Регулярне забруднення природних ресурсів, зокрема водойм, – не рідкість. Екологічна ситуація сьогодні така, що вода, яка є найважливішим ресурсом для життєдіяльності людини, містить різного роду шкідливі речовини. Оскільки питання очищення водних ресурсів на сьогоднішній день є досить гострим, виникла необхідність у розробці методів очищення. Очищати воду можна за допомогою механічного способу, а також хімічного, фізико-хімічного і біологічного методів.
Зміст
- Особливості процесу
- Споруди для очищення стічних вод
- Биодисковые фільтри
- Біологічні фільтри, що мають пластмасову або пеностекольную завантаження
- Биофильтраторы для очищення стічних вод
- Біореактори, оснащені биобарабанами
- Аераційні установки
- Споруди, які виконують очистку природним шляхом
- Висновок
Особливості процесу
Очищення водних ресурсів біологічним способом є найбільш вигідною в економічному відношенні і дозволяє домогтися досить хороших результатів. Необхідність в даній процедурі виникає при попаданні у воду різних шкідливих компонентів. Це такі речовини, як: нафта, бензин, пестициди, а також відходи заводів і підприємств хімічної, аграрної, металургійної промисловості. Забруднена вода змінює свої хімічні, фізичні та біологічні властивості.
Розрізняють кілька видів забруднень:
У ході робіт на очисних спорудах шкідливі речовини, що містяться в середовищі, перетворюються в безпечні сполуки. В процесі проходження біологічної очистки води ресурси проходять три стадії обробки:
Споруди для очищення стічних вод
Біологічне очищення водних ресурсів здійснюється двома шляхами – у природних умовах і в штучно створених. Далі розглянемо споруди штучного способу очищення.
Биодисковые фільтри
Це місткості, мають декілька секцій наповнених перфорованими дисками. Дані елементи виготовлені на основі синтетичного сировини, що володіє зниженою щільністю – піноскла або пінопласту. Диски в самій установці розміщуються на спеціальному горизонтально розташованому валу, дотримуючись відстань в 20 мм. Принцип роботи таких дискових елементів полягає в безперервному перебування в обертальному стані. Биодисковые резервуари знижують в очищуваному ресурсі зміст нітрифікації і амонійного азоту. Але у воді, що пройшла цю очисну процедуру, може спостерігатися присутність таких біогенних сполук, як азотисті солі. В цьому випадку необхідна доочищення.
Біологічні фільтри, що мають пластмасову або пеностекольную завантаження
Це спеціальні вироби з керамзитом, щебенем або гравієм в якості фільтруючого матеріалу. Для завантаження використовуються блоки з піноскла. Вибір цього матеріалу пояснюється рядом його переваг:
- стійкість до високих і низьких температур;
- стійкість до механічних пошкоджень;
- непроникність вологи, газу і пари.
Поверхня піноскла досить обширна, завдяки чому матеріал утримує великий обсяг біоплівки і здійснює інтенсивну очищення води.
У схемі біологічної очистки стічних вод розподільну функцію в цьому спорудженні виконує реактивний зрошувач, яким оснащений прилад. Завантаження на пластмасовій основі застосовуються для засипки, завдяки чому досягається висока пустотність, утворюється сорбційна поверхню і незначна здатність зчеплення. Ці умови є придатними для формування прошарку біоплівки. Завантаження на пластмасовій основі перешкоджає утворенню мулу в биофильтре і збільшує надходження повітря, завдяки чому підвищується показник окислювальної потужності.
Однак поряд з позитивними характеристиками дані фільтри мають певні недоліки:
- нерівномірне надходження вод негативно впливає на функціональність приладів;
- біоплівка підсихає, в результаті чого температурний режим її діяльності стає нерівномірним, і як наслідок завантаження замулюється;
- щоб не допустити даних наслідків, необхідно зробити рециркуляцію очищених вод, що вимагає додаткових витрат енергоресурсів.
Биофильтраторы для очищення стічних вод
Дані споруди біологічної очистки стічних вод забезпечують досить якісну очистку. Для їх функціонування не потрібно багато витрат енергії, процес експлуатації відрізняється економічністю і простотою. Біофільтр складають дві зони – сорбційна зона і зона прояснення. У першій частині знаходяться диски, які перебувають в обертальному стані. Між двома зонами здійснюється безперервний обмін біоматеріалу. Для більшої інтенсивності процесу у фільтрі даного типу передбачена струменевий аерація.
Після процедури механічної очистки вода поступає у сорбційну зону. Сюди також надходять активний мул і освітлена рідина. Суміш цих компонентів витягується через трубопровід за допомогою насоса, після чого подається в сорбційну зону допомогою струминного аератора. На наступному етапі очищається рідина надходить на освітлення. У даній зоні знаходяться три відсіки:
- у першому відсіку відбувається відділення бульбашок газу незначного розміру. Великі фрагменти мулової маси залишаються у відстійнику і назад надходять в сорбційну зону;
- у другому сегменті рідкі і тверді гази поділяються, і утворюється зважений шар, який поглиблює процедуру фільтрації;
- у третьому відсіку здійснюється завершальний етап очищення.
Біореактори, оснащені биобарабанами
В даних очисних спорудах, призначених для біологічних способів очистки води, що обертаються биобарабаны виконують функцію біореакторів. Такі споруди представлені у вигляді каскаду корит циліндричної форми. Подібні ємності об’єднані в сполучені елементи, завдяки чому в процесі очищення рідина переміщається з одного корита в наступне.
Щоб очищаються води розподілялися рівномірним чином, у спорудженні знаходиться приймальний кишеню. В останньому резервуарі знаходиться канал, відвідний очищену воду. У кожному такому елементі встановлюється барабан, на якому відбувається накопичення біоплівки. Обертання барабанів викликають процес природної аерації біоматеріалу. Збір і відведення осаду здійснюється в каналах, розташованих у нижній частині кожного корита.
Аераційні установки
Це резервуари, в яких знаходиться біоактивні іл утворений колоніями бактерій. Розвитку даних колоній сприяють містяться в стічній рідини речовини органічного походження, що перебувають у поєднанні зі значним об’ємом кисню. Він надходить в установку за допомогою потоку повітря. Розрізняють два типи очисних споруд належать до цієї категорії:
Обидва типи установок здійснюють очистку на досить високому рівні. Принципом роботи цих споруд є метод повного окислення. Аераційні установки очищають стічні води побутового характеру і виробничу середу, що має близький до побутових вод складу.
Процедура окислення при біологічному очищенні стічних вод проходить в три етапи:
Як наслідок дані організми використовують речовини мікроорганізмів, які вже є відмерлими. Таким чином, відбувається мінералізація органічної частини мулу.
Споруди, які виконують очистку природним шляхом
До даної категорії можна віднести наступні конструкції:
Очисні установки, що здійснюють очищення біологічним способом, займають провідне місце серед аналогічних споруд. Очисний процес виконується з використанням різних мікроорганізмів в умовах присутності в рідини, що очищається розчиненого кисню.
Речовини, що забруднюють водойми представляють для багатьох бактерій і найпростіших джерело живлення. Особливість очисної процедури полягає у витягу з води даних забруднень. Але разом з тим у воду вносяться і нові складові. Процедура усунення з води шкідливих компонентів – це процес, що вимагає уважного підходу.
Застосовуваний спосіб очищення залежить від виду забруднень і від його кількості. Саме на ці показники слід орієнтуватися при виборі установки біологічної очистки стічних вод. Також потрібно враховувати вміст у воді неорганічних компонентів і підбирати відповідні бактерії.
Висновок
Останнім часом спостерігається значний розвиток різних сфер промисловості. Подібна тенденція поряд з багатьма перевагами має і зворотний бік – це забруднення ресурсів природи. У зв’язку з цим відбувається забруднення важливого для життя людини ресурсу – води. Щоб виправити ситуацію і витягати з середовища шкідливі для людини речовини, сьогодні розроблено достатню кількість методів і очисних установок. Серед усіх способів фільтрації пріоритетне місце займає очищення біологічним методом, яка є досить ефективною і дає можливість досягти високих показників фільтрації.
Особливості процесу біологічного очищення води представлені на відеофрагменті: