Процес біологічного очищення стічних вод у аеротенках з регенерацією активного мулу

Однак, в процесі біологічного очищення стічних вод в аеротенках розчинені органічні речовини, а також не осаджені тонкодисперговані і колоїдні речовини переходять в активний мул, обумовлюючи приріст вихідної біомаси. Щоб не допустити підвищення дози мулу більше оптимальних значень (що привело б до підвищеного виносу зважених речовин з вторинних відстійників), в аеротенк повертається лише ту кількість мулу, що підтримує його розрахункову робочу дозу в ньому. Решта мул у вигляді надлишкового, тобто не вимагається для цілей біологічної очистки, видаляється з системи аеротенк-муло відділювач на обробку та ліквідацію.

Схема реалізації біологічного процесу очищення стічної води в потоковому режимі в аеротенках з поверненням мулу з вторинних відстійників і виведенням надлишкового мулу на обробку отримала назву класичної аерації.

Досягти подальшого підвищення концентрації мулу в цій зоні практично не вдається, тому що надмірне збільшення тривалості перебування активного мулу в знекисненій воді у відстійнику призводить, з одного боку, до погіршення седиментаційною здатності мулу і підвищенню виносу мулової суспензії з очищеною водою, а з іншого - до погіршення метаболічних властивостей мулу і зниження окислювальної потужності аеротенках. Від концентрації мулу, що виводиться з відстійних споруд, залежать витрата циркуляційного мулу, що повертається в аеротенк, і обсяг надлишкового активного мулу, а отже, і енергетичні витрати на перекачування, і будівельні обсяги споруд, що їх приймають.

Оскільки концентрація сулу із відстійних споруд у 2-4 рази менше дози мулу, що підтримується у аеротенку, то циркуляційний витрата може становити 30-60 % витрати поступаючої на очищення стічної води.

Якщо проаналізувати умови, в яких знаходиться активний мул в цій схемі на всьому шляху його проходження від входу в аеротенк до виходу з нього, можна констатувати наступне:

1) по гідравлічному режиму руху мулової суміші вздовж споруди аеротенк нагадує витиснювач, де більш рання порція мулової суміші витісняється новою, завдяки чому такі аеротенки отримали назву аеротенків-витиснювачів (рис. 5.1, 5.2);

2) навантаження забруднень на активний мул з максимального біля входу в аеротенк поступово знижується до практично нульового її значення на виході з аеротенку в міру зниження БПК стічної рідини до мінімально можливих її значень при повній біологічній очистці та деякого збільшення дози мулу;

3) відповідно до навантаженням на мул знижується і потреба активного мулу в кисні, значення якої біля входу в аеротенк істотно вище, ніж на виході з нього. Потреба в кисні по довжині аеротенках падає також у зв'язку зі зростанням питомої ваги важко окислюваних органічних речовин або в стічної рідини за рахунок більш швидкого усунення легко окислюваних речовин на початку аеротенка, або у самому активному мулі у процесі вилучення і накопичення у ньому певного запасу поживних речовин;

Рисунок 5.1 - Технологічні схеми біологічного очищення у аеротенках:

а) аеротенк-витиснювач; б) аеротенк з регенерацією активного мулу; в) аеротенк-витиснювач без регенерації; г) аеротенк-витиснювач з регенерацією:

1 - стічна вода після первинних відстійників; 2 - аеротенк; 3 - мулова суміш із аеротенків; 4 - вторинний відстійник; 5 - очищена вода; 6 - мулова камера; 7, 8 - циркуляційний і надлишковий активний мул відповідно; 9 - повітря із повітродувок; 10 - аераційна система для подачі і розподілення повітря у аеротенку;

4) через коливання виходу стічної рідини, що поступає на очищення, порівняно повільної швидкості поздовжнього руху мулової суміші і достатньо високої інтенсивності аерації мулової суміші у аеротенку відбувається поздовжнє перемішування раніше прибулих порцій рідини з більш пізніми, у результаті чого порушується подібність до режиму реального витиснення. Це порушення буде тим суттєвішим, чим нижче швидкість поздовжнього руху швидкості у аеротенку, у тому числі, чим ширше аеротенк і, відповідно, чим він коротше;

5) вилучені із стічної рідини забруднення проходять повний цикл метаболічних перетворень в одному і тому ж спорудженні з моменту вилучення їх активним мулом до моменту введення мулу в черговий контакт із забрудненнями після повернення його в аеротенк з вторинного відстійника;

6) у разі присутності в стічній воді токсичних або інших інгібуючих біологічні процеси речовин, активний мул циклічно піддається їх шоковому впливу при черговому поверненні його в аеротенк;

7) потреба в перемішуванні мулової суміші для підтримки мулу у завислому стані залишається практично постійною по всій довжині аеротенка, що не дозволяє повністю використовувати окислювальну здатність подається в аеротенк повітря і негативно позначається на енергетичних показниках роботи аеротенка.

Зазначені особливості класичної схеми очищення стічних вод в аеротенках виявлялися і вивчалися в процесі розвитку техніки біологічної очистки стічних вод, теоретичних і експериментальних досліджень, в практиці використання цієї схеми в реальних умовах роботи очисних споруд. Систематизація результатів досліджень і аналіз досвіду експлуатації споруд біологічного очищення привели до створення ряду модифікацій класичної схеми очищення стічних вод в аеротенках, удосконалюються їх функціонування в тих чи інших конкретних умовах.

Суть технологічної схеми полягає у тому, що після вилучення забруднень із стічної води у власне аеротенках активний мул з накопиченими у ньому забрудненнями відділяється від очищеної води і подається не у аеротенка, а у спеціальну аераційну споруду, що називається регенератором, у якому активний мул аерується протягом певного часу без стічної рідини. У регенераторі мул звільнюється від накопичених ним у аеротенку забруднень і відновлює свою метаболітичну активність. Інтенсивність аерації у регенераторах має бути меншою, ніж у аеротенках через нижчу швидкість потреби у кисні.

5.3 Розрахунок очисних споруд та апаратів

Вихідні дані: коефіцієнт інгібування продуктами розпаду активного мулу:Ц = 0,07 л/г; максимальна швидкість окислювання для міських СВ:С = 85 мг БПК_повн/(м³/год); концентрація розчиненого кисню в аеротенку:С₀ = 2 мг/л; зольність мулу:S = 0,3; константа що характеризує вплив кисню для міських СВ:K₀ = 0,625 мг/л; коефіцієнт що враховує вплив повздовжнього перемішування:К_р = 1,25, L_ex = 15мг/л; константа що характеризує властивості органічних забруднюючих речовин:К₁ = 33 мг БКП_повн/л.

Приведене число жителів - це сума фактичного числа жителів міста і фіктивного числа жителів, що обчислюється за забрудненнями, які надходять від промислових підприємств. Приведене число жителів визначають двічі: за зваженими речовинами і БПК_повн., згідно з кількістю відповідного виду забруднень у змішаному стоку і норми цього виду забруднень, що приходиться на одного жителя за добу. N_прив. за зваженими речовинами.

(5.1)

(5.2)

N_прив. за БПК:

(5.3)

(5.4)

Приведене число жителів за кількістю завислих речовин використовують при розрахунку споруд механічної очистки, а за БПК - при розрахунку споруд біологічної очистки.

Розрахунок приймальної камери. Приймальну камеру розраховують за витратою, прийнятою з коефіцієнтом 1,4. Ширину її приймають за шириною приміщення ґрат, Y=1856 мм; швидкість руху води рівною швидкості води в лотку перед ґратами, U₁=0.93 м/с; оцінку рівня води - за профілем руху води по спорудженнях. Інші розміри приймають конструктивно.

Q = 966,7 ? 1, 4 =1352.38 л/с 116845.63 м³/доб. =

=4868.57 м³/год = 1.35 м³/с (5.5)

Розрахунок решітки

Вихідні дані (табл. 5.1):

середній секундний - q_сер = 0,778 м³/сек;

максимальний секундний - q_макс = 1,319 м³/сек;

мінімальний секундний -q_мін = 0,407 м³/сек

Таблиця 5.1 - Характеристики решіток, необхідні для розрахунку

Марка	Q, м3/доб	Розміри каналу перед решітками, мм	Площа проходу решіток, м2	Ширина решіток Вр, мм
		В	Н
РМВ-1000	26	1000	1000	0,3	-
МГ9Т	33	1000	1200	0,38	1425
МГ7Т	35	800	1400	0,39	1338
МГ11Т	50	1000	1600	0,57	1520
МГ10Т	65	1000	2000	0,74	1580
МГ8Т	110	1400	2000	1,25	1955
МГ12Т	130	1600	2000	1,5	2175
МГ6Т	165	2000	2000	1,9	2675
МГ5Т	185	2000	3000	2,1	2175
РМВ	17	600	800	0,2	-

Визначаємо площу живого перетину робочих решіток:

(5.6)

де v - швидкість руху рідини у прозорах решіток, м/с (v = 1,0-0,1 м/с). Приймаємо v = 0,9 м/с. Приймаємо решітки марки МГ10Т (площа проходу f = 0,74 м²). Тоді число робочих решіток складає:

(5.7)

Визначаємо розміри камери решіток:

м м (5.8)

Загальна будівельна довжина камери решіток:

L = L₁ + L₂ + 1,5 = 0,8 + 0,4 + 1,5 = 2,7м (5.9)

Розрахунок пiскоуловлювача. Піскоуловлювачі необхідно передбачати при продуктивності очисних споруд понад 100 м ³ /доб. Число піскоуловлювачів і їх відділень дорівнює двом (усі відділення робочі).Піскоуловлювачі розраховують на максимальний приплив стічних вод, параметри перевіряють на пропуск мінімальної витрати.

Піскоуловлювачі вибирають з урахуванням продуктивності очисних споруд, схеми очищення стічних вод і обробки осаду, характеристик зважених речовин.

Довжину піскоуловлювачів визначають за формулою:

(5.10),

де k - коефіцієнт, що дорівнює 1,7 при гідравлічній крупності U₀ = 18,7 мм/с і розрахунковому діаметрі часток піску 0,2 мм; V - швидкість руху води у піскоуловлювачі, для горизонтальних піскоуловлювачів V = 0,3 м/с; Н_s- розрахункова глибина піскоуловлювача, приймаємо Н_s = 0,8 м.

Загальна будівельна глибина піскоуловлювачів:

(5.11),

де h_борт - висота бортів над рівнем води в пісковловлювачі,

h_борт = 0,3м;

h₂ - висота шару осаду;

(5.12)

Площа піскової площадки:

(5.13)

Розрахунок первинного відстійника. Первинні відстійники розраховують відповідно до СНіПу при кінетичному осадженні суспензії з урахуванням необхідного ефекту освітлення. Число первинних відстійників слід приймати не менше двох. Концентрація зважених речовин у воді, що надходять на біологічне очищення, не менше 150мг/л.

Ефект освітлення у відстійниках, % визначають за формулою:

(5.14)

Загальна довжина знаходиться за формулою:

м (5.15)

Ширина відділень відстійника:

(5.16)

Розрахунок аеротенка-витиснювача. При проектуванні аеротенків будь-яких типів необхідно розрахувати період аерації й об'єм споруд.

Період аерації в аеротенках-витиснювачах:

год (5.17)

де - коефіцієнт інгібування продуктами розпаду активного мулу, прийнятий для міських стічних вод 0,07 л/г;

а_i - доза мулу;

с_max - максимальна швидкість окислювання для міських стічних вод приймається 85 мг БПК_повн/ (м·год);

C₀ - концентрація розчиненого кисню в аеротенку, допускається приймати 2 мг/л;

S - зольність мулу, прийнята в частках одиниці, рівної 0,3;

К₀ - константа, що характеризує вплив кисню для міських стічних вод, приймається 0,625 мгО₂/л;

К_р- коефіцієнт, що враховує вплив поздовжнього перемішування: К_р = 1,5 мг/л при біологічному очищенні до L_ex = 15 мг/л; К_р = 1,25 при L_ex більше 30мг/л.

Для проміжних значень L_ex величину К_р визначають інтерполюванням;

L_en - БПК_повн стічної води, що надходить в аеротенк, з урахуванням зниження БПК_повн при первинному відстоюванні;

L_ex - БПК_повн очищеної стічної води, мг/л, визначеної за необхідним ступенем очищення стічних вод;

К_l - константа, що характеризує властивості органічних забруднюючих речовин, рівна для міських стічних вод 33 мг БПК_повн/л;

L_mix- БПК_повн стічної води, що надходить на початок аеротенка-витиснювача з урахуванням розведення циркуляційним мулом.

(5.18)

де R_i- ступінь рециркуляції активного мулу, визначають за формулою:

(5.19)

де J_i - муловий індекс, прийнятий за табл. 5.2

Таблиця 5.2 - Муловий індекс

Навантаження на мул qi, мг/(м доб)	100	200	300	400	500	600
Муловий індекс Ji, см3/м	130	100	70	80	95	130

У всіх випадках період аерації повинен бути не менше двох годин.

Для уточнення значення мулового індексу варто розрахувати навантаження на мул, БПК_повн на 1 м без зольної речовини мулу за добу за формулою:

мг/(г доб) (5.20)

де t_at - період аерації, год.(розраховано раніше).

Місткість аеротенка-витиснювача визначають урахуванням циркуляційної витрати:

м³(5.21)

де q_W - розрахункова витрата, що дорівнює середньо годинному значенню години максимального припливу стічних вод, м³/год.

Приріст активного мулу визначають за формулою:

мг/л (5.22)

де С_cdp- концентрація зважених речовин у стічній воді, що надходить в аеротенк, не більше 150 мг/л;

K_g- коефіцієнт приросту, для міських і близьких до них за складом виробничих стічних вод K_g=0,3.

При концентрації органічних забруднень у стічних водах, що виражаються їх кисневим еквівалентом БПК_повн, більше 150 мг/л, аеротенки проектують з регенераторами [7].

Приймаємо аеротенк з робочою глибиною аеротенку = 3,2 м, кількість секцій = 6; кількість коридорів = 3; ширина коридору - 6 м. Довжину коридору необхідно розрахувати через інші підібрані параметри.

Об'єм одного коридору аеротенку:

м³

(5.23)

Висновок: тривалість аерації при очищенні стічних вод в кількості 70 000 м/добу при БПК_повн стічної води, що надходить до системи очищення, 173,36 мг/л із середньою швидкістю окислення 54,3 мг/год. відбувається протягом 3,45 год. В таких умовах необхідний об'єм аеротенку 20 827,74 м³ з робочою глибиною 3,2 м кількістю секцій - 6, кількість коридорів в кожній секції - 3; ширина кожного коридору 6 м, довжина - 42 м. Приріст мулу в аеротенку 173,36 мг/л; загальна витрата повітря в даному аеротенку складає 240 000 мг /м.

РОЗДІЛ 6 ПРОЦЕСИ У БІОТЕХНОЛОГІЇ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД

6.1 Біохімічні процеси, що протікають при очищенні стічних вод у аеротенках

При аеробному очищенні стічних вод протікають два основних біохімічних процеси: окислення органічного вуглецю і нітрифікація. В результаті утворюється біомаса активного мулу, склад якої змінюється в деяких межах залежно від складу забруднень і умов очищення. Типовий вміст основних елементів в біомасі активного мулу, г/кг: C - 400-600; H - 50-80; O - 250-350;N - 80-120; P - 10-25; S - 5-15; Fe - 5-15.

Окислення органічних забруднень мікроорганізмами можна представити як сукупність реакцій енергетичного і конструктивного обміну зі споживанням органічної речовини, наприклад, з формулою складу C_xH_yO_z і утворенням біомаси умовного складу (в мольних співвідношеннях) С₅H₇O₂N (близького до хімічного складу активного мулу більшості очисних споруд).

Енергетичний обмін (повна мінералізація органічної речовини):

+(6.1)

Конструктивний обмін (синтез клітинної речовини) при використанні нітратів в якості джерела азоту для мікроорганізмів:

(6.2)

при використанні амонійного азоту мікроорганізмами:

(6.3)

Знаючи відношення виходу біомаси до спожитого субстрату (в даному випадку C₅H₇O₂N до C_xH_yO_z), тобто економічний коефіцієнт Y_x/s, можна скласти сукупний матеріальний баланс реакції окислення органічних забруднень з урахуванням енергетичного і конструктивного обміну.

Утворений мул може в подальшому мінералізуватися:

(6.4)

У цьому випадку на 1 мг активного мулу споживається 1,42 мг O₂ (величина ХПК 1 мг активного мулу).

Повну мінералізацію (без утворення біомаси) білкових компонентів умовного складу CH₁,₅₈O₀,₃₂₅N_0,259S_0,007 (вміст атомів елементів в молекулі білка приведено в перерахунку на 1 атом вуглецю) можна представити таким чином:

(6.5)

Для повного окиснення 1 г білку наведеного вище складу потрібно 1,48 г кисню, 1 г вуглеводів - 1,07 г, 1 г жирів - 2,9 г кисню.

Співвідношення конструктивного і енергетичного обмінів у мікроорганізмів активного мулу змінюється в залежності від складу біоценозу, якості стоків і ступеня очищення. З підвищенням віку мулу це співвідношення падає і, відповідно, зменшується кількість надлишкового активного мулу. Для мікрофлори, яка формує ущільнені ценози, такі як біоплівки, характерно майже повне використання субстрату на підтримку життєдіяльності організмів незалежно від росту клітин. Це обумовлює низький вихід біомаси від субстрату і незначний її приріст. Для легко деградуючих субстратів зі збільшенням співвідношення БПК/ХПК на 1 г споживаного кисню біомаси утворюється менше.

На стадії окислення органічних сполук утворюється NH₄⁺, Який може залучатися до процесів нітрифікації. Нітрифікація протікає у 2 стадії:

(6.6)

Енергетична реакція першої фази нітрифікації має вигляд:

(6.7)

друга фаза нітрифікації:

(6.8)

загальна енергетична реакція нітрифікації:

(6.9)

Синтез клітинної речовини при нітрифікації (конструктивний обмін) можна представити таким чином:

(6.10)

Сукупні реакції енергетичного і конструктивного обміну для першої фази:



(6.11)

для другої фази:

(6.12)

При окисленні амонійних іонів вихід біомаси бактерій р. Nitrosomonas становить близько 0,147 мг на 1 мг окисленого азоту, а р. Nitrobacter- 0,02 мг/мг азоту нітритів. Близько 2% азоту включається в клітинну масу, а решта переходить в нітратний азот.

За стехіометричними розрахунками кисню на нітрифікацію витрачається: на першу стадію 3,16 мг/мг азоту; на другу стадію 1,1 мг/мг N; загальне споживання кисню 4,26 мг/мг N.

Нітрифікація супроводжується утворенням іонів водню. Ступінь зниження pH залежить від лужності середовища, що зумовлює виділення або зв'язування CO₂, буферної ємності середовища та кількості окисленого амонійного азоту. Втрата лужності становить 7,14 мг по карбонату кальцію на 1 мг окисленого азоту, і може знадобитися нейтралізація рідини, наприклад за допомогою Ca(HCO₃)₂, відповідно до рівняння:

(6.13)

Окислення NH₄⁺нітрифікаторами є лімітуючої швидкість стадією в сукупному процесі очищення в спорудах, що працюють на повну біологічну очистку. Нітрифікація починається після використання гетеротрофних мікроорганізмами органічної речовини і зростання концентрації розчиненого кисню в середовищі, тому поява нітратів в середовищі свідчить про глибокої біологічну очистку та є показником санітарної оцінки процесу очищення. Швидкість нітрифікації може бути збільшена при проведенні стадій окислення вуглецю і нітрифікації окремо.

У застійних зонах споруди, в яких аерація ускладнена, можуть розвиватися анаеробні процеси, в першу чергу денітрифікація:

(6.14)

і сульфатредукція:

(6.15)

З одного боку, денітрифікація ускладнює нормальну експлуатацію вторинних відстійників аеротенків, оскільки частинки активного мулу насичуються бульбашками газоподібного N₂ і гірше відокремлюються від рідини у вторинному відстійнику, порушуючи нормальний режим роботи відстійників. З іншого боку, денітрифікація є корисним процесом; її використовують для видалення азоту з води. Джерелом енергії для денітрифікації в таких випадках служать або органічні сполуки стічних вод, або спеціально додаються органічні субстрати .

6.2 Розрахунок матеріального балансу

Продуктивність по стічній воді приймаємо:

(6.16)

Першою стадією очищення води за схемою є решітки. Грати вловлюють великі тверді частинки (сміття). Після решіток вода, яка не містить великих часток забруднення прокачується через пісколовку де осідають дрібніші зважені частинки. Пісок відводиться в нижній частині пісколовки у вигляді шламу. Втрати води зі шламом приймаємо рівними 3%.

Приймаємо вміст завислих часток в стічній воді:

(6.17)

Матеріальний баланс пісколовки. Приймаємо що 40% всіх завислих часток в стічній воді становить досить велика фракція, що осідає у пісколовці, інші частки занадто дрібні і проходять на наступні стадії очищення.

Тоді концентрація твердих завислих часток у воді на виході з пісколовки складе:

(6.18)

А вміст піску в стічній воді становить:

(6.19)

Витрата води, що втрачається з шламом у піскоуловлювачі становить:

(6.20)

Витрата стічної води на подальшу очистку складе:

(6.21)

Кількість твердої фази, що надходить в піскоуловлювач з водою складе:

(6.22)

Кількість твердої фази, що йде з пісколовки з шламом:

(6.23)

Вміст твердих частинок в шламі при цьому складе:

(6.24)

Матеріальний баланс первинного відстійника

Після пісколовки стік прямує в первинний відстійник де відбувається осідання більш дрібних зважених часток з ефективністю 65%.

Тоді концентрація твердих зважених часток у воді на виході з відстійника складе:

(6.25)

Витрата води, що втрачається з шламом в відстійнику становить:

(6.26)

Витрата стічної води на подальшу очистку складе:

(6.27)

Вміст твердих частинок в шламі при цьому складе:

(6.28)

Матеріальний баланс аеротенках. Далі вода подається на очистку в аеротенк, попередньо змішуючись з потоком зворотної води, що містить вторинний мул. Таким чином витрата води на очистку в аеротенк (після змішування з поворотним потоком мулу) складе:

(6.29)

В аеротенках відбувається наростання активного мулу, в результаті якого відбувається очищення води від органічних сполук. При цьому в воді накопичується мул у вигляді завислих часток, який надалі осідає у вторинному відстійнику.

Приймаємо вміст завислих часток на виході з аеротенка (з урахуванням наростання активного мулу):

(6.30)

Матеріальний баланс вторинного відстійника. Після аеротенках вода прямує у вторинний відстійник де відбувається осідання зважених часток з ефективністю 70% (ефективність вище так як частинки на виході з аеротенках крупніше). Тоді концентрація твердих зважених часток у воді на виході з відстійника складає:

(6.31)

Витрата води, що відводиться з активним мулом на повернення в аеротенк в відстійнику становить:

(6.32)

Кількість твердої фази в воді на подальшу очистку:

(6.33)

Матеріальний баланс фільтрів доочистки. Далі в плоских щілинних ситах відбувається осадження з води великих сторонніх тіл випадково занесених у воду під час очищення після решіток. Після сит вода прямує на додаткове доочищення на напірні фільтри.

Ефективність очищення в фільтрі 70%.

Тоді концентрація твердих завислих часток у воді на виході з фільтра складає:

(6.34)

Витрата води, що втрачається з шламом в фільтрі становить:

(6.35)

Кількість твердої фази йде з фільму зі шламом:

(6.36)

Вміст твердих частинок в шламі при цьому складає:

(6.37)

де Q_ст - продуктивність по стічній воді

в_зч - вміст зважених часток

ш - шлам

в - відстійник

а - аеротенки.



ВИСНОВКИ

1. Біологічні методи очистки стічних вод засновані на здатності мікроорганізмів мінералізувати розчинені органічні сполуки, є для них джерелом харчування.

Механізм вилучення органічних речовин зі стічної води та їх споживання мікроорганізмами може бути представлено трьома етапами:

1 етап ? масопередача органічної речовини з рідини до поверхні клітини.

2 етап ? дифузія через напівпроникні мембрани в клітині або самої речовини або продуктів розпаду цієї речовини.

3 етап ? метаболізм органічної речовини з виділенням енергії і утворенням нової клітинної речовини. Перетворення органічних сполук носить ферментативний характер.

2. Розрізняють три основні категорії стічних вод в залежності від їх походження: господарсько-побутові, виробничі, атмосферні. Для визначення характеру і ступеня забрудненості стічних вод, якості очищення використовується ряд показників. Органолептичні показники: колір, вид, запах, каламутність, прозорість. Фізико-хімічні показники: рН, температура, окислювально-відновлювальний потенціал, сумарна мінералізація, електропровідність, кольоровість.

3. У очисних спорудах використовується активний мул, що містить біоценоз мікроорганізмів (головним чином бактерій і найпростіших), що сформувалися природним шляхом, що включає місцеву мікрофлору, адаптовану до певного спектру забруднень стічних вод. Біоценоз мулу має характерну біотичну і трофічну структуру з функціональним зв'язком між мікроорганізмами різних груп, унікальну для кожного конфетної очисної споруди.

4. Основними документами, що визначають вимоги до якісного і кількісного складу продукту біотехнології - очищених вод, є: Санітарні правила і норми охорони поверхневих вод від забруднення (СанПіН 4630-88) від 01.01.1989, Правила охорони поверхневих вод (типові положення), Узагальнений перелік гранично допустимих концентрацій (ГДК) і орієнтовно безпечних рівнів впливу шкідливих речовин для води рибогосподарських водойм, Правила прийому виробничих стічних вод у системи каналізації населених пунктів, ГОСТи, які регламентують питання охорони природи.

5. В аеротенках-витиснювачах з регенерацією - вода та мул подаються на початок споруди, а суміш відводиться з протилежного боку. Швидкість споживання кисню та навантаження на активний мул максимальні на початку ємності та мінімальні наприкінці. Якщо повітря подається рівномірно всією довжиною аеротенка, то на початку процесу може спостерігатись глибокий дефіцит кисню. Умови розвитку популяції мікроорганізмів у цій системі оптимальні лише в якійсь середній частині споруди, де дотримується оптимальне співвідношення між рівнем живлення та наявністю розчиненого кисню.

Період аерації в аеротенках-витиснювачах з регенерацією - 3,45 год. Місткість аеротенка - 20827,74 м³. Приріст активного мулу - 173, 36 мг/л.

При концентрації органічних забруднень у стічних водах, що виражаються їхнім кисневим еквівалентом БПК_повн, більше 150 мг/л, аеротенки проектують з регенераторами. При регенерації активного мулу доцільно застосовувати аеротенки-витиснювачі 2-3-4- коридорного типу, конструкція яких дозволяє відводити 25-50 % їхнього об'єму під регенератори.

6. Біохімічні процеси, що протікають в аеротенках. Вони можуть бути розділені на два етапи: 1) адсорбція поверхнею активного мулу органічних речовин і мінералізація легко окислюваних речовин при інтенсивному споживанні кисню; 2) доокислення повільно окислюваних органічних речовин. На другому етапі кисень споживається повільніше.

Матеріальний баланс аеротенка-витиснювача



СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Трошкова Г. П., Емельянова Е. К., Карабинцева Н. О.Экологическая биотехнология : учебное пособие. Новосибирск : Сибмедиздат НГМУ, 2011. 144 с.

2. Биотехнология и микробиология анаэробной переработки органических коммунальных отходов / А.Н. Ножевникова, А.Ю. Каллистов, Ю.В. Литти, М.В. Кевбрин. Москва: Университетская книга, 2016. 320 с.

3. Воронов Ю. В., Яковлев С. В. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник для вузов. Москва : Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. 704 с.

4. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б., Лушников С.В. Прикладная экобиотехнология: учебное пособие. Москва : БИНОМ, 2012. Т. 1. 629 с.

5. Возная Н. Ф. Химия воды и микробиология : учебник для вузов. Москва: Высшая школа, 1999. 340 с.

6. Карюхина Т. А., Чурбанова И. Н. Химияводы и микробиология : учебник для техникумов. Москва : Стройиздат, 2000. 208 с.

7. Кутикова Л. А. Фауна аэротенков : атлас. Ленинград : Наука, 1984. 264 с.

8. Емцев В.Т., Мишустин Е.Н. Микробиология: учебник для вузов. Москва: Дрофа, 2005. 445 с.

9. Фостер К.Ф., Вейз К.Ф. Экологическая биотехнология перев. с англ. Ленинград : Химия, 1990. 384 с.

10. ДСТУ 7369:2013 Стічні води. Вимоги до стічних вод і їхніх осадів для зрошування та удобрювання. 2013.

11.СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. Москва : ЦИПГ 1986. 72с.

12. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б., Лушников С.В. Прикладная экобиотехнология: учебное пособие. Москва : БИНОМ, 2012. Т.2.491 с.

13. Кузнецов А.Е.,Градова Н.Б. Научные основи экобиотехнологии : учеб. пособие для студентов. Москва : Мир, 2006. 504 с.

14. Виестур У.Э. Шмите И.А., Жилевич А.В. Биотехнологии: биологические агенты, технология, апаратура. Рига: Зинатне, 1987. 263 с.

15. Субботина Ю.М. Методы биологической очистки сточных вод. Санкт-Петербург :Биология, экология, техника. 2009. С. 379-389.

16. КляченкоО.Л., Мельничук М.Д, Іванова Т.В. Екологічні біотехнології : теорія і практика : Навчальний посібник. Вінниця : ТОВ «Нілан-ЛТД», 2015. 254 с.

17. Яковлєв С.В., Капелин Я. А. Очистка производственных сточных вод. Москва :Стройиздат, 1985. 335 с.

18. Лукиных А.А., Лукиных М.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров. Москва :Стройиздат, 1994. 112 с.

19. Василенко А.А. Водовідведення :курсове проектування. Київ : Вища школа, 1998. 256с.

Размещено на Allbest.ru

...