Штучне біологічне очищення стічних вод

До індустріальних, штучних методів біотехнології очищення належить обробка стічних вод аеробними (у біофільтрах, аеротенках тощо) та анаеробними (у метантенках, біореакторах тощо) організмами.

Штучні методи очищення води відомі здавна. Спочатку виникла ідея (у 1893 р. її було реалізовано вАнглії) біологічного фільтрування води крізь спеціальне завантаження, що обросло біологічною плівкою. В Англії (м. Екзетер) у 1895 р. було введено в експлуатацію так званий септик - споруду для анаеробної обробки комунальних стічних вод. Через два роки подібний септик було споруджено в Індії (м. Бомбей). У 1914 р. в Англії було створено перший аеротенк, робота якого ґрунтувалася на функціонуванні дуже складного біоценозу, що дістав назву "активний мул".Останнім часом проводять дослідження й реалізують на практиці очищення деяких промислових і побутових стічних вод за допомогою анаеробних мікроорганізмів — як вільноплаваючих (завислий або гранульований анаеробний мул), так і прикріплених (іммобілізованих) до різноманітних насадок.

Принципова технологічна схема механо –біолого -хімічного очищення стічних вод передбачає проходження стічною водою таких трьох стадій:

1) первинне — механічне очищення;

2) вторинне — власне біологічне очищення;

3) третинне — фізико-хімічне доочищення стічних вод.

На РИСУНКУ 2 зображена загальна схема очищення стічних вод

Під час механічного очищення стічна вода 3 проходить крізь решітки 4, де затримуються грубі механічні домішки, потім крізь піскоуловлювач 5, де відокремлюється пісок, і, нарешті, потрапляє у первинні відстійники 6, де завдяки силам гравітації все, що важче за воду, осідає на дно, збирається і відкачується в метантенки 1 на зброджування або через певний проміжок часу (іноді один раз за квартал) випускається на мулові майданчики з дренажем 2, авсе, що легше за воду, - підіймається на поверхню води, де згрібається спеціальними пристроями в бункер і теж направляється в метантенк.

Біологічні процеси відбуваються у воді на всіх етапах проходження її крізь очисні споруди. Більше того, вони розпочинаються в момент утворення стічних вод, тривають під час збирання і транспортування цих вод до очисних споруд (у каналізаційних мережах), не припиняються після будь-якого, навіть найбільш ретельного очищення і знезараження води.

Однак найбільш помітне біологічне очищення стічних вод відбувається саме на другій — біологічній — стадії, де вже згадувані біоплівка, активні аеробні чи гранульовані анаеробні мули, спеціально селекціоновані мікроорганізми-деструктори чи сформовані у трофічний ланцюг гідробіоценози у спеціально створених для них умовах у відповідних спорудах інтенсивно розмножуються, споживаючи з води органічні сполуки та інші речовини, які ми розглядаємо як забруднення. Біомасу гідробіонтів, що наростає під час очищення води, відділяють у так званих вторинних відстійниках 8 (див. рис. 2), звідки її подають або в метантенки 1 або на мулові майданчики 2.

Третинне очищення води полягає в основному у спробі знезаразити воду-знищити можливо наявні в ній епідемічне небезпечні організми та вібріони (збудники захворювань травного каналу - холери, дизентерії, гепатиту тощо). Для цього використовують переважно хлорування, іноді — опромінювання ультрафіолетовим світлом, ще рідше — озонування. У разі обробки очищених стічних вод хлором 9 їх витримують протягом 20-30 хв у контактних резервуарах 10, після чого скидають у відкриті водойми. Експериментально доведено, що така обробка води, яка містить значні кількості (десятки міліграмів у літрі) органічних речовин (а сюди належать усі без винятку, навіть найретельніше очищені стічні води і переважна більшість поверхневих природних вод), призводить до утворення найрізноманітніших хлорорганічних речовин — від не дуже шкідливого хлороформу до надтоксичних діоксинів, серед яких трапляються дуже активні і смертельно небезпечні мутагени.

Для повного, надійного і безпечного доочищення води у світі розробляються різноманітні схеми, найтиповіша з яких включає процеси обробки флокулянтами і коагулянтами 11, відстоювання 12, фільтрування крізь пісок 13 і, нарешті, крізь активоване вугілля 14. Осади, що утворюються внаслідок коагулювання, і відстоювання, згущують на центрифугах, фільтр-пресах чи барабанних вакуум-фільтрах 15 і складують у балках, яругах чи на звалищах.

Нині найбільш популярні і поширені в Україні та інших розвинених країнах біологічні методи очищення води ґрунтуються на використанні біоплівки, й особливо, активного мулу.

Поиск по сайту: