Биохимическая очистка

Производственные сточные воды после сооружений механической и физико-механической очистки и хозяйственно-бытовые стоки поступают в двухъярусный отстойник (рис. 3.8), а затем осветленная вода подается на биофильтр (рис. 3.9) и из него в хлораторную. После хлорирования вода проходит вторичный отстойник (рис. 3.10) и сбрасывается в водоем.

Рис. 3.8 – Одиночный двухъярусный отстойник: 1 – выпуск ила; 2 – плавающие доски; 3 – настил из досок; 4 – бетон марки 50; 5 - съемный щит; 6 – отводящий лоток; 7 – подающий лоток; 8 – брусья (100х120 мм)
Рис. 3.9 – Типовой биологический фильтр прямоугольной формы со спринклерным распределением воды
Рис. 3.10 – Вторичный радиальный отстойник из сборного железобетона: 1 – металлический направляющий цилиндр; 2 – сборный желоб; 3 – илосос; 4 – подводящий трубопровод; 5 – люк-лаз; 6 – трубопровод возвратного активного ила; 7 – трубопровод опорожнения; 8 – датчики уровня ила; 9 – труба для электрического кабеля; 10 - отводящий трубопровод; 11 – выпускная камера

Основными сооружениями при биохимической очистке сточных вод являются биофильтры и аэротенки. На предприятиях транспорта нефти и нефтепродуктов применяются капельные биофильтры непрерывного действия с естественной вентиляцией.

Рис. 3.11 – Капельный биофильтр: 1 – дозирующий бак; 2 – распределительная сеть; 3 – фильтрующая загрузка; 4 – дренаж; 5 – сборный лоток

Капельный биофильтр, рис. 3.11, представляет собой сооружение из кирпича или бетона и состоит из следующих элементов: водонепроницаемого основания, дренажного устройства(дырчатого днища, находящегося на расстоянии не менее 0,4…0,8 м от основного днища), боковых стенок, фильтрующей загрузки и распределительных устройств.

Для загрузки биофильтра используют шлак, гранитный щебень, известняк, кокс, антрацит, пластмассы. Размер частиц загрузки – 30…50 мм, в нижнем опорном слое высотой 20 см – 60…100 мм. Перед загрузкой фильтрующий материал должен быть тщательно промыт для удаления крошки.

Распределение очищаемой воды по поверхности фильтра достигается с помощью оросителей или разбрызгивателей. Время орошения 5…10 мин. Очищаемая вода периодически подается из отстойника на поверхность биофильтра и проходя через загрузку оставляет на ней взвешенные и коллоидные органические вещества, создающие биопленку, заселенную микроорганизмами. Микроорганизмы окисляют растворенные органические вещества и получают необходимую для своей жизнедеятельности энергию. Часть этих веществ они используют как пластический материал для увеличения своей массы.

Таким образом в теле биофильтра увеличивается масса активной биологической пленки. Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из тела биофильтра.

Продолжительность периода адаптации зависит от характера загрязнений и температуры и колеблется от двух до четырех недель.

Аэротенки представляют собой резервуар или открытый бассейн, в котором медленно движется смесь активного ила и очищаемой сточной воды. Для более эффективного контакта ила и воды в аэротенке предусмотрены устройства для принудительной аэрации. Преимущество аэротенка перед биофильтром заключается в том, что процесс очистки можно регулировать – чем длительнее процесс аэрации, чем больше воздуха и активного ила, тем лучше очищается сточная вода.

Активный ил представляет собой компактные хлопья зооглатных скоплений бактерий и должен находится в аэротенке во взвешенном состоянии, для чего в аэротенк необходимо непрерывно подавать воздух. Очистка сточных вод в аэротенках происходит за счет адсорбции и коагуляции активным илом взвешенных и коллоидных частиц и последующего их окисления микроорганизмами.

Избыточный активный ил удаляется из аэротенка. Схемы аэротенков приведены на рис. 3.12. Наиболее совершенным считается аэротенк-смеситель.

Рис. 3.12 – Схемы аэротенков: а – аэротенк с дифференцируемой подачей воздуха; б – аэротенк-смеситель с рассредоточенной подачей сточной жидкости и активного ила; в - аэротенк-смеситель с дифференцированной подачей сточной жидкости; 1 – первичный отстойник; 2 - аэротенка; 3 – вторичный отстойник

Активный ил получают из речного или прудового ила, не загрязненного нефтью или нефтепродуктами. Концентрация активного ила в аэротенке поддерживается примерно 3 г/л. Воздух должен подаваться в аэротенк непрерывно и в сточной воде, выходящей из него, должно быть не менее 2 мг/л кислорода.