Методы биологической очистки воды

• 1 слайд

  Методы биологической очистки сточных вод и питьевой воды.
  Нерсесова Елизавета
  

• 2 слайд

  Определения
  Очистка воды - процесс удаления нежелательных химических веществ, биологических загрязнителей, взвешенных твёрдых частиц и газов, загрязняющих пресную воду. Окончательным результатом процесса очистки является получение питьевой воды, пригодной для использования с определённой целью.
  Очистка сточных вод — комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах перед выпуском их в водоёмы. Очистка сточных вод осуществляется на специальных очистных сооружениях
  
  

• 3 слайд

  Очистка сточных вод
  Процесс очистки делится на 4 этапа:
  
  механический
  биологический
  физико-химический
  дезинфекция сточных вод.
  

• 4 слайд

  Механический этап очистки сточных вод
  На механическом этапе происходит задержание грубых и тонкодисперсных примесей.
  Цель: подготовка сточных вод к биологической очистке.
  

• 5 слайд

  Сооружения для механической очистки сточных вод:
  
  
  4.фильтры;
  
  1.решётки (или УФС — устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;
  2.песколовки
  3. первичные отстойники
  5.септики
  

• 6 слайд

  Сфера применения биологической очистки сточных вод.
  
  Загрязнение воды определяется отраслевыми особенностями производств и потребностями домохозяйств. Это предприятия ЖКХ, предприятия агропромышленного комплекса, заводы по переработке нефти и нефтепродуктов, целлюлозно-бумажная промышленность, производство и выделка кожи, спиртовая, пищевая промышленность, СТО, АЗС, предприятия общепита, туристическая отрасль и т.д.
  В каждой конкретной местности сток по своему химическому составу будет различным. Соответственно, следует использовать расчётные показатели качества воды на входе, чтобы принять решение о способе очистки стоков.
  К сточным водам относят также атмосферные осадки.
  

• 7 слайд

  состав сточных вод всегда будет отличатся и зависеть от отрасли и региона, где были взяты пробы.
  
  В самом общем по составу все загрязнения сточных вод делятся на:
  Органические
  Неорганические
  
  

• 8 слайд

  В составе стоков могут быть
  
  
  Хлоридные и азотные соединения;
  Органические соединения бензола, глюкозы, ацетона, этанола и т.д.;
  Калий;
  Фосфор;
  Кальций;
  Белки, жиры, углеводы.
  ПАВы, фосфаты, сульфаты и прочие соединения.
  
  Органические загрязнения при распаде создают гнилостные осадки, выделяющие характерный запах канализации.
  Именно для удаления органики используют биологический метод очистки сточных вод!
  
  

• 9 слайд

  Состав бытовых сточных вод
  

• 10 слайд

  Механизм биологической очистки сточных вод
  Органика, которая содержится в сточных водах является прекрасной средой, источником энергии и пищи для разнообразных микроорганизмов, которые своей деятельностью разрушают составные органические соединения до простых аминокислот, белков и т.д. Таким образом, колонии микроорганизмов растут, самовозобновляются, а при избытке «пищи» размножаются сверх нормативов.
  Отмершие колонии погружаются на дно резервуара и удаляются.
  
  

• 11 слайд

  Принцип биологической очистки стоков основан на способности микроорганизмов расщеплять органические соединения до простых веществ – воды, метана, сероводорода, углекислого газа. Органика – это источник энергии для бактерий и простейших.
  
  

• 12 слайд

  Технология процесса биологической очистки стоков
  
  Ключевым компонентом в технологии биоочистки является активный ил.
  Активный ил - это специфический биоценоз живых организмов, перерабатывающих загрязнения сточных вод.
  Биоценоз обладает определёнными характеристиками, которые рассчитываются исходя из потребностей очистки стоков с заданными параметрами входа и планируемыми параметрами выхода стока. Это значит, что состав активного ила будет отличатся в зависимости от характеристик загрязнений.
  
  Аэротенк с активным илом
  

• 13 слайд

  Активный ил
  Какие организмы входят в состав активного ила? Это бактерии, дрожжи, грибы, простейшие, коловратки, кольчатые черви и прочие.
  
  Микробиота активного ила
  Активный ил
  

• 14 слайд

• 15 слайд

• 16 слайд

  Принцип работы активного ила
  Множество микроорганизмов, находясь в сточной жидкости, поглощает загрязняющие вещества внутрь клетки, где они под воздействием ферментов подвергаются биохимическим превращениям.
  
  органические и некоторые виды неорганических загрязняющих веществ используются бактериальной клеткой в двух направлениях:
  
  Биологическое окисление в присутствии кислорода до безвредных продуктов углекислого газа и воды:
  Органическое вещество + О2 (в присутствии ферментов) ⇒ СО2 + Н2О + Q Выделяющаяся при этом энергия используется клеткой для обеспечения своей жизнедеятельности (движение, дыхание, размножение и т. п.).
  
  Синтез новой клетки (размножение):
  Органическое вещество + N + P + Q (в присутствии ферментов) ⇒ НОВАЯ КЛЕТКА
  
  Интенсивность и глубина протекания процессов зависит от качественного состава активного ила, разнообразия форм и видов микроорганизмов, способности их адаптации (приспособления) к конкретному составу загрязняющих веществ сточной жидкости и условий проведения процесса.
  

• 17 слайд

  Условия проведения процесса
  
  наличие в сточной жидкости и оптимальное соотношение органического углерода, биогенных элементов (азота и фосфора) и микроэлементов (серы, марганец, железо, кобальт и др.);
  соблюдение предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ;
  отсутствие в сточной жидкости токсичных для микроорганизмов веществ;
  достаточное количество кислорода и интенсивность аэрации;
  оптимальный температурный режим;
  нагрузка на ил по количеству загрязняющих веществ;
  время контакта ила и сточной жидкости;
  конструктивные особенности сооружений и биологической схемы очистки;
  

• 18 слайд

  Стадии биологической очистки воды
  
  анаэробная стадия;
  аноксидная стадия(денитрификация).
  аэробная стадия;
  отстаивание в промежуточном отстойнике;
  глубокая биологическая доочистка с применением иммобилизованных на носителе микроорганизмов;
  разделение водно-иловой смеси в окончательном отстойнике;
  обезвоживание илового осадка;
  сушка илового осадка.
  

• 19 слайд

  Анаэробная очистка
  Такой процесс очистки ведется при помощи бактерий, которым для жизнедеятельности не требуется кислород. Его принято называть брожением.
  
  Анаэробные процессы необходимы для перевода трудно окисляемых веществ до легко усваиваемых на следующей аэробной зоне. Часть органики подвергается деструкции, а остальная используется на прирост биомассы. Часто такие аппараты проектируются в две ступени. На первой - в цилиндрическую емкость организуется рецикл иловой смеси, для наращивания концентрации биоценоза. Перемешивание организуется мешалками или насосным оборудованием. Вторая оборудована конусным днищем, где происходит накопление осадка. На этой ступени наблюдается доокисление органических веществ, а также осаждение и уплотнение скопления микроорганизмов.
  
  Очистку проводят в метантенках – закрытый резервуар с трубой для отвода биогаза, образующегося в результате брожения. Степень очистки составляет 85%.
  

• 20 слайд

  метантенк
  

• 21 слайд

  Аэробная очистка
  Происходит в результате жизнедеятельности микроорганизмов активного ила в присутствии кислорода.
  
  При анаэробной очистке сточных вод протекают два процесса – сорбция загрязнений активным илом и их внутриклеточное окисление микроорганизмами.
  
  В ходе аэробной очистки растворенные органокомплексы, а также не осаждающиеся твердые вещества переходят в биомассу активного ила. В таких сооружениях обычно устанавливается загрузка, на которой непрерывно развиваются прикрепленные аэробно-факультативные микроорганизмы, обеспечивающие совместно с рециркулируемым активным илом деструкцию органических загрязнений. Для протекания биоокислительных процессов и перемешивания сточных вод с активным илом в зоны аэрации блоков биоочистки постоянно должен подаваться сжатый воздух.Очистку проводят в аэротенках и биофильтрах. Степень очистки достигает 99%.
  

• 22 слайд

  Дальнейшая судьба активного ила
  В большинстве случаев, после прохождения участка механического обезвоживания, осадок с влажностью 80-85% подвергается дальнейшей переработке: компостированию, обеззараживанию, термической обработке. Наиболее привлекательным направлением дальнейшей переработки является высокотемпературная термическая сушка осадка. Прежде всего это связано с значительным уменьшением объёма осадка и одновременным обеззараживанием. В западноевропейских странах внедрено огромное количество различных технологий сушки: барабанные сушилки, вальцовые, ленточные, скребковые, дисковые, лопастные и т. д. Наиболее распространёнными являются сушилки основанные на контактном методе сушки. В данных сушилках процесс теплопередачи происходит через металлический барьер без подачи дополнительного воздуха или промывочного газа, что в свою очередь предотвращает возможность взрыва и самовозгорания. После сушки осадок применяется в качестве удобрения, строительного материала или же альтернативного топлива.
  

• 23 слайд

  Разновидности способов биологической очистки.
  Все способы биологической очистки делятся на естественные и искусственные