Биологическому окислению подвергаются органические вещества, находящиеся в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов и в растворенном состоянии. Кроме органических веществ переработке подвергаются некоторые неокисленные неорганические соединения, такие как сероводород, аммиак, аммонийные соли.
Биологическая очистка сточных вод производится в аэротенках-смесителях в аэробных (в присутствии кислорода) условиях под действием зооглейных скоплений микроорганизмов – активного ила.
Основная роль в процессе очистки сточных вод принадлежит бактериям, число которых в расчете на 1г сухого вещества ила колеблется от 108 до 1014 клеток. Ил имеет развитую поверхность – до 100м2 на 1г сухой массы, что способствует интенсивному изъятию загрязнений из сточной воды. В зависимости от условий существования, в иле развивается 5-8 родов бактерий, среди них представители Psenljmonos, кокковые формы, бациллы и другие.
Кроме бактерий в активном иле развиваются простейшие микроорганизмы – жгутиковые инфузории, ресничные инфузории (аспедиски, фортицеллы) и более сложные организмы – коловратки и другие.
Роль простейших многопланова, они питаются бактериями, поддерживая в иле бактериальное равновесие. Поедая, наряду с молодыми клетками старые, простейшие обеспечивают омолаживание ила и развитие новых жизнеспособных клеток. Простейшие также питаются частицами загрязнений, находящихся в сточной жидкости, благодаря чему происходит дополнительное осветление воды.
По численности и видовому составу простейших, по их состоянию можно судить о работе аэротенков таблица 1.
Таблица 1.- Зависимость работы аэротенка от наличия простейших микроорганизмов в активном иле.
№ п/п | Характеристика работы аэротенков-смесителей | Амебы | Бесцветные жгутиковые | Ресничные инфузории | Коловратки |
1. | Плохая | Преобладают | Отсутствуют | ||
2. | Неудовлетворительная | Преобладают | В малых количествах | ||
3. | Удовлетворительная | Единичные | Преобладают разноресничные | Преобладают | |
4. | Хорошая | Отсутствуют | Преобладают кругло - и брюхоресничные | Преобладают |
1.3. Основные физико-химические свойства исходного сырья, вспомогательных
материалов, готовой продукции, характеристика их качества согласно ГОСТ и ТУ.Осветленные сточные воды со стадии механической очистки – содержат в своем составе химические загрязняющие вещества и бакзагрязнения.
Активный ил – суспензия аэробных микроорганизмов в виде мелких хлопьев от светло – коричневого до черного цвета.
Биологически очищенные сточные воды – имеют остаточные патогенные микроорганизмы.
Факторы влияющие на развитие и жизнедеятельность активного ила:
- температура, [15] 0С 20-28
- рН среда, [15] 7-8
- содержание растворенного кислорода в иловой смеси, [15] мг/дм3 2,0
- наличие питательных веществ
- наличие токсинов.
Для обеспечения жизнедеятельности микроорганизмов, более полного и устойчивого процесса биологической очистки производственных сточных вод, их разбавляют бытовыми сточными водами, содержащими в своем составе все необходимые биогенные элементы.
Кроме основных элементов (С - углерода, Н - водорода, N - азота) для построения клетки необходимы и другие элементы (К, Са, Мg, Fе). Азота и фосфора может не хватать, поэтому при необходимости их добавляют в виде растворов суперфосфата или сульфата аммония до соотношения:
БПК / N / P = 100 / 5 /1
Длительный недостаток азота приводит к образованию труднооседающего активного ила и к потерям его в результате выноса из вторичных отстойников.
Роль фосфора в жизни бактерий чрезвычайно велика, т.к. он входит в состав наиболее активных веществ клетки. При недостатке фосфора в сточных водах в иле развиваются нитчатые формы бактерий, обуславливающие медленное его оседание, кроме того, происходит замедление роста активного ила и снижается интенсивность окисления органических соединений.
Таблица 2. - Характеристика сточных вод.№ п/п | Наименование показателя | Содержание загрязняющих веществ, мг/дм3 | |
В поступающих сточных водах | В очищенных сточных водах | ||
1 | Анилин | 0 | 0.000008 |
2 | Аммоний солевой | 8,95-17,17 | 6,4 |
3 | БПК | 179 | 23,2 |
4 | Взвешенные вещества | 240 | 19,8 |
5 | Железо общее | 3 | 0,37 |
6 | Кадмий | 0,0025 | 0,0007 |
7 | Кобальт | 0,016 | 0,003 |
8 | Кальций ион | 50,43 | 51,43 |
9 | Медь | 0,015 | 0,0217 |
10 | Минеральный состав по сухому остатку | 450 | 441 |
11 | Метиленхлорид | 0 | 0,0002 |
12 | Мягчитель М-2 | 0 | 0 |
13 | Натрий ион | 69,1 | 84 |
14 | Нефтепродукты | 1,2 | 0,21 |
15 | Никель | 0,046 | 0,01 |
16 | Нитраты | 0,9 | 14,81 |
17 | Нитриты | 0,117 | 0,77 |
18 | Нитробензол | 0 | 0 |
19 | ОП-10 | 0,11 | 0,05 |
21 | Роданиды | 0,0065 | 0,013 |
22 | Свинец | 0,00952 | 0,011 |
23 | Сульфанол | 0,625 | 0,24 |
24 | Сульфаты | 94,3 | 84 |
25 | Фенолы | 0,015 | 0,002 |
26 | Фосфаты | 1,79 | 1,2 |
27 | Хлориды | 77,9 | 70,3 |
28 | Хлороформ | 0 | 0,0003 |
29 | ХПК | 268,5 | 41 |
30 | Хром3+ | 0,025 | 0,004 |
31 | Хром6+ | 0,025 | 0,002 |
32 | Хлорбензол | 0 | 0,000077 |
33 | Цианиды | 0 | 0 |
34 | Цинк | 0,043 | 0,036 |
35 | ЧХУ | 0 | 0,0003 |
36 | рН | 6,5-8,5 | 6,5-8,5 |
Таблица 3. - Эффективность работы очистных сооружений по загрязняющим веществам.
№п/п | Наименование показателя | Степень очистки, % |
2 | Аммоний солевой | 73 |
3 | БПК | 80,0 |
4 | Взвешенные вещества | 85,4 |
5 | Железо общее | 70,8 |
7 | Кобальт | 76 |
8 | Кальций ион | 17,2 |
9 | Медь | 52,8 |
10 | Минеральный состав по сухому остатку | 13 |
11 | Метиленхлорид | 100 |
12 | Мягчитель М-2 | - |
13 | Натрий ион | 52 |
14 | Нефтепродукты | 88,5 |
15 | Никель | 82,2 |
16 | Нитраты | Увеличивается в 31,5 раз |
17 | Нитриты | Увеличивается в 2,9 раза |
18 | Нитробензол | - |
19 | ОП-10 | - |
21 | Роданиды | 89 |
22 | Свинец | 52,8 |
23 | Сульфанол | 74,9 |
24 | Сульфаты | 29 |
25 | Фенолы | 97,4 |
26 | Фосфаты | Увеличивается в 1,2 раза |
27 | Хлориды | 7 |
28 | Хлороформ | 85 |
29 | ХПК | 82,6 |
30 | Хром3+ | 82,4 |
31 | Хром6+ | 63 |
32 | Хлорбензол | - |
33 | Цианиды | - |
34 | Цинк | 54,2 |
35 | ЧХУ | 100 |
2.1. Описание технологической схемы производства.
Сточные воды по трубопроводам поступают в приемную камеру на стадию механической очистки. Для очистки от крупных загрязнений (мусор, отходы, грубые отбросы и т.д.) и частично взвешенных веществ, сточные воды по каналам направляются на решетки.
Очищенные от крупных загрязнений сточные воды после решеток направляются на песколовки для удаления тяжелых минеральных частиц, преимущественно песка. Осаждение
песка в процессе движения сточных вод происходит за счет силы тяжести частиц со скоростью, соответствующей крупности и удельному весу частиц. По мере накопления, осевший на дно песколовки песок, сгребается механическим скребковым механизмом в приямок, расположенный в начале песколовки. Из приямка песок удаляется при помощи гидроэлеватора на пескоплощадки. После песколовок сточные воды поступают по подземному трубопроводу в нижнюю центральную часть распределительной чаши первичных отстойников.