Биологические методы доочистки сточных вод
Введение
В практике довольно часто возникает необходимость в доочистке или глубокой очистке биологически очищенных сточных вод. При доочистке сточных вод снижаются величины ВПК и ХПК, уменьшается содержание взвешенных веществ, азота, фосфора, происходит насыщение воды кислородом. В результате доочистки сточных вод существенно уменьшается вредное влияние сбрасываемых сточных вод на водоемы. Доочищенные сточные воды можно использовать в технологических процессах на предприятиях, в результате чего уменьшается количество сточных вод, сбрасываемых в водоемы, и количество свежей воды, забираемой на производственные нужды.
При доочистке сточных вод широко используется их фильтрация через фильтры различной конструкции (рис. 1). В результате фильтрации уменьшается содержание в сточной воде главным образом взвешенных веществ, а также нефтепродуктов, фосфора и других загрязнений. Непременным элементом этой схемы являются барабанные сетки, задерживающие крупные загрязнения. Быстроток-аэратор предназначен для насыщения воды кислородом.
Рис. 1. Схема станции доочистки сточных вод с фильтрованием
Рис. 2. Схема каркасно-засыпного фильтра 1 — поддерживающие гравийные слои; 2 — распределительная система для воды; 3— подача воздуха при промывке; 4 — песчаная засыпка; 5 —гравийный каркас; 6 — трубчатая система для подачи исходной и отведения промывной воды; 7 — подача исходной воды; 8 — отвод промывной воды; 9—подача промывной воды; 10 — отвод фильтрата
В зависимости от требований к качеству воды для доочистки применяют фильтры следующих конструкций: с нисходящим или восходящим потоком воды, радиальные однослойные или двухслойные, с подвижной загрузкой, каркасно-засыпные, аэрируемые, с плавающей загрузкой. В качестве фильтрующего материала применяют кварцевый песок крупных фракций, гравий, гранитный щебень, гранулированный доменный шлак, антрацит, горелые породы, керамзит, полистирол, шунгизит.
Каркасно-засыпной фильтр является многослойным, в котором фильтрация воды происходит в направлении убывающей крупности зерен загрузки. Конструкция каркасно-засыпного фильтра (рис. 2) аналогична конструкции обычного скорого фильтра с нисходящим движением воды и нижним отводом промывной воды. Подача воды осуществляется по системе желобов. Дренажная система представлена в виде дырчатых труб с поддерживающими гравийными слоями. На поддерживающий гравийный слой загружают гравий и песок. Песок заполняет межпоровое пространство гравийного каркаса. Вместо гравия можно применять щебень, а вместо песка шлак, керамзит, мраморную крошку, антрацит. Достоинства каркасно-засыпного фильтра — работа в режиме беспленочной фильтрации, высокое качество фильтрата, повышенная грязеемкость загрузки.
Для доочистки сточных вод при соответствующем технико-экономическом обосновании применяют микрофильтры, фильтры с плавающей (пластмассовой) загрузкой, установки пенной флотации (для доочистки сточных вод от поверхностно-активных веществ). Для доочистки сточных вод от трудноокисляемых примесей используют коагуляционные и сорбционные установки.
Для доочистки сточных вод можно также применять озонаторные установки в сочетании с фильтрами. Сточная вода, обработанная озоном, стерильна (озонирование позволяет обеззараживать воду), не имеет запаха, цветности, мутности. Доочистка сточных вод от соединений азота и фосфора необходима в том случае, когда при сбросе их возможно возникновение эвтрофикации водоемов, а также когда сточные воды направляются в системы оборотного водоснабжения предприятий, в которых возможно биологическое обрастание трубопроводов и аппаратов.
Для удаления из воды соединений фосфора наиболее широко применяют реагентный метод. В качестве реагентов используют известь, сернокислый алюминий и сернокислое железо.
В биологически очищенных сточных водах азот находится в форме нитритов, нитратов и солей аммония. Для удаления из сточных вод соединений азота применяют физико-химические и биологические методы. К физико-химическим методам относятся: отдувка аммиака, ионный обмен, адсорбция активным углем с предварительным хлорированием, электролиз, озонирование, химическое восстановление, обратный осмос, электродиализ, дистилляция. Биологические методы удаления соединений азота — нитрификация и денитрификация.
Биологические методы доочистки сточных вод
Биологические пруды
Биологические пруды - это сооружения, которые могут применяться как самостоятельно, для биологической очистки, так и для глубокой очистки сточных вод после сооружений искусственной биологической очистки. По сравнению с другими аналогичными сооружениями, биопруды имеют небольшую строительную и эксплуатационную стоимость, они просты в эксплуатации, а эффективность их работы достаточно высока.
Биологические пруды рекомендуется применять на станциях малой производительности, т.к. необходимая площадь для доочистки 1000 м³ сточной воды с учетом работы в зимнее время доходит до 1 га.