Біологічний метод очищення

Біологічне очищення — один із методів очищення стічних вод від багатьох органічних і деяких неорганічних домішок на підприємствах целюлозно-паперової, деревообробної, харчової та інших галузей промисловості. За характером цей метод аналогічний природним процесам, наприклад, біологічному очищенню організмів (біоценозу), до складу яких входить багато різних бактерій (простих і високоорганізованих), пов'язаних між собою в єдиний комплекс складними взаємовідносинами (метабіозу, симбіозу та антагонізму). Число родів бактерій може досягати 5-10, а число видів — кілька десятків і навіть сотень. [7]

Така різноманітність видів бактерій зумовлена наявністю в стічній воді органічних речовин різних класів. Якщо у складі стічних вод є лише одна або декілька близьких за складом органічних сполук, то можливий розвиток монокультури бактерій. Скорочення видів бактерій можливе, якщо очищення проводять при відсутності розчиненого у воді кисню (в анаеробних умовах) або при надто великому співвідношенні кількості поданих на очищення забруднень і біомас мікроорганізмів.

У процесі очищення стічних вод беруть участь дві групи бактерій: гетеротрофи та автотрофи. Ці групи бактерій відрізняються за способом використання джерела вуглецевого живлення. Гетеротрофи використовують вуглець з готових органічних речовин, що переробляються ними для отримання енергії, необхідної для біосинтезу клітин. Автотрофи для синтезу клітин застосовують неорганічний вуглець, а енергію утримують у результаті фотосинтезу або хемосинтезу (окислення деяких органічних сполук: аміаку, нітритів, солей двовалентного заліза, сірководню та ін.). Під дією мікроорганізмів можуть протікати окислювальний (аеробний) або відновлювальний (анаеробний) процеси. [15]

Ефективність процесів біологічного очищення залежить від температури, рН середовища, наявності біогенних елементів, рівня живлення мікроорганізмів, кисневого режиму, вмісту токсичних речовин.

Найбільше поширеними є три групи очисних споруд для біологічного очищення, які відрізняються за видом розміщення в них активної біомаси:

Ø біомаса закріплена нерухомо, а стічна вода рухається;

Ø біомаса знаходиться у стічній воді у вільному стані;

Ø перший і другий варіанти поєднані.

До першої групи водоочисних споруд відносять біофільтри, до другої — аеротенки, циркуляційні канали, окситенки; до третьої — занурені біофільтри, аеротенки із наповнювачами. [15]

Біофільтр — це споруда, у корпусі якої розміщується кускова насадка і розподільчий пристрій для стічної води та повітря. В біофільтрах стічна вода фільтрується через шар кускової насадки, покритої плівкою із мікроорганізмів. Мікроорганізми біоплівки окислюють органічні речовини, що використовують при цьому як джерела живлення та енергії. Внаслідок цього зі стічної води виводяться органічні речовини, а маса активної плівки збільшується. Відпрацьована біоплівка змивається протічною стічною водою та виноситься з біофільтра. [15]

Як кускові насадки у біофільтрі використовують: щебінь, гравій, шлак, керамзит, керамічні, пластмасові кільця, куби, кульки, циліндри, тканинні та пластмасові сітки, згорнені в рулон.

Аеротенками називають залізобетонні аеровані резервуари. Процес очищення в аеротенку відбувається при протіканні через нього аерованої суміші стічної води та активного намулу. За конструкцією аеротенки поділяються на: витискувачі, змішувачі з розосередженим впуском води, з нерівномірно розподіленою подачею води, з регенератором, установки коміркового типу. [15]

ВИСНОВКИ

Захист водних ресурсів від виснаження і забруднення і їхнього раціонального використання для потреб народного господарства – одна з найважливіших проблем, що вимагають невідкладного рішення. В Україні широко застосовуються заходи щодо охорони навколишнього середовища, зокрема з очищенню виробничих стічних вод.

Одним з основних напрямків роботи з охорони водних ресурсів є впровадження нових технологічних процесів виробництва, перехід на замкнуті (безстічні) цикли водопостачання, де очищені стічні води не скидаються, а багаторазово використовуються у технологічних процесах. Замкнуті цикли промислового водопостачання дадуть можливість повністю ліквідувати скидання стічних вод у поверхневі водойми, а свіжу воду використовувати для поповнення безповоротних втрат.

У хімічній промисловості намічене більш широке впровадження мало відхідних і безвідхідних технологічних процесів, що дають найбільший екологічний ефект. Велика увага приділяється підвищенню ефективності очищення виробничих стічних вод.

Значно зменшити забруднення води, що скидається підприємством, можна шляхом виділення зі стічних вод цінних домішок, складність вирішення цих задач на підприємствах хімічної промисловості полягає в різноманітті технологічних процесів і продуктів, що одержуються. Слід зазначити також, що основна кількість води в галузі витрачається на охолодження. Перехід від водяного охолодження до повітряного дозволить скоротити на 70-90 % витрати води в різних галузях промисловості. У цьому зв’язку вкрай важливими є розробка і впровадження новітнього устаткування, що використовує мінімальну кількість води для охолодження.

Істотний вплив на підвищення водообігу може зробити впровадження високоефективних методів очищення стічних вод, зокрема фізико-хімічних, з яких одним з найефективніших є застосування реагентів. Використання реагентного методу очищення виробничих стічних вод не залежить від токсичності присутніх домішок, що в порівнянні зі способом біохімічного очищення має істотне значення. Більш широке впровадження цього методу як у сполученні з біохімічним очищенням, так і окремо, може деякою мірою вирішити ряд задач, пов’язаних з очищенням виробничих стічних вод.

У найближчій перспективі намічається впровадження мембранних методів для очищення стічних вод.

На реалізацію комплексу заходів для охорони водних ресурсів від забруднення і виснаження у всіх розвинутих країнах виділяються асигнування, що досягають 2-4 % національного доходу. Орієнтовно, на прикладі США, відносні витрати складають (у %): охорона атмосфери – 35,2, охорона водойм – 48,0, ліквідація твердих відходів – 15,0, зниження шуму – 0,7, інші – 1,1. Як видно з прикладу, велика частина витрат – витрати на охорону водойм. Витрати, пов’язані з одержанням коагулянтів і флокулянтів, частково можуть бути знижені за рахунок більш широкого використання для цих цілей відходів виробництва різних галузей промисловості, а також осаджень, що утворюються при очищенні стічних вод, особливо надлишкового активного мулу, який можна використовувати як флокулянт, точніше біофлокулянт.

Таким чином, охорона і раціональне використання водних ресурсів – це одна з ланок комплексної світової проблеми охорони природи.

Дата добавления: 2015-05-24