μέσα της», να χρησιμοποιεί φυσικούς πόρους, χωρίς να τις υπονομεύει, να επενδύει χρήματα, μιλώντας μοιραία σε «ασφάλιση» - να χρηματοδοτεί προγράμματα που αποσκοπούν στην πρόληψη των καταστροφικών συνεπειών των δικών τους δραστηριοτήτων.

Η αειφόρος ανάπτυξη περιλαμβάνει δύο βασικές αλληλένδετες έννοιες:
1) η έννοια των αναγκών, συμπεριλαμβανομένης της προτεραιότητας (απαραίτητη για την ύπαρξη των φτωχότερων τμημάτων του πληθυσμού) ·
2) η έννοια των περιορισμών (λόγω της τεχνολογίας και της οργάνωσης της κοινωνίας) που επιβάλλονται στην ικανότητα του περιβάλλοντος να ανταποκρίνεται στις σημερινές και μελλοντικές ανάγκες της ανθρωπότητας
Η έννοια της βιώσιμης ανάπτυξης βασίζεται σε πέντε βασικές αρχές.
1. Η ανθρωπότητα είναι πράγματι ικανή να δώσει στην ανάπτυξη έναν βιώσιμο και μακροχρόνιο χαρακτήρα, ώστε να ανταποκρίνεται στις ανάγκες των ζωντανών ανθρώπων, χωρίς να στερεί τις μελλοντικές γενιές από την ευκαιρία να καλύψουν τις ανάγκες τους.
2. Οι περιορισμοί στην εκμετάλλευση των φυσικών πόρων είναι σχετικοί. Συνδέονται με το σημερινό επίπεδο τεχνολογίας και κοινωνικής οργάνωσης, καθώς και με την ικανότητα της βιόσφαιρας να αντιμετωπίσει τις συνέπειες της ανθρώπινης δραστηριότητας.
3. Είναι απαραίτητο να ικανοποιήσουμε τις στοιχειώδεις ανάγκες όλων των ανθρώπων και να δώσουμε σε όλους την ευκαιρία να συνειδητοποιήσουν τις ελπίδες τους για μια καλύτερη ζωή. Χωρίς αυτό, η βιώσιμη και μακροπρόθεσμη ανάπτυξη είναι απλώς αδύνατη. Μια από τις κύριες αιτίες περιβαλλοντικών και άλλων καταστροφών - η φτώχεια, η οποία έχει γίνει κοινός τόπος στον κόσμο.
4. Είναι απαραίτητο να συμβιβάσουμε τον τρόπο ζωής εκείνων που έχουν μεγάλα κεφάλαια (νομισματικά και υλικά) με τις οικολογικές δυνατότητες του πλανήτη, ιδιαίτερα όσον αφορά την κατανάλωση ενέργειας.
5. Οι διαστάσεις και τα ποσοστά αύξησης του πληθυσμού θα πρέπει να συντονίζονται με το μεταβαλλόμενο παραγωγικό δυναμικό του παγκόσμιου οικοσυστήματος της Γης.
Η διαμόρφωση της έννοιας της βιώσιμης ανάπτυξης συνδέεται άρρηκτα με την κατανόηση της ανθρώπινης ιστορίας.

Οι κύριοι παράγοντες της αειφόρου ανάπτυξης είναι οικονομικοί, κοινωνικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες, οι οποίοι αποτελούν τη βάση της τριετούς έννοιας της βιώσιμης ανάπτυξης. Η οικονομική συνιστώσα συνεπάγεται τη βέλτιστη χρήση των φυσικών πόρων και τη χρήση φιλοπεριβαλλοντικών τεχνολογιών, συμπεριλαμβανομένης της εξόρυξης και επεξεργασίας πρώτων υλών, της δημιουργίας φιλικών προς το περιβάλλον προϊόντων, της ελαχιστοποίησης, της επεξεργασίας και της διάθεσης των αποβλήτων. Η κοινωνική συνιστώσα της βιωσιμότητας επικεντρώνεται στους ανθρώπους και στοχεύει στη διατήρηση της σταθερότητας των κοινωνικών και πολιτιστικών συστημάτων, συμπεριλαμβανομένης της μείωσης του αριθμού καταστροφικών συγκρούσεων μεταξύ των ανθρώπων. Στο πλαίσιο της έννοιας της ανθρώπινης ανάπτυξης, ο άνθρωπος δεν είναι ένα αντικείμενο, αλλά ένα θέμα ανάπτυξης. Η έννοια της αειφόρου ανάπτυξης υποδηλώνει ότι ένα άτομο πρέπει να συμμετέχει στις διαδικασίες που αποτελούν τη σφαίρα της ζωής του, να διευκολύνει την υιοθέτηση και εφαρμογή των αποφάσεων και να ελέγχει την εφαρμογή τους. Η περιβαλλοντική συνιστώσα θα πρέπει να διασφαλίζει την ακεραιότητα των φυσικών και βιολογικών συστημάτων. Ιδιαίτερη σημασία έχει η βιωσιμότητα των οικοσυστημάτων, από τα οποία εξαρτάται η παγκόσμια σταθερότητα ολόκληρης της βιόσφαιρας. Επιπλέον, η έννοια των «φυσικών» συστημάτων και των ενδιαιτημάτων μπορεί να γίνει κατανοητή σε γενικές γραμμές, περιλαμβανομένου ενός περιβάλλοντος που δημιουργήθηκε από τον άνθρωπο, όπως για παράδειγμα οι πόλεις. Η εστίαση είναι στη διατήρηση της ικανότητας να θεραπεύεται και να προσαρμόζεται δυναμικά σε αυτά τα συστήματα για να αλλάξουν, αντί να τα διατηρούν σε μια ορισμένη "ιδανική" στατική κατάσταση. Η υποβάθμιση των φυσικών πόρων, η περιβαλλοντική ρύπανση και η απώλεια βιοποικιλότητας μειώνουν την ικανότητα των οικολογικών συστημάτων να θεραπεύονται.

2) Μέθοδοι αφαλάτωσης νερού. Το νερό αφαλάτωσης σημαίνει μείωση της ποσότητας των διαλελυμένων αλάτων σε αυτό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται επίσης απιονισμό ή αφαλάτωση. Για τη θάλασσα και το αλατούχο (υφάλμυρο) νερά, αυτή η διαδικασία ονομάζεται αφαλάτωση.

Ταξινόμηση αφαλάτωσης:

θερμική?
ανταλλαγή ιόντων ·
μεμβράνη.
αντίστροφη όσμωση
ηλεκτροδιάλυση.
σε συνδυασμό.
Η παλαιότερη μέθοδος απόκτησης αφαλατωμένου νερού (απόσταγμα) είναι η θερμική μέθοδος - απόσταξη, απόσταξη, εξάτμιση. Η βάση της διεργασίας είναι η μεταφορά του νερού στην ατμόσφαιρα με την επακόλουθη συμπύκνωση. Το νερό πρέπει να εξατμιστεί για να εξατμιστεί και κατά τη διάρκεια της συμπύκνωσης ατμού, η θερμότητα πρέπει να αφαιρεθεί από τη μετάβαση φάσης. Όταν σχηματίζεται ατμός, μεταφέρονται μόρια διαλελυμένων ουσιών μαζί με μόρια νερού σύμφωνα με την πτητικότητα τους. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι οι ελάχιστες ποσότητες αντιδραστηρίων που χρησιμοποιούνται και ο όγκος των αποβλήτων που μπορούν να ληφθούν υπό τη μορφή στερεών αλάτων. Από τη φύση της χρήσης τους, τα φυτά απόσταξης χωρίζονται σε μονοβάθμια, πολλαπλών σταδίων και θερμοσυμπίεση. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η χρήση εξατμιστήρων σε συνδυασμό με συστήματα ανταλλαγής ιόντων και αντιδραστηρίων. Υπό αυτές τις συνθήκες, είναι δυνατή η βελτιστοποίηση της κατανάλωσης αντιδραστηρίων, η θέρμανση και η επίλυση τόσο οικονομικών όσο και περιβαλλοντικών προβλημάτων.
Η θερμική μέθοδος επιτρέπει την αφαλάτωση του νερού με οποιαδήποτε περιεκτικότητα σε αλάτι.

Θερμική μέθοδος: · ελάχιστη ποσότητα αντιδραστηρίων και απόρριψη αλατιού στο περιβάλλον · · υψηλή ποιότητα νερού σε εναιωρήματα · δυνατότητα λήψης αποβλήτων ελάχιστου όγκου μέχρι ξηρά άλατα · δυνατότητα χρήσης υπερβολικής θερμότητας · αφαίρεση διαλελυμένων αερίων από το νερό. Μειονεκτήματα: - η ανάγκη για προ-κατάρτιση, · Υψηλή κατανάλωση ενέργειας · · Μεγάλες κεφαλαιουχικές δαπάνες.

Τις περισσότερες φορές αφαλάτωση του νερού διεξάγεται με ανταλλαγή ιόντων. Αυτή είναι η πιο αποδεδειγμένη και αξιόπιστη μέθοδος. Η μέθοδος βασίζεται στην ιδιότητα ορισμένων ουσιών να ανταλλάσσουν αντιστρόφως ιόντα με διαλύματα αλατιού. Αυτές οι ουσίες ονομάζονται ρητίνες ανταλλαγής ιόντων. Αυτό είναι ένα είδος στερεών ηλεκτρολυτών, οι οποίοι χωρίζονται σε κατιοντοεναλλάκτες και ανιονανταλλάκτες. Οι κατιονανταλλάκτες είναι ουσίες του τύπου στερεών οξέων, όπου τα ανιόντα αντιπροσωπεύονται ως αδιάλυτα στο νερό πολυμερή. Οι ανιονανταλλάκτες είναι εγγενώς σκληρές βάσεις, η αδιάλυτη δομή των οποίων σχηματίζεται από κατιόντα. Τα ανιόντα τους (συνήθως μία ομάδα υδροξυλίου) είναι κινητά και μπορούν να ανταλλάσσονται με ανιόντα διαλυμάτων. Ο χημικός μηχανισμός των ρητινών ανταλλαγής ιόντων είναι η διαδοχική διέλευση του νερού μέσω κατιόντων και ρητινών ανταλλαγής ανιόντων. Ως αποτέλεσμα, τα κατιόντα και τα ανιόντα απομακρύνονται από το νερό και ως εκ τούτου αφαιρούνται. Η ικανότητα ανταλλαγής ρητινών ανταλλαγής ιόντων (ιοντοανταλλακτών) δεν είναι άπειρη, μειώνεται σταδιακά και τελικά εξαντλείται τελείως. Σε αυτή την περίπτωση απαιτείται αναγέννηση με ένα όξινο διάλυμα (εναλλάκτης κατιόντων) ή αλκαλικό (εναλλάκτης ανιόντων), το οποίο αποκαθιστά πλήρως τις αρχικές χημικές ιδιότητες των ρητινών. Αυτό το πολύτιμο χαρακτηριστικό σας επιτρέπει να τα χρησιμοποιήσετε για μεγάλο χρονικό διάστημα Η πολύπλοκη διαδικασία χρήσης ρητινών ανταλλαγής ιόντων και η επακόλουθη αναγέννησή τους απαιτεί αυτοματοποίηση, ένα πολύπλοκο σύστημα ελέγχου και ο απαραίτητος εξοπλισμός είναι μάλλον δυσκίνητος, γεγονός που περιορίζει τη χρήση του στην καθημερινή ζωή. Επί του παρόντος, η μέθοδος αυτή περιλαμβάνεται συχνά ως ένα από τα στοιχεία της διαδικασίας επεξεργασίας των υδάτων σε ιδιωτικές κατοικίες με αυτόνομο σύστημα παροχής νερού.

Ηλεκτροσμωση Η αφαλάτωση με βάση την ηλεκτροσμόση πραγματοποιείται σε ειδικές συσκευές, οι οποίες είναι ένα ηλεκτρολυτικό λουτρό διαχωρισμένο από δύο ημιδιαπερατές μεμβράνες σε τρία διαμερίσματα. Το νερό της πηγής τροφοδοτείται στον μεσαίο θάλαμο. Ιόντα αλάτων στο νερό βιαστικά μέσω της μεμβράνης προς το ηλεκτρόδιο που έχει το αντίθετο φορτίο. Καθαρό νερό παραμένει στον μεσαίο θάλαμο. Αυτή η μέθοδος απαιτεί ενέργεια, αν και είναι αρκετά αποτελεσματική. Η απόδοση είναι μεγαλύτερη από 90%, φθάνοντας σε ορισμένες περιπτώσεις το 96%. Οι μεμβράνες έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής, η οποία είναι κατ 'ανώτατο όριο 5 χρόνια, ενώ κάτω από δυσμενείς συνθήκες λειτουργίας είναι πολύ μικρότερη. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος, όπως και οι περισσότερες άλλες μεθόδους που χρησιμοποιούν ημιπερατές μεμβράνες, απαιτεί προκαταρκτική προετοιμασία του καθαρισμένου νερού. Υπάρχει ένα ακόμη χαρακτηριστικό που περιορίζει σημαντικά τη χρήση αυτής της μεθόδου. Αυτό είναι το γεγονός ότι όλες οι ουσίες που δεν μετατράπηκαν σε ιόντα μετά τη διάλυση δεν αντιδρούν στο ηλεκτρικό πεδίο. Δηλαδή περισσότερες οργανικές ουσίες, βακτηρίδια, ιούς κ.λπ. θα παραμείνει στη λύση.

Καλώς ήλθατε στην Unipedia

Μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για αυτόνομα συστήματα επεξεργασίας λυμάτων του εμπορικού σήματος UNILOS

  • Άρθρα
  • Channeling
  • Αναερόβια επεξεργασία λυμάτων - γενικές πληροφορίες

Αναερόβια επεξεργασία λυμάτων - γενικές πληροφορίες

Η χρήση αναερόβιων αντιδραστήρων ή χωνευτών έχει αποδειχθεί πολύ αποτελεσματική σε βιομηχανικές και οικιακές εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Αυτή η τεχνική είναι ανώτερη από άλλες μεθόδους πρωτογενούς θεραπείας στις οικονομικές και περιβαλλοντικές επιδόσεις. Μεταξύ άλλων, για ορισμένους τύπους υγρών αποβλήτων (COD πάνω από 2000 mg / l), μόνο ο αναερόβιος καθαρισμός είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο αφαιρούνται έως και 90% των ακαθαρσιών. Για πιο αποτελεσματικό καθαρισμό του νερού καταφεύγουν σε πολυεπίπεδο καθαρισμό χρησιμοποιώντας αναερόβιους και αερόβιους μικροοργανισμούς.

Οι σύγχρονοι βιοαντιδραστήρες έχουν μια αρκετά ξεκάθαρη αρχή λειτουργίας. Είναι μια σφραγισμένη δεξαμενή που δεν έχει καμία επικοινωνία με το περιβάλλον οξυγόνου. Εντός της δεξαμενής βρίσκεται ενεργοποιημένη λάσπη - μακροκόλων των αναερόβιων μικροοργανισμών. Η ανάπτυξη της βιομάζας σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο είναι αργή, επομένως η διατήρηση του υπάρχοντος πληθυσμού είναι πολύ σημαντική για την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας καθαρισμού.

Το μεγαλύτερο μέρος της ενεργοποιημένης ιλύος είναι στον πυθμένα του αντιδραστήρα, αλλά μικροοργανισμοί υπάρχουν στα ανώτερα στρώματα του νερού ως εναιώρημα. Η αναερόβια ενεργοποιημένη λάσπη, συχνά αναφερόμενη ως μεθανογόνος, είναι ένας πυκνός κόκκος μήκους 2-3 mm. Αυτές είναι οι μικροβιακές κοινότητες. Κάθε κόκκος περιέχει διαφορετικό αριθμό διαφορετικών μικροοργανισμών · μεταξύ των πιο συνηθισμένων, μπορούν να σημειωθούν οι αρχαιές διαφορετικών γενών και μεθανοσαρκίνης. Τα τελευταία απαντώνται συχνότερα σε εξαιρετικά συγκεντρωμένα απόβλητα.

Στη διαδικασία της ζωτικής δραστηριότητας, οι κόκκοι της ιλύος διασπούν τα χημικά και βιολογικά "σκουπίδια" που εισέρχονται στα λύματα, ενώ απελευθερώνουν μεθάνιο και νερό. Στα συστήματα πολυεπίπεδης βιοαποκατάστασης, έχει δημιουργηθεί μια ακολουθία απόρριψης των κύριων προϊόντων διήθησης. Αφήνοντας το χωνευτήριο το νερό στέλνεται στη δεξαμενή αερισμού, όπου καθαρίζεται με αερόβια βακτήρια. Το αέριο ανεβαίνει και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση του αντιδραστήρα. Η κανονική θερμοκρασία για την ανάπτυξη της αναερόβιας αρχαίας είναι 30 μοίρες, αλλά χάρη στην ανάπτυξη των επιλογέων, έχουν απομονωθεί οργανισμοί που λειτουργούν στους 10-20 βαθμούς.

Εκτός από τις συμπαγείς εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία αυτόνομων συστημάτων αποχέτευσης σε ιδιωτικές κατοικίες, υπάρχουν βιομηχανικά αναερόβια συγκροτήματα. Αυτά περιλαμβάνουν:

  1. λιμνοθάλασσες - άποικοι, οργανωμένοι κάτω από τον ανοιχτό ουρανό ή σε ειδικά δωμάτια. Σε περιοχές με ζεστό κλίμα, τέτοια σύμπλοκα δεν εξυπηρετούν μόνο ως μονάδα επεξεργασίας λυμάτων. Παράγει επίσης βιοαέριο που χρησιμοποιείται στα συστήματα καυσίμων των επιχειρήσεων. Τις περισσότερες φορές, οι λιμνοθάλασσες είναι τοποθετημένες κοντά σε χοιροστάσια, η υγρή κοπριά και οι αποχετεύσεις από τα σφαγεία στραγγίζονται σε αυτά.
  2. Βιομηχανικοί βιοαντιδραστήρες - ερμητικές δεξαμενές εγκατεστημένες σε σταθμούς βιολογικού καθαρισμού, επιχειρήσεις εξυπηρέτησης ή νοικοκυριά. Λόγω της απουσίας της ανάγκης για αυστηρό έλεγχο των περιβαλλοντικών συνθηκών, καθώς και ενός βραδέως αυξανόμενου πληθυσμού μικροοργανισμών, οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις αυτού του τύπου είναι οικονομικά αποδοτικές όσον αφορά τη φροντίδα και τη συντήρηση.

Κατά τον καθαρισμό των δεξαμενών στις οποίες πραγματοποιείται αναερόβια καταστροφή βιοϋλικών, καθίσταται αναγκαία η αφαίρεση μέρους του ενεργού άνθρακα. Η αφαίρεση των δοχείων μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη βοήθεια μηχανών ασβέσεως ή με το χέρι. Το Il δεν έχει παθογόνες ή τοξικές ιδιότητες, είναι απολύτως ακίνδυνο για τους ανθρώπους και τα ζώα. Με την παρουσία ειδικού εξοπλισμού, για παράδειγμα φυγοκεντρητές ξήρανσης (με λεπτή μάσκα), το συμπύκνωμα λάσπης μπορεί να κατασκευαστεί από το πλεόνασμα για περαιτέρω πώληση. Επιπλέον, η αναερόβια ιλύς είναι πλούσια σε μεταλλικά στοιχεία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως λίπασμα ή για τη διατροφή των ζώων.

Αναερόβια επεξεργασία λυμάτων

Οι χημικές εταιρείες καταναλώνουν πολλά απόβλητα και, στη συνέχεια, απορρίπτουν μια μεγάλη ποσότητα υψηλά μολυσμένων υγρών. Έτσι, το έργο ορθολογικής ολοκληρωμένης χρήσης των υδάτινων πόρων σήμερα είναι ιδιαίτερα έντονο και αποτελεί σημαντικό τεχνικό, οικονομικό και τεχνολογικό πρόβλημα. Μία από τις μεθόδους επεξεργασίας αναερόβιων λυμάτων.

Γιατί πρέπει να καθαριστούν τα λύματα;

Τα λύματα περιέχουν διάφορες ακαθαρσίες, κολλοειδή και χονδρόκοκκα σωματίδια, ορυκτές, οργανικές, βιολογικές ουσίες. Προκειμένου τα λύματα να μην έχουν αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον και να ρυπαίνουν το περιβάλλον, είναι επιτακτικό να καθαρίζονται πριν από την εκκένωση τους, το κύριο καθήκον του οποίου είναι η απολύμανση, η αποσαφήνιση, η απαέρωση, η απόσταξη, η αποσκλήρυνση. Τα λύματα που είναι μολυσμένα με διάφορες χημικές ουσίες αντιμετωπίζονται με διαφορετικούς τρόπους. Τα πιο δημοφιλή μεταξύ τους είναι μηχανικά, χημικά, φυσικοχημικά και βιολογικά.

Τι είναι η βιολογική επεξεργασία των λυμάτων;

Η βιολογική επεξεργασία πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας οργανικές ουσίες. Αυτή η τεχνική βασίζεται στην ικανότητα των μικροοργανισμών να χρησιμοποιούν οργανικές ουσίες διαλυμένες στα λύματα. Η οργανική κατανάλωση γίνεται παρουσία και απουσία οξυγόνου.

Μέθοδοι βιολογικής επεξεργασίας

Μέθοδοι βιολογικής επεξεργασίας - αερόβιες και αναερόβιες. Η αναερόβια διεξάγεται χωρίς την επαφή με οξυγόνο. Λόγω του προσιτού κόστους και της υψηλής απόδοσης, αυτή η τεχνική είναι στην ευρύτερη δυνατή ζήτηση στη σύγχρονη βιομηχανία.

Μέθοδοι αερόβιας επεξεργασίας λυμάτων: πώς επεξεργάζονται τα λύματα υπό αερόβιες συνθήκες

Η διαδικασία απολύμανσης των μολυσμένων λυμάτων με τη συμμετοχή αερόβιων μικροοργανισμών λαμβάνει χώρα υπό την προϋπόθεση της συνεχούς πρόσβασης οξυγόνου (είναι το οξυγόνο που καθορίζει τη ζωτική δραστηριότητα των οργανικών ουσιών). Η ίδια η διαδικασία καθαρισμού λαμβάνει χώρα σε δεξαμενή βιοαντιδραστήρα ή αερισμού (ειδικό δοχείο από πλαστικό, μέταλλο ή σκυρόδεμα). Στη δεξαμενή σε μικρή απόσταση από τον πυθμένα είναι κόσκινα και βούρτσες - χρησιμεύουν ως βάση για την τοποθέτηση αποικιών αερόβιων βακτηρίων.

Για να εξασφαλιστεί σταθερή πρόσβαση οξυγόνου, στο κάτω μέρος των δεξαμενών τοποθετούνται αεριστήρες, ειδικοί σωλήνες με οπές. Ο αέρας που περνά μέσα από αυτά, κορεσίζει τις παροχέτευσεις με οξυγόνο και δημιουργεί έτσι τις απαραίτητες συνθήκες για τη ζωή και την ανάπτυξη αερόβιων. Δεδομένου ότι οι διαδικασίες οξείδωσης οργανικών ουσιών συνοδεύονται από την απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας, η θερμοκρασία εργασίας μέσα στη λεκάνη αερισμού μπορεί να αυξηθεί σημαντικά.

Για κανονικά συστήματα αυτού του τύπου απαιτείται ένα πολύπλοκο σύστημα ηλεκτρονικών. Βοηθά στη διατήρηση των απαραίτητων συνθηκών για τη ζωτική δραστηριότητα των αερόβιων βακτηρίων.

Χαρακτηριστικά των διεργασιών βιολογικού καθαρισμού αναερόβιο τρόπο

Η αναερόβια επεξεργασία χρησιμοποιείται κυρίως για την απομάκρυνση της ιλύος, της ιλύος και άλλων μολυσματικών υγρών αποβλήτων. Χρησιμοποιείται επίσης για την επεξεργασία άλλων τύπων κατακρημνίσεων, στερεών αποβλήτων. Οι σηπτικές δεξαμενές είναι υπόγεια, ερμητικά σφραγισμένες οριζόντιες δεξαμενές, στον πυθμένα των οποίων σχηματίζεται ένα στερεό ίζημα. Στη συνέχεια, σβήνει και αποσυντίθεται. Αυτές οι μέθοδοι εμφανίζονται ακριβώς λόγω των επιδράσεων των αναερόβιων μικροοργανισμών.

Το κύριο έργο της σηπτικής δεξαμενής του αναερόβιου φυτού είναι ο διαχωρισμός των διαλυτών υγρών σωματιδίων από την αδιάλυτη και η αποσύνθεση των ρύπων με επεξεργασία με αναερόβιους μικροοργανισμούς. Το πλεονέκτημα των συστημάτων επεξεργασίας αναερόβιων αποβλήτων είναι η χαμηλή βιομάζα επιβλαβών μικροοργανισμών. Συνιστάται η χρήση της μεθόδου σε χαμηλό επίπεδο υπογείων υδάτων.

Μέθοδοι αναερόβιας επεξεργασίας. Αναερόβια βιολογική επεξεργασία λυμάτων

Οι διαδικασίες αναερόβιας επεξεργασίας νερού πραγματοποιούνται σε χωνευτές και βιοαντιδραστήρες (αυτές οι εγκαταστάσεις είναι σφραγισμένες). Υλικά για την κατασκευή δοχείων - μέταλλο, πλαστικό, σκυρόδεμα. Δεδομένου ότι δεν απαιτείται οξυγόνο για τη δραστηριότητα των μικροοργανισμών, όλες οι διαδικασίες καθαρισμού προχωρούν χωρίς απελευθέρωση ενέργειας και η θερμοκρασία δεν αυξάνεται. Με την αποσύνθεση των οργανικών συστατικών που βρίσκονται στο νερό, ο αριθμός των αποικιών των βακτηρίων παραμένει σχεδόν αμετάβλητος. Δεδομένου ότι δεν απαιτείται σύνθετο σύστημα ελέγχου των περιβαλλοντικών συνθηκών στην περίπτωση αυτή, το κόστος της μεθόδου είναι σχετικά χαμηλό.

Το κύριο μειονέκτημα της αναερόβιας επεξεργασίας είναι ο σχηματισμός καύσιμου αερίου μεθανίου ως αποτέλεσμα της δραστηριότητας των αναερόβιων. Επομένως, οι δομές μπορούν να εγκατασταθούν μόνο σε επίπεδες, καλά εμφυτευμένες επιφάνειες · οι αναλυτές αερίων πρέπει να τοποθετηθούν κατά μήκος της περιμέτρου τους και στη συνέχεια να συνδεθούν με ένα σύστημα συναγερμού πυρκαγιάς. Με την ευκαιρία, ο αναερόβιος καθαρισμός στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιείται για την εξυπηρέτηση εξοχικών κατοικιών και εξοχικών σπιτιών στο LOS.

Σχέδιο μονάδας επεξεργασίας λυμάτων και συσκευής ITP (θερμαντικά σημεία) κτιρίων

Η αναερόβια επεξεργασία δεν είναι ένα πλήρες σχήμα, αλλά μόνο ένα ξεχωριστό βήμα σε ένα σύνθετο σύστημα καθαρισμού λυμάτων από διάφορες μολυσματικές ουσίες. Το πρόγραμμα επεξεργασίας νερού στη μονάδα επεξεργασίας έχει ως εξής:

  1. Τα απόβλητα που περιέχουν οργανική ύλη και ανόργανες ουσίες, μεγάλα σωματίδια (πέτρες, άμμος), συνθετικά εγκλείσματα πέφτουν στον πρώτο θάλαμο (ονομάζεται σηπτική δεξαμενή). Στο φρεάτιο υπάρχει μηχανική επεξεργασία λυμάτων υπό την επίδραση της βαρύτητας. Τα κύρια βαριά εξαρτήματα εγκατασταθούν στο κάτω μέρος της δεξαμενής.
  2. Μετά από την προεπεξεργασία, τα λύματα εισέρχονται ήδη στο δεύτερο θάλαμο, όπου είναι κορεσμένα με οξυγόνο. Μεγάλες οργανικές εγκλείσεις εδώ συνθλίβονται σε μικρά σωματίδια. Σε ορισμένες εγκαταστάσεις σε αυτούς τους θαλάμους υπάρχουν έλατα και βούρτσες από χάλυβα, οι οποίες διατηρούν μη αποικοδομήσιμα συστατικά όπως πολυαιθυλένιο, συνθετικές ίνες και άλλα υλικά που είναι πρακτικά άφθαρτα.
  3. Κορεσμένα απόβλητα οξυγόνου ρέουν στο βιοαντιδραστήρα δεξαμενής, όπου η οργανική ύλη αποσυντίθεται.
  4. Ο τελικός καθαρισμός της βαρύτητας γίνεται στον τελευταίο θάλαμο. Στο κάτω μέρος αυτού του διαμερίσματος υπάρχει μια ραχοκοκαλιά ασβεστόλιθου που δεσμεύει χημικά ενεργά στοιχεία.

Μια ξεχωριστή συσκευή φιλτραρίσματος μπορεί να εγκατασταθεί επιπρόσθετα στην έξοδο της μονάδας επεξεργασίας λυμάτων. Εξασφαλίζει τον μέγιστο βαθμό καθαρισμού - έως 99%. Μετά την εκκίνηση, οι σταθμοί βιολογικής επεξεργασίας λειτουργούν εντελώς αυτόνομα.

Όλες οι διεργασίες μετασχηματισμού είναι στενά αλληλένδετες και προχωρούν στην ικανότητα του αναερόβιου βιοαντιδραστήρα με τον προβλεπόμενο τρόπο. Κάθε τεχνολογική παραβίαση οδηγεί στην αποτυχία όλων των διαδικασιών. Ως εκ τούτου, ο σχεδιασμός των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων πρέπει να είναι όσο το δυνατόν ακριβέστεροι - καθώς και η προσαρμογή τους στα κατάλληλα λύματα.

Ανάλογα με την κυρίαρχη κατηγορία οργανικών ουσιών (δηλαδή τις μάζες των λυμάτων), η σύνθεση των βιοαερίων αλλάζει και το ποσοστό του μεθανίου σε αυτό. Οι υδατάνθρακες αποσυντίθενται εύκολα, αλλά δίνουν μικρότερη αναλογία μεθανίου. Με την αποσύνθεση ελαίων και λιπών σχηματίζεται μεγάλη ποσότητα βιοαερίου με σημαντική περιεκτικότητα σε μεθάνιο. Οι διαδικασίες αποσύνθεσης προχωρούν αργά. Τα λιπαρά οξέα - στην περίπτωση αυτή, τα υποπροϊόντα της αποσύνθεσης ελαίων και λιπών - συχνά αποτελούν ένα επιπλέον εμπόδιο για την κανονική πορεία της διεργασίας αποσύνθεσης.

Οι πιο σύγχρονες και εξελιγμένες δομές που χρησιμοποιούνται για τη ζύμωση των ιζημάτων είναι μεταθενικά. Χάρη στη χρήση τους, ο χρόνος ζύμωσης μειώνεται σημαντικά - εξάλλου, η τεχνητή θέρμανση μειώνει σημαντικά τον όγκο των εγκαταστάσεων. Σήμερα, τα metathenki χρησιμοποιούνται συνήθως στην ξένη και οικιακή πρακτική. Οπτικά είναι δεξαμενές - οπλισμένο σκυρόδεμα, κυλινδρικού σχήματος, με κωνικό πυθμένα, ερμητική επικάλυψη. Στην κορυφή της δεξαμενής υπάρχει ένα καπάκι για τη συλλογή και την αφαίρεση των μαζών αερίων. Το Metatinki είναι εφοδιασμένο με ένα αναδευτήρα έλικας εγκατεστημένο σε έναν κυλινδρικό σωλήνα και τροφοδοτείται από έναν ηλεκτρικό κινητήρα, έναν εναλλάκτη θερμότητας που έχει τη μορφή ενός συστήματος σωλήνων και σωλήνες διακλάδωσης.

Για την εκφόρτωση των ζυμωμένων μαζών, χρησιμοποιείται μια ειδική συσκευή - μια συσκευή με έναν κατακόρυφο σωλήνα, έναν σωλήνα αποστράγγισης και μια διάταξη ασφάλισης. Ένα μίγμα φρέσκου (ακατέργαστου) ίζημα που βρίσκεται στις κύριες δεξαμενές καθίζησης, καθώς και ενεργοποιημένη λάσπη (εισέρχεται στη δευτερεύουσα δεξαμενή καθίζησης μετά τη δεξαμενή αερισμού) τροφοδοτείται μέσα στο μέταλλο. Το επόμενο στάδιο της ροής εργασίας είναι η ζύμωση. Είναι θερμοφιλική και μεσοφιλική (πραγματοποιείται σε θερμοκρασία 50-55 και 30-35 βαθμούς Κελσίου). Σε θερμοφιλική ζύμωση, οι διαδικασίες αποσύνθεσης προχωρούν πολύ γρηγορότερα, αλλά το ήδη ζυμωθέν ίζημα παραιτείται χειρότερα. Το μείγμα αερίων που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της ζύμωσης αποτελείται από μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα σε αναλογία 7 προς 3.

Αερόβιες και αναερόβιες μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων: πλεονεκτήματα

Τα κύρια πλεονεκτήματα των μεθόδων βιολογικής επεξεργασίας λυμάτων:

  1. Προσιτή τιμή - το κόστος καθαρισμού ενός κυβικού μέτρου αποβλήτων με τη χρήση χημικής και μηχανικής μεθόδου είναι υψηλότερο από τη χρήση της βιολογικής μεθόδου.
  2. Ευκολία χρήσης, αξιοπιστία - αμέσως μετά την εκκίνηση του σταθμού βιοκαθαρισμού, αρχίζει να λειτουργεί εντελώς αυτόνομα. Η αγορά αναλώσιμων δεν απαιτείται.
  3. Περιβαλλοντική ευελιξία - τα καθαρισμένα λύματα μπορούν να απορρίπτονται με ασφάλεια στο έδαφος χωρίς φόβο για την κατάσταση του περιβάλλοντος. Μετά τη λειτουργία του σταθμού, δεν υπάρχουν αντιδραστήρια που πρέπει να απορριφθούν σωστά. Το λάσπη που καταλήγει στον πυθμένα του θαλάμου είναι ένα εξαιρετικό λίπασμα.

Ο βαθμός καθαρισμού είναι 99%, δηλαδή είναι θεωρητικά δυνατό να πίνετε καθαρό νερό με βιολογικό τρόπο, αλλά στην πράξη είναι καλύτερο να μην το κάνετε αυτό. Δεδομένου ότι οι βακτηριακές αποικίες έχουν την ικανότητα να αναπαράγονται, αρκεί να τις αντικαταστήσουν μία φορά κάθε πέντε χρόνια.

Φυσική βιολογική επεξεργασία

Στη φύση, διεξάγονται οι βιολογικές διαδικασίες καθαρισμού του νερού, αλλά χρειάζονται χρόνια. Εάν τα μολυσμένα απόβλητα εισέρχονται στο έδαφος, απορροφώνται αμέσως στο έδαφος, όπου επεξεργάζονται με ειδικούς μικροοργανισμούς. Όταν εισάγεται υγρό στο αργιλώδες έδαφος, σχηματίζεται βιοσπόνδυλο - μέσα σε αυτό, τα λύματα φωτίζονται βαθμιαία υπό την επίδραση της διαδικασίας βαρύτητας και σχηματίζονται οργανικά ιζήματα στο κάτω μέρος. Αλλά αυτές οι διαδικασίες χρειάζονται πολύ χρόνο - και ενώ η ίδια η φύση καθαρίζει το νερό από τη ρύπανση, η οικολογική κατάσταση επιδεινώνεται ταχέως.

Συμπέρασμα

Η αναερόβια μέθοδος επεξεργασίας λυμάτων έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της. Από τη μία πλευρά, δεν σχηματίζεται μεγάλη ποσότητα ενεργοποιημένης ιλύος κατά τη διάρκεια της διαδικασίας καθαρισμού, πράγμα που σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να απορριφθεί. Από την άλλη πλευρά, η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί μόνο σε χαμηλές συγκεντρώσεις του υποστρώματος. Περίπου το 89% της ενέργειας δαπανάται για την παραγωγή μεθανίου, ο ρυθμός αύξησης της βιομάζας είναι χαμηλός. Η αποτελεσματικότητα καθαρισμού της υπό εξέταση μεθόδου είναι υψηλή, αλλά σε μερικές περιπτώσεις η εκροή καθαρίζεται ακόμη.

Βιολογικός καθαρισμός νερού: αερόβιες και αναερόβιες διεργασίες

Η βιολογική επεξεργασία περιλαμβάνει την αποικοδόμηση του οργανικού συστατικού των λυμάτων από μικροοργανισμούς (βακτήρια και πρωτόζωα). Σε αυτό το στάδιο, η μεταλλοποίηση των λυμάτων, η απομάκρυνση του οργανικού αζώτου και του φωσφόρου, ο κύριος στόχος είναι η μείωση της BOD5 (βιοχημική ζήτηση οξυγόνου για 5 ημέρες, απαραίτητη για την οξείδωση των οργανικών ενώσεων στο νερό). Σύμφωνα με τα ισχύοντα πρότυπα, η περιεκτικότητα των οργανικών ουσιών σε καθαρισμένο νερό δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 10 mg / l.

Τόσο οι αερόβιοι όσο και οι αναερόβιοι οργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε βιοαποκατάσταση.

Η υποβάθμιση των οργανικών ουσιών από μικροοργανισμούς σε αερόβιες και αναερόβιες συνθήκες διεξάγεται με διαφορετικές ενεργειακές ισορροπίες συνολικών αντιδράσεων. Εξετάστε και συγκρίνετε αυτές τις διαδικασίες.

Με την αερόβια βιοοξείδωση της γλυκόζης, το 59% της ενέργειας που περιέχεται σε αυτή καταναλώνεται στην ανάπτυξη της βιομάζας και το 41% ​​είναι απώλεια θερμότητας. Αυτό οφείλεται στην ενεργό ανάπτυξη αερόβιων μικροοργανισμών. Όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση οργανικών ουσιών στα επεξεργασμένα απόβλητα, τόσο ισχυρότερη είναι η θέρμανση, τόσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός ανάπτυξης της μικροβιακής βιομάζας και η συσσώρευση περίσσειας ενεργοποιημένης ιλύος.

C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + μικροβιακή βιομάζα + θερμότητα

Με την αναερόβια αποικοδόμηση της γλυκόζης με το σχηματισμό μεθανίου, μόνο το 8% της ενέργειας δαπανάται για την ανάπτυξη της βιομάζας, το 3% είναι απώλεια θερμότητας και το 89% μετατρέπεται σε μεθάνιο. Οι αναερόβιοι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται αργά και χρειάζονται υψηλή συγκέντρωση υποστρώματος.

C6H12O6 -> 3CH4 + 3CO2 + μικροβιακή βιομάζα + θερμότητα

Αερόβια μικροβιακή κοινότητα παρουσιάζονται διαφόρων μικροοργανισμών, κυρίως βακτηρίων, διαφορετικά οξειδωτικά οργανικής ύλης στις περισσότερες περιπτώσεις ανεξάρτητα μεταξύ τους, αν και η οξείδωση ορισμένων ουσιών που μεταφέρονται από cooxidation (kometabolizm). Η αερόβια μικροβιακή κοινότητα συστημάτων ενεργοποιημένης ιλύος για καθαρισμό αερόβιου νερού αντιπροσωπεύεται από εξαιρετική βιοποικιλότητα. Τα τελευταία χρόνια, με νέες τεχνικές mokulyarno βιολογίας, ιδίως συγκεκριμένα δείγματα rRNA, της ενεργοποιημένης ιλύος έδειξε την παρουσία βακτηριακών γενών Paracoccus, Caulobacter, Hyphomicrobium, Nitrobacter, Acinetobacter, Sphaerotilus, Aeromonas, Pseudomonas, Cytophaga, Flavobacterium, Flexibacter, Halisomenobacter, Artrobacter, Corynebacterium, Microtrix, Nocardia, Rhodococcus, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Staphylococcus. Πιστεύεται, ωστόσο, ότι μέχρι σήμερα δεν έχει ταυτοποιηθεί περισσότερο από το 5% των μικροοργανισμών που εμπλέκονται στην επεξεργασία αερόβιου νερού.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι πολλά αερόβια βακτήρια είναι προαιρετικά αναερόβια. Μπορούν να αναπτυχθούν απουσία οξυγόνου εις βάρος άλλων αποδέκτες ηλεκτρονίων (αναερόβια αναπνοή) ή ζύμωσης (φωσφορυλίωση υποστρώματος). Τα προϊόντα της δραστηριότητάς τους είναι διοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, οργανικά οξέα και αλκοόλες.

Η αναερόβια αποικοδόμηση των οργανικών ουσιών κατά τη διάρκεια της μεθανογένεσης διεξάγεται ως διαδικασία πολλαπλών σταδίων στην οποία πρέπει να εμπλέκονται τουλάχιστον τέσσερις ομάδες μικροοργανισμών: υδρολυτικά, ζυμωτήρες, ακετογονίδια και μεθανογενείς παράγοντες. Στην αναερόβια κοινότητα μεταξύ μικροοργανισμών υπάρχουν στενές και πολύπλοκες σχέσεις που έχουν αναλογίες σε πολυκύτταρους οργανισμούς, αφού λόγω της ειδικότητας υποστρώματος των μεθανογόνων, η ανάπτυξή τους είναι αδύνατη χωρίς τροφική σχέση με τα βακτήρια των προηγούμενων σταδίων. Με τη σειρά τους, η αρχαία μεθανόλη, χρησιμοποιώντας ουσίες που παράγονται από πρωτογενή αναερόβια, καθορίζει το ρυθμό των αντιδράσεων που πραγματοποιούνται από αυτά τα βακτηρίδια. Αρχαία μεθανίου των γενών Methanosarcina, Methanosaeta (Methanothrix), Methanomicrobium και άλλοι διαδραματίζουν βασικό ρόλο στην αναερόβια υποβάθμιση των οργανικών ουσιών στο μεθάνιο. Απουσία ή έλλειψη αναερόβιας αποσύνθεσης καταλήγει στο στάδιο της όξινης και ακετογόνου ζύμωσης, η οποία οδηγεί στη συσσώρευση πτητικών λιπαρών οξέων, κυρίως ελαίου, προπιονικού και οξικού, χαμηλότερου pH και διακοπής της διαδικασίας.

Το πλεονέκτημα της αερόβιας επεξεργασίας είναι η υψηλή ταχύτητα και η χρήση ουσιών σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Σημαντικά μειονεκτήματα, ιδιαίτερα όσον αφορά την επεξεργασία συμπυκνωμένων λυμάτων, είναι η υψηλή κατανάλωση ενέργειας για τον αερισμό και τα προβλήματα που σχετίζονται με την επεξεργασία και τη διάθεση μεγάλων ποσοτήτων υπερβολικής ιλύος. Η αερόβια διαδικασία χρησιμοποιείται για την επεξεργασία οικιακών λυμάτων, μερικά βιομηχανικά και χερσαία λύματα με COD όχι μεγαλύτερο από 2000. Η εξάλειψη αυτών των αδυναμιών αερόβιων τεχνολογιών μπορεί να είναι η προκαταρκτική αναερόβια επεξεργασία των συμπυκνωμένων λυμάτων με πέψη μεθανίου, η οποία δεν απαιτεί ενέργεια για αερισμό και ακόμη συνδέεται με το σχηματισμό πολύτιμων φορέων ενέργειας - μεθάνιο.

Το πλεονέκτημα της αναερόβιας διαδικασίας είναι επίσης ένας σχετικά μικρός σχηματισμός μικροβιακής βιομάζας. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την αδυναμία απομάκρυνσης οργανικών ρύπων σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Αλλά για βαθιά επεξεργασία των συμπυκνωμένων λυμάτων, η αναερόβια επεξεργασία θα πρέπει να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με την επόμενη αερόβια φάση (Σχήμα 1).

Το Σχ. 1. Σύγκριση υλικών και ενεργειακών ισοζυγίων μεθόδων αερόβιας και αναερόβιας επεξεργασίας λυμάτων

Η επιλογή της τεχνολογίας και των χαρακτηριστικών της επεξεργασίας λυμάτων καθορίζεται από το περιεχόμενο της οργανικής ρύπανσης σε αυτά.

Επεξεργασία λυμάτων υπό αερόβιες συνθήκες

Οι αερόβιες και αναερόβιες μέθοδοι βιοχημικής επεξεργασίας λυμάτων είναι γνωστές. Η αερόβια μέθοδος βασίζεται στη χρήση αερόβιων ομάδων οργανισμών, για τις οποίες η ζωτική δραστηριότητα απαιτεί σταθερή ροή οξυγόνου και θερμοκρασία 20 ° C. Κατά την αερόβια επεξεργασία, οι μικροοργανισμοί καλλιεργούνται σε ενεργοποιημένη λάσπη ή βιοφίλμ. Η διαδικασία βιολογικής επεξεργασίας λαμβάνει χώρα σε δεξαμενές αερισμού, στις οποίες παρέχονται λύματα και ενεργοποιημένη λάσπη (Εικ. 13.1).

Το Σχ. 13.1. Σχέδιο εγκατάστασης για τη βιολογική επεξεργασία των λυμάτων: 1 - πρωτογενής καθαριστής. 2 - προ-αερισμού. 3 - αεροπλάνο; 4 - αναγεννητή ενεργοποιημένης ιλύος. 5 - δευτερεύουσα δεξαμενή καθίζησης

Η ενεργοποιημένη ιλύς αποτελείται από ζώντες οργανισμούς και ένα στερεό υπόστρωμα. Η κοινότητα όλων των ζωντανών οργανισμών (συσσωρεύσεις βακτηρίων, πρωτόζωων, σκωλήκων, μυκήτων, μαγιάς, ακτινομύκητων, φυκών) που κατοικούν σε λάσπη ονομάζεται βιοκένωση.

Η ενεργοποιημένη ιλύς είναι ένα αμφοτερικό κολλοειδές σύστημα, που έχει ρΗ 4 από 4.9 αρνητικό φορτίο. Η ξηρά ουσία της ενεργοποιημένης ιλύος περιέχει 70, 90% οργανικές και 30% 10% ανόργανες ουσίες. Το υπόστρωμα έως το 40% της ενεργοποιημένης ιλύος είναι ένα σκληρό, νεκρό μέρος των καταλοίπων των φυκιών και των διαφόρων στερεών υπολειμμάτων. οι οργανισμοί ενεργοποιημένης λάσπης είναι συνδεδεμένοι με αυτό. Στην ενεργοποιημένη λάσπη υπάρχουν μικροοργανισμοί διαφόρων οικολογικών ομάδων: αερόβια και αναερόβια, θερμόφιλοι και μεσόφιλοι, αλογονοφίλοι και αλογονοφόρες.

Η σημαντικότερη ιδιότητα της ενεργοποιημένης ιλύος είναι η ικανότητα να εγκατασταθεί. Η κατάσταση της ιλύος χαρακτηρίζεται από έναν δείκτη ιλύος, ο οποίος είναι ένας όγκος σε χιλιοστόλιτρα που καταλαμβάνεται από 1 g ιλύος στη φυσική του κατάσταση μετά από καθίζηση για 30 λεπτά. Όσο χειρότερη είναι η ιλύς, τόσο μεγαλύτερος είναι ο δείκτης ιλύος που έχει. Η ιλύς με δείκτη μέχρι 120 ml / g ρυθμίζεται καλά, με δείκτη 120. 150 ml / g είναι ικανοποιητικός και αν ο δείκτης είναι πάνω από 150 ml / g, είναι κακό.

Το βιοφίλμ αναπτύσσεται σε ένα πληρωτικό βιοφίλτρου, έχει την εμφάνιση μολύνσεως των βλεννογόνων με πάχος 1,3 mm και περισσότερο. Αποτελείται από βακτήρια, μύκητες, μαγιά και άλλους οργανισμούς. Ο αριθμός των μικροοργανισμών στο βιοφίλμ είναι μικρότερος από ό, τι στην ενεργοποιημένη λάσπη.

Ο μηχανισμός βιολογικής οξείδωσης υπό αερόβιες συνθήκες από ετερότροφα βακτηρίδια μπορεί να αναπαρασταθεί από το ακόλουθο σχήμα:

Η αντίδραση (13.1) συμβολίζει την οξείδωση της αρχικής οργανικής ρύπανσης των λυμάτων και το σχηματισμό νέας βιομάζας. Στα επεξεργασμένα λύματα, παραμένουν βιολογικώς οξειδώσιμες ουσίες, κυρίως σε διαλυμένη κατάσταση, καθώς οι κολλοειδείς και αδιάλυτες ουσίες απομακρύνονται από τα λύματα με τη μέθοδο της προσρόφησης.

Η διαδικασία της ενδογενούς οξείδωσης της κυτταρικής ουσίας, η οποία λαμβάνει χώρα μετά τη χρήση μιας εξωτερικής πηγής ισχύος, περιγράφει την αντίδραση (13.2).

Ένα παράδειγμα αυτοτροφικής οξείδωσης μπορεί να είναι η διαδικασία νιτροποίησης.

όπου C5H7Όχι2 - σύμβολο της σύνθεσης οργανικής ύλης που παρήγαγε κύτταρα μικροοργανισμών.

Εάν η διαδικασία απονιτροποίησης διεξάγεται με βιολογικά καθαρό νερό, ουσιαστικά χωρίς τις αρχικές οργανικές ουσίες, στη συνέχεια χρησιμοποιείται σχετικά φθηνή μεθυλική αλκοόλη ως τροφή με άνθρακα. Στην περίπτωση αυτή, η ολική αντίδραση απονίτρωσης μπορεί να γραφεί ως εξής:

Όλες οι ενζυματικές αντιδράσεις που παρουσιάζονται εδώ διεξάγονται μέσα στο κελί, για τις οποίες οι απαραίτητες μπαταρίες πρέπει να εισέλθουν στο σώμα της μέσω του κελύφους. Πολλές από τις αρχικές οργανικές ακαθαρσίες μπορεί να είναι πολύ μεγάλα μεγέθη σωματιδίων σε σύγκριση με το μέγεθος του κυττάρου. Από την άποψη αυτή, ένας σημαντικός ρόλος στη συνολική διαδικασία οξείδωσης αποδίδεται στην ενζυματική υδρολυτική διάσπαση μεγάλων μορίων και σωματιδίων που ρέουν εκτός του κυττάρου σε μικρότερα, ανάλογα με το μέγεθος του κυττάρου.

Στα αερόβια βιολογικά συστήματα, η παροχή αέρα (καθώς και καθαρό οξυγόνο ή αέρας εμπλουτισμένο με οξυγόνο) πρέπει να διασφαλίζει ότι η παρουσία διαλυμένου οξυγόνου στο μείγμα δεν είναι μικρότερη από 2 mg / l.

Η οξείδωση στις δομές δεν πηγαίνει πάντοτε στο τέλος, δηλ. πριν από το σχηματισμό CO2 και Η2Α. Στο νερό μετά από βιολογική επεξεργασία, ενδέχεται να εμφανιστούν ενδιάμεσα προϊόντα που δεν βρίσκονταν στα αρχικά λύματα, μερικές φορές ακόμη λιγότερο επιθυμητά για τη δεξαμενή από την αρχική μόλυνση.

Αναερόβια επεξεργασία λυμάτων

Ο αναερόβιος καθαρισμός είναι αναερόβιος (σε απουσία οξυγόνου) διεργασίας δύο σταδίων βιοχημικής μετατροπής της οργανικής ρύπανσης των λυμάτων σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα. Αρχικά, υπό τη δράση των βακτηρίων, οι οργανικές ουσίες ζυμώνονται σε απλά οργανικά οξέα και στο δεύτερο στάδιο, αυτά τα οξέα χρησιμεύουν ήδη ως πηγή διατροφής για τα βακτήρια που σχηματίζουν μεθάνιο.

Τα βακτήρια μεθανίου είναι πολύ ευαίσθητα στις διακυμάνσεις των εξωτερικών παραγόντων. Αυτή η κατάσταση προκαλεί λιγότερη από την αερόβια ευελιξία και τη σταθερότητα της αναερόβιας διαδικασίας και απαιτεί αυστηρό έλεγχο και ρύθμιση των παραμέτρων εισόδου των εκροών. Οι βέλτιστες παράμετροι είναι οι ακόλουθες: θερμοκρασία 30-35 ° C, ρΗ = 6,8-7,2, δυναμικό RV του μέσου = μείον (0,2-0,3).

Τα επαρκώς συγκεντρωμένα λύματα με BOD5 τουλάχιστον 500-1000 g / μπορούν να υποβληθούν σε αναερόβια επεξεργασία. Οι αναερόβιες συσκευές είναι πιο περίπλοκες στην κατασκευή από τα αερόσακους και πιο ακριβές κατά τη διάρκεια της κατασκευής, αλλά δίνουν μεγαλύτερο καθαριστικό αποτέλεσμα.

χημικές ανάγκες του οξυγόνου (COD), καθώς και για την αξιοποίηση της παραγωγής θερμότητας από το βιοαέριο για την αύξηση της θερμοκρασίας της δικής του διαδικασίας.

Συνήθως χρησιμοποιείται αναερόβιος εξοπλισμός για τη ζύμωση ιζημάτων πρωτογενών δεξαμενών καθίζησης και περίσσειας ενεργοποιημένης ιλύος αερόβιων βιοχημικών συστημάτων για την επεξεργασία οικιακών λυμάτων και των μειγμάτων τους με βιομηχανικά απόβλητα. Τέτοια συστήματα χρησιμοποιούνται επίσης για την επεξεργασία βιομηχανικών και γεωργικών αποβλήτων με υψηλή περιεκτικότητα σε στερεά.

Χρησιμοποιούνται συστήματα καθαρισμού ενός και δύο σταδίων και διάφοροι τύποι αντιδραστήρων. Σε ένα σύστημα δύο σταδίων, η πρώτη δομή είναι ένα σύστημα συνεχούς αναδεύσεως με συνεχή ανάμειξη, η δεύτερη δομή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον διαχωρισμό και τη συμπύκνωση στερεών (αποικίες, φυγοκεντρητές κλπ. Μπορούν επίσης να εκτελέσουν αυτή τη λειτουργία).

Σε τέτοια συστήματα είναι δυνατή η επιστροφή (ανακυκλοφορία) μέρους του ιζήματος από το δεύτερο στάδιο στο πρώτο στάδιο προκειμένου να αυξηθεί η δόση των βιολογικά ενεργών μικροοργανισμών σε αυτό και να ενταθεί η διαδικασία. Ωστόσο, η χρήση συμβατικών σηπτικών δεξαμενών στο δεύτερο στάδιο είναι δυνατή μόνο υπό την προϋπόθεση της προκαταρκτικής απαέρωσης του ρεύματος του πρώτου σταδίου, καθώς η εξέλιξη του αερίου εμποδίζει την καθίζηση.

Ως εκ τούτου, συστήματα δύο σταδίων χρησιμοποιούνται κυρίως για τον μερικό διαχωρισμό δύο σταδίων αναερόβιας επεξεργασίας: την παραγωγή πτητικών οργανικών οξέων και τη ζύμωση μεθανίου.

Ως αναερόβιες συσκευές, χρησιμοποιούνται δεξαμενές μεθανίου - δομές που λειτουργούν με την αρχή ενός πλήρως αναμεμειγμένου αντιδραστήρα.

Διαχωρίστε τους χωνευτήρες ανοικτού και κλειστού τύπου (ο τελευταίος - με σκληρό ή πλωτό δάπεδο). Σε μια κατασκευή με σταθερή άκαμπτη επικάλυψη (προσάρτημα 3, σχήμα 42), η στάθμη της μάζας ζύμωσης διατηρείται πάνω από τη βάση του λαιμού, αφού σε αυτή την περίπτωση ο καθρέφτης μάζας είναι μικρός, η ένταση της αφαίρεσης αερίων είναι υψηλή και δεν σχηματίζεται κρούστα. Για να επιταχυνθεί η διαδικασία, η μάζα αναδεύεται και θερμαίνεται στους 30-40 ° C (με μεσόφιλη πέψη) με οξεία ατμό χαμηλής πίεσης (0,2-0,46 ΜΡα). Ο ατμός τροφοδοτείται μέσω ενός εγχυτήρα, το ρευστό εργασίας στο οποίο είναι η ίδια η ζυμώσιμη μάζα. Η κύρια κυκλοφορία στον χωνευτήρα πραγματοποιείται με έναν αναδευτήρα έλικα.

Οι τυπικοί χωνευτές έχουν ένα χρήσιμο όγκο μιας δεξαμενής 1000-3000. Συνήθως, ο όγκος αυτός χωρίζεται σε τέσσερα μέρη με διαφορετικές λειτουργίες: τον όγκο για το σχηματισμό ενός πλωτού φλοιού, τον όγκο για το νερό ιλύος, τον όγκο για την πραγματική ζύμωση, τον όγκο για συμπύκνωση και την πρόσθετη σταθεροποίηση του ιζήματος κατά την αποθήκευση.

Είναι πιθανό ότι η αύξηση της μέγιστης δόσης φόρτωσης θα προκαλέσει την υπερβολική απομάκρυνση των ενεργών βακτηριδιακών κυττάρων από τη δομή πάνω από την ανάπτυξή τους και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα δεν θα υπάρχει επαρκής αριθμός ενεργών οργανισμών στο σύστημα (Vasilenko, Nikiforov..., 2009).