Na čem je založen proces biologického čištění odpadních vod?

Condorchem Envitech nabízí širokou škálu biologického čištění odpadních vod reaktorů pro nalezení optimálního procesu pro každou aplikaci. Máme bohaté zkušenosti s projektováním, výrobou, instalací a uváděním do provozu různých typů biologických čistíren odpadních vod.

Naše bohaté zkušenosti se týkají následujících typů čištění:

Aerobní reaktory
Anaerobní reaktory

Máme membránové biologické reaktory (MBR), bioreaktory s pohyblivým ložem (MSBR) a sekvenční membránové reaktory (SMR), abychom navrhli naše biologické čistírny odpadních vod:

Reaktor s aktivovaným kalem: Kontinuální aerobní biologický proces; biologický proces čištění odpadních vod s biomasou v suspenzi. Je efektivní a životaschopný.
Sekvenční biologický reaktor (SBR): Intermitentní, aerobní biologický proces. Velmi univerzální a flexibilní.
Membránový biologický reaktor (MBR): Aerobní biologický proces. Vyžaduje malý prostor a produkuje vysoce kvalitní sekundární odpadní vodu.
Biologický reaktor s pohyblivým ložem (MBRR): Aerobní biologický proces s fixní biomasou. Větší účinnost.
BIOCARB®: Aerobní biologický proces s fixní biomasou. Velmi účinné a kompletní čištění. V mnoha případech skvělá volba.
UASB reaktor: Anaerobní proces, ideální pro odpadní vody s vysokým organickým zatížením. Velmi nízké provozní náklady.
Reaktor RAFAC ®: Anaerobní proces optimalizovaný pro zvládnutí vysokého organického zatížení. Velmi konkurenční proces.

Naše bioreaktory

Biological treatment | Condorchem Envitech

Výhody

Biologické čištění je nejekonomičtější způsob odstraňování biologicky rozložitelných kontaminantů z odpadních vod
Jedná se o úpravu použitelnou pro širokou škálu typů odpadních vod
Obsluha je jednoduchá a většinou automatizovaná
Produkuje se odpadní voda, kterou lze znovu využít prostřednictvím terciárních procesů
Dochází k intenzivním procesům, které nevyžadují mnoho prostoru pro uspokojivé čištění velkých toků
V případě anaerobního čištění je minimalizována produkce kalu a lze produkovat hodnotný bioplyn, který představuje významný energetický zdroj

Aplikace

Komunální odpadní vody
Domovní a drobné komunální odpadní vody
Procesní voda pro potravinářský průmysl
Odpadní vody z textilního průmyslu
Odpadní voda z farem a jatek

Úvod do technologie

Pokud má odpadní voda vysokou koncentraci rozpuštěné organické hmoty, je biologické čištění nejkonkurenčnější možností díky své jednoduchosti a nízké ceně. Jediným požadavkem pro uspokojivou aplikaci této technologie je, aby kontaminant byl biologicky odbouratelný a aby v čištěné odpadní vodě nebyla přítomna žádná biocidní sloučenina.

Biologické čištění odpadních vod je založeno na schopnosti mikroorganismů rozkládat organické látky přítomné v odpadních vodách pro svůj vlastní růst. Kromě organické hmoty potřebují mikroorganismy ke svému růstu vodu obsahující živiny, především dusík a fosfor. Následně se separace těchto mikroorganismů z vody stává jednoduchou a ekonomickou. Mikroorganismy jsou tedy zodpovědné za odstraňování organické hmoty přítomné ve vodě, a to jak pevných, tak rozpustných částic.

Soubor mikroorganismů je velmi rozmanitý a druhově bohatý a jeho přesné složení závisí na vlastnostech čištěné odpadní vody a podmínkách procesu, protože jde o druh ekosystému, který se neustále přizpůsobuje měnícím se vnějším podmínkám.

Odstranění biologicky rozložitelných organických látek, jakož i dusíku a fosforu prostřednictvím biologického čištění odpadních vod je nejekonomičtější a nejjednodušší způsob čištění odpadních vod. Z tohoto důvodu se tento typ čištění používá především pro komunální i průmyslové odpadní vody.

ČTĚTE VÍCE

Jak připravit vodu v akváriu pro ryby?

Omezení tohoto typu čištění jsou spojena s biologickou rozložitelností znečišťujících látek a přítomností látek, které inhibují růst mikroorganismů (biocidů) v odpadních vodách.

Fungování/princip fungování technologie

Mikroorganismy mohou rozkládat organickou hmotu pomocí kyslíku (aerobní růst) nebo ne (anaerobní růst) a pomocí dvou velmi odlišných typů metabolických drah, které mají praktické důsledky. Kdykoli mají mikroorganismy kyslík, porostou pomocí aerobního metabolismu, protože ten jim poskytuje nejvíce energie. Anaerobní metabolismus se aktivuje pouze za podmínek, kdy mikroorganismy postrádají kyslík. Pokud mají živiny, buňkám to dává schopnost pokračovat v růstu, ale s velmi nízkým výdejem energie.

Výběr typu biologického procesu musí být analyzován případ od případu v souladu s vlastnostmi čištěných odpadních vod.

Aerobní čištění odpadních vod neboli biologické oxidační čištění odpadních vod je založeno na schopnosti mikroorganismů rozkládat organickou hmotu pomocí kyslíku jako akceptoru elektronů. To umožňuje článkům dosahovat vysokých energetických výstupů, což vede k produkci značného množství kalu.

Existují různé typy procesů aerobního biologického čištění, z nichž nejdůležitější jsou:

Tradiční proces (aktivovaný kal): Při tomto aerobním biologickém čištění odpadních vod roste biomasa volně nebo v suspenzi uvnitř biologického reaktoru a tvoří vločky. Je to široce používaný a snadno ovladatelný systém.
Sériové reaktory (SBR): Úprava PBR je dávková operace a všechny procesy se provádějí postupně v průběhu času ve stejné nádrži. To je dobrá volba pro průmyslová odvětví, která produkují malé odpadní vody, ale s vysokou variabilitou jejich charakteristik.
Biologické membránové reaktory (BMR): Proces čištění je podobný běžnému procesu, rozdíl je však v tom, že má uvnitř ultrafiltrační membránový modul. Tento modul umožňuje separaci kalu a kapaliny pomocí membrán, což poskytuje důležité výhody oproti tradičním sekundárním čističkám. Toto je možnost pro případy, kdy je málo místa.
BIOCARB®: Tento proces je patentován společností Condorchem Envitech a je založen na vývoji aerobního reaktoru s pevným ložem plněného granulovaným lignitem. Uhlík filtruje, adsorbuje a působí jako podpora biofilmu a také vyživuje mikroorganismy minerály a stopovými prvky. Na druhé straně adsorpční proces přispívá k tomuto procesu dvojím způsobem tím, že posouvá vrcholy zatížení kontaminanty a zvyšuje dobu zdržení kontaminantů ve vnitřku reaktoru, takže je umožněn rozklad persistentních organických sloučenin. Reaktor BioCarb® se ukázal jako zvláště účinný při čištění kontaminantů, které se obtížně biologicky rozkládají a zbarvují. Imobilizace biomasy na povrchu hnědého uhlí navíc umožňuje provádět biologické a fyzikálně chemické čištění odpadních vod v jednom stupni. Jinými slovy, jedná se o fyzikálně-chemický biologický proces pro čištění odpadních vod.
Biologické disky: Jedná se o proces, při kterém je biomasa imobilizována, jak se to děje v mnoha biologických reaktorech s pevným filmem. Konkrétně je připojen k sadě disků (nazývaných také rotační biologické stykače), které se otáčejí kolem vodorovné osy umístěné uvnitř reaktoru. Na tomto médiu se postupně vytváří film bakteriální biomasy, který využívá rozpustnou organickou hmotu přítomnou v odpadní vodě jako substrát pro svůj metabolismus. Když se povrch disku dostane do kontaktu se vzduchem, biomasa ulpělá na disku nasbírá kyslík potřebný k rozkladu organické hmoty přítomné v odpadní vodě během doby ponoření.
Bakteriální filtry: Po vypuštění kalu je vyčištěná odpadní voda rozváděna přes horní část filtru naplněného nosnou vrstvou, kterou může být např. písek nebo štěrk. Jak voda klesá intersticiálními dutinami filtru, organická hmota se rozkládá růstem biomasy připojené k částicím filtračního média.
Filtry s pohyblivým lůžkem (MSBR): Biomasa, která rozkládá organickou hmotu, je přichycena ve formě biofilmu na nosiče s vysokým specifickým povrchem (bakteriální filtr). Tyto podpěry jsou ponořeny do biologického reaktoru s pohyblivým ložem v nepřetržitém pohybu.

ČTĚTE VÍCE

Kde je mořský koník v Genshin?

Anaerobní čištění umožňuje rozklad organické hmoty v nepřítomnosti kyslíku. Tato skutečnost znamená, že produkce kalů je velmi nízká ve srovnání s aerobním procesem a produkcí bioplynu, který může být velmi cenný. Na druhou stranu odstranění živin není možné pouze anaerobním procesem.

BIOCARB®: Aerobní biologický proces s fixní biomasou. Velmi účinné a kompletní čištění. V mnoha případech skvělá volba.
UASB reaktor: Anaerobní proces, ideální pro odpadní vody s vysokým organickým zatížením. Velmi nízké provozní náklady.
Reaktor RAFAC®: Anaerobní proces optimalizovaný pro zvládnutí vysokého organického zatížení. Velmi konkurenční proces.

Abstrakt vědeckého článku o environmentálních biotechnologiích, autor vědecké práce – Sergey Pavlovič Maksimov, Ivan Andreevich Alekseev

Relevance způsobu biologického čištění domovních odpadních vod je doložena. Je uvedena klasifikace metod a odhalen mechanismus účinné purifikace udržováním optimální velikosti bakteriálních vloček.

i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.

Podobná témata vědecké práce o environmentálních biotechnologiích, autorem vědecké práce je Sergej Pavlovič Maksimov, Ivan Andreevich Alekseev

K problematice rekonstrukce biologických okysličovadel

Ekologické a biologické zdůvodnění použití biosorpční metody čištění odpadních vod v rafinerii Omsk

Vyhodnocení metod čištění odpadních vod ze sloučenin dusíku pro drenážní vody z těžebních podniků
Perspektivy použití biofiltru při čištění odpadních vod z pivovarského průmyslu

Organizace procesu aerobního biologického čištění regulací amplitudově-frekvenčních charakteristik parametrů znečištění odpadních vod

i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.

PŘEHLED BIOLOGICKÝCH METOD ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD

Relevance otázky rafinace odpadních vod byla oprávněná. Byla poskytnuta klasifikace metod biologické rafinace. Byl objeven mechanismus efektivní rafinace odpadních vod pro udržení optimální velikosti bakteriálních vloček.

Text vědecké práce na téma “Přehled metod biologického čištění odpadních vod”

PŘEHLED METOD BIOLOGICKÉHO ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD

Maksimov Sergej Pavlovič

Student magisterského studia, Ph.D. tech. vědy, docent Stát Jižní Ural

Univerzita, Ruská federace, Čeljabinsk E-mail: maxmovsp@susu. ac. ru Alekseev Ivan Andreevich student, pobočka South Ural State University v

Zlatoust, Ruská federace, Zlatoust E-mail: _ johnalexisthenerd@yandex. ru

PŘEHLED BIOLOGICKÝCH METOD ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD

postgraduální, PhD v technických vědách, docent South Ural State University, Rusko, Čeljabinsk

ČTĚTE VÍCE

Jak správně vyměnit axolotlovu vodu?

student, South Ural State University, pobočka Zlatoust, Rusko, Zlatoust

Klíčová slova: domovní odpadní vody; biologická léčba; klasifikace; systém; vločky; aktivní kal

Klíčová slova: splaškové; rafinace odpadních vod; klasifikace; diagram; vločky; aktivní kal.

Jedním z nejpalčivějších ekologických problémů lidstva je čištění odpadních vod. Odpadní vody se dělí do následujících skupin. Průmyslové odpadní vody – voda, která se využívá v technologických procesech při provozu technologických strojů a celků, při výrobě komponentů

Vytvořil DocuFreezer | www.DocuFreezer.com |

a strojních součástí, získávání materiálů atd. [5]. Domácí voda – odpadní vody ze sociálních zařízení v průmyslových a bytových prostorách. Třetí skupinu tvoří atmosférický odtok, který obsahuje dešťovou vodu a rozbředlý sníh. Největším problémem jsou domovní a průmyslové odpadní vody. Podniky v posledních letech aktivně přecházejí na používání vody pomocí uzavřené technologie, která zajišťuje její recyklaci a minimalizuje úniky a příjem vody z okolí. Podobná technologie se nepoužívá pro domácí vodu, protože stupeň čištění nesplňuje normy kvality pro zásobování vodou v domácnostech. V tomto ohledu jsou odpadní vody z domácností po určitém čištění vypouštěny do vodní nádrže umístěné níže od přívodu vody.

Podle statistik asi

1,5 milionu m kapalných domovních odpadních vod [5]. Analýza složení odpadních vod ukazuje, že 85 % jejího složení obsahuje organický odpad z lidské činnosti. Čištění komunálních odpadních vod se provádí postupně (obrázek 1) podle následujícího společného řetězce.

Pro lepší čištění se v posledních fázích někdy zavádějí nádrže, ve kterých je voda filtrována pevnými (pomalými) filtry. Proces filtrace však trvá značné časové období, filtry mají krátký zdroj a vyžadují pravidelné, nákladné čištění nebo výměnu [3]. Přestože je kvalita vody v takových zařízeních na dostatečné úrovni, samotný proces filtrace není pro velké objemy čištění rozšířen. Podobně jako výše uvedená technologie nenašly jemné filtry široké uplatnění. Jejich krátká životnost a v důsledku toho vysoké investiční a provozní náklady znemožnily jejich použití v komunálních čistírnách odpadních vod.

Pro snížení nákladů na energii a zvýšení účinnosti čištění odpadních vod z domácností se používají biologické metody čištění [1]. Tyto metody jsou založeny na využití bakterií, které ve své životní činnosti

Požírají nejmenší zbytky suspendovaných a rozpuštěných organických sloučenin ve vodě [1].

Obrázek 1. Schéma čištění domovních odpadních vod

Biologická léčba má oproti jiným metodám řadu významných výhod. Mikroorganismy provádějí úplný rozklad odpadních vod z domácností na neutrální produkty (plyn a voda), přičemž zajišťují oběh látek v přírodě. Biologické čištění tedy na rozdíl od jiných metod neodvádí ani nepřenáší kontaminanty na jiné

ČTĚTE VÍCE

Co dokazuje, že tridacna žije?

formy, což zajišťuje prakticky bezodpadovou výrobu. Biologické metody jsou zároveň levnější, protože s výjimkou kapitálových investic nevyžadují téměř žádné provozní náklady. V tomto případě se hlavní pracovní složka, aktivovaný kal, sama reprodukuje za příznivých podmínek.

Proces biologického čištění, jak již bylo ukázáno výše, je založen na schopnosti mikroorganismů využívat organické látky nacházející se v odpadních vodách (alkoholy, kyseliny, sacharidy, bílkoviny, tuky atd.) pro svou výživu [6]. Z minerálních solí obsažených v odpadních vodách získávají dusík, který bakterie k životu potřebují, z amoniaku, dusičnanů, aminokyselin, fosforu a draslíku. Aktivovaný kal v procesu života přijímá materiál pro tvorbu a růst bakterií, jejichž rychlost přímo závisí na složení odpadní vody. Intenzita a účinnost biologické léčby je významně ovlivněna rychlostí množení bakterií [2].

Všechny metody biologického čištění se dělí především na aerobní a anaerobní. U aerobních metod využívají mikroorganismy kyslík rozpuštěný v odpadních vodách, ale u anaerobních metod nemají mikroorganismy přístup ke kyslíku.

Hlavními představiteli aerobních metod jsou provzdušňovací nádrže a biofiltry. V provzdušňovacích nádržích je proces čištění prováděn mikroorganismy. V procesu vzájemné interakce mikroorganismů vzniká aktivovaný kal, velikost vloček se pohybuje od 1 do 4 mm. Biologické čištění se provádí při pohybu aktivovaného kalu a odpadní kapaliny po chodbě aerační nádrže. Při tomto pohybu se rozlišují tyto procesy: destrukce a přeměna organického znečištění mikroorganismy a biosorpce znečištění za vzniku aktivovaného kalu. Organické i minerální kontaminanty jsou sorbovány.

Biofiltr je utěsněný předmět umístěný na rovné ploše. Zároveň jej lze rychle instalovat na plochy úpraven z již hotových továrních dílů. Mechanismus odstraňování organických kontaminantů z odpadních vod se provádí kontaktem upravované odpadní kapaliny s aktivní biomasou. V tomto případě je aktivní biomasou biofiltru struktura ve formě biologického filmu. Je třeba mít na paměti, že druhové složení tvořící biofilm je mnohem rozmanitější. Toto specifikum jednoznačně zvyšuje efektivitu a stabilitu čištění odpadních vod. Kromě toho je množství aktivního biofilmu na jednotku objemu biofiltru 25. 50krát větší u biofiltrů s objemovým plněním. Při provozu biofiltrů s plošným zatížením je pracovní biomasy stokrát více než v provzdušňovacích nádržích.

Hlavní výhodou biofiltrů oproti provzdušňovacím nádržím je přirozené sladění kvality živin s kvalitou konzumentů. Kvalita substrátu určuje vznik biocenózy podél toku a vytvoření optimálních podmínek pro čištění odpadních vod. Během provozu nedochází k bobtnání aktivovaného kalu, pěnění, ani odstraňování aktivovaného kalu z konstrukce.

Anaerobní způsoby čištění odpadních vod představují různé septiky, vyhnívací nádrže a biofiltry s reverzní filtrací. Všichni zástupci této skupiny nedostali široké využití domácího čištění odpadních vod kvůli vysokým nákladům na vysoce porézní trysky, omezení suspendovaných látek v odpadních vodách a nutnosti pravidelného pracně náročného mytí biofiltrů.

Zdá se, že biologické metody čištění mají řadu výhod: nízkou spotřebu energie; možnost autonomního provozu a využití odebraného přebytečného aktivovaného kalu jako hnojiva; nepřítomnost škodlivých chemikálií během zpracování; nepřítomnost na skladě

ČTĚTE VÍCE

Jaká zelenina je vhodná pro krevety?

nečistoty a suspendované látky. Tyto způsoby však vyžadují danou úroveň nasycení kyslíkem a teplotu v kapalině čištěné v provzdušňovacích nádržích.

Procesy přeměny organických látek a energie, ke kterým dochází při biologickém čištění domovních odpadních vod, lze znázornit jako systém reakcí [4]:

Cxnuo2 + o2 ^ co2 + n2o + LV; (1)

Cxnu02 + N113 + A]¥^ (buněčná látka) + H 1

(buněčná látka) + 0 ^ c02 + n20 + Ш3+ (3)

Rovnice (1) ukazuje proces oxidace organické hmoty, rovnice (2) – proces syntézy buněčného materiálu. Rovnice (3) popisuje proces samooxidace bakteriálních buněk v aktivovaném kalu.

Kvalita čištění biologickými metodami závisí především na rychlosti oxidace povrchu mikroorganismů, které tvoří aktivovaný kal. Rychlost oxidace je určena rychlostí dodání organických látek na povrch bakteriálních buněk. Dodání se provádí pomocí molekulární difúze. Ve vrstvě II probíhají difúzní procesy (obrázek 2). Čím tenčí vrstva II, tím rychlejší difúze nastává a tím vyšší je rychlost nasycení vločky organickými látkami z odpadní vody. Ke snížení mezní vrstvy je nutné účinné promíchání.

Když je vločka přesycená, její velikost dosahuje významných kritických hodnot a její schopnost čištění se snižuje. Vzniká tak bobtnající kal, který je nutné likvidovat a mechanicky udržovat optimální velikost vloček.

Obrázek 2. Struktura vloček v difúzním modelu: I – médium, které má být purifikováno; II – hraniční vrstva mezi organickou zpracovatelskou vrstvou a prostředím; III – objem uvnitř vločky s proměnnou koncentrací substrátu; IV – objem uvnitř vločky s nulovou koncentrací substrátu

Biologické čištění odpadních vod je dnes nejúčinnější a nejšetrnější k životnímu prostředí. Poskytuje vysoký stupeň čištění a je chemicky bezpečný ve srovnání s jinými metodami. Jeho účinnost však do značné míry závisí na velikosti vloček aktivovaného kalu. Proto je naléhavým úkolem v oblasti úpravy vod vývoj metod, které umožňují v krátkém časovém úseku efektivně měnit velikost vloček na limity určující jejich nejaktivnější stav.

1. Biologické čištění odpadních vod. Mosin O.V. [Elektronický zdroj] – Režim přístupu. — URL: http://www.o8ode.ru/article/planetwa/oprecnenie/biologi4eckaa o4ictka cto4ny h_vod.htm (přístup 12.12.2014).

2. Makarenko E.N. Využití symbiózy mikrobiálních asociací k intenzifikaci biologického čištění odpadních vod / E.N. Makarenko,

N.I. Kastornoy, N.V. Smolina. Stavropol: Nakladatelství SevKavGTU, 2003. – S. 32 – 36.

3. Nuance čištění odpadních vod [Elektronický zdroj] – Režim přístupu. — URL: http://kanalizaciya-expert.ru/naruzhnaya/stochnye-vody/ochistnye-sooruzheniya-kanalizacii-99 (datum přístupu 02.12.2014/XNUMX/XNUMX).

4. Čištění odpadních vod. Biologické a chemické procesy / M. Henze, P. Armoes, J. La-Cour-Jansen, E. Arvan. M.: Mir, 2004. – 480 s.

5. Procesy a zařízení pro ochranu hydrosféry – Vetoshkin A.G. [Elektronický zdroj] – Režim přístupu. — URL: http://bookbk.net/book/127-processy-i-apparaty-zashhity-gidrosfery-vetoshkin-ag/7-14-metody-i-sposoby-ochistki-stochnyx-vod-ot-primesei.html (datum přístupu: 14.11.2014. listopadu XNUMX).

6. Moderní metody zintenzivnění práce aeračních nádrží na čistírnách odpadních vod ve velkých městech: přehledové informace / V.I. Kalitsun, V.N. Nikolaev, V.D. Zhuravlev, M.G. Kartavceva. M.: MGTSNTI. – 1985. – Vydání. 6. – 24 s.