Was sind die Vorteile der biologischen Abwasserbehandlung?


Das Niveau der modernen Industrie bestimmt die maximale Intensivierung aller technologischen Prozesse und die damit verbundenen Kosteneinsparungen.

Schema der biologischen Behandlung von häuslichem Abwasser.

Um die Produktionskosten zu senken, praktizieren die fortschrittlichsten Unternehmen eine abfallfreie Produktion, die den rationellsten Einsatz aller Ressourcen gewährleistet.

Eines der Hauptmerkmale dieser Technologie, die ihr Wesen vorgibt, ist die sekundäre Verwendung von Abwasser. Um das bereits genutzte Abwasser wieder verwenden zu können, ist deren qualitative Reinigung und Desinfektion erforderlich.

1 Zweck der biologischen Methoden der Wasserreinigung

Bis heute ist eine maximale Wasserfiltration nur möglich, wenn verfügbare Reinigungsmethoden kombiniert werden - keine einzige Methode kann eine ausreichende Effizienz garantieren.

Während die Organisation eines abgestuften Prozesses, bei dem jede Reinigungsmethode für die Entfernung bestimmter Schadstoffe verantwortlich ist, es ermöglicht, das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Der Schlüssel zur Behandlung von Abwässern ist die mikrobiologische Reinigung von Wasser. Sie beruht auf natürlichen biochemischen Selbstreinigungsvorgängen natürlicher Reservoire, die mit Hilfe industrieller Technologien simuliert werden.

Neben der Abwasserbehandlung in Industrieanlagen zeigen biologische Verfahren der Wasseraufbereitung eine ausgezeichnete Effizienz bei der Reinigung kommunaler Abwässer.

In diesem Fall zeigt sich einer der Hauptvorteile dieser Methode: Die biochemische Reinigung von Wasser ermöglicht es, sie im Bereich der Landwirtschaft als Düngemittel weiter zu verwenden. Die biochemische Reinigungsmethode gilt als eine der beliebtesten und populärsten auf diesem Gebiet.

Nach Analyse der Anwendungsgebiete der biologischen Abwasserreinigung kann im Allgemeinen davon ausgegangen werden, dass sich diese Methode auf nahezu alle Bereiche der Industrie erstreckt:

  • Pharmazeutische Industrie;
  • Lebensmittelindustrie;
  • Chemische Industrie;
  • Zellstoff- und Papierindustrie;
  • Die Sphäre des hygienisch-hygienischen Dienstes;
  • Landwirtschaftliche Sphäre;
  • Ölraffinerieindustrie.

Große Kläranlagen zur biochemischen Abwasserbehandlung.

Die identische natürliche biologische Flora, die moderne Biofilter enthält, ermöglicht eine qualitativ hochwertige Reinigung von häuslichem und industriellem Abwasser.

Und sie können anschließend in technologischen Prozessen wiederverwendet oder sicher entsorgt werden, ohne gleichzeitig die Ökologie negativ zu beeinflussen.
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2 Vor- und Nachteile

Die Methode der biologischen Reinigung besteht in der Tatsache, dass die Oxidation, Spaltung und anschließende Zerstörung von organischen Verunreinigungen in der Abfallflüssigkeit das Ergebnis des Prozesses der Lebensaktivität der einfachsten Mikroorganismen ist.

Diese Mikroorganismen werden künstlich in speziellen Vorrichtungen (Biofiltern, Aerotanks usw.) kultiviert, durch die das behandelte Wasser strömt.

Die Gesamtheit der biologischen Verarbeitungsmethoden wird üblicherweise in zwei Gruppen unterteilt, die von der Art der verwendeten Mikroorganismen abhängen:

  • Aerobe Methode - Bakterien werden zur Wasserreinigung eingesetzt, deren lebenswichtige Funktionen nur mit unbegrenztem Zugang zu Sauerstoff möglich sind;
  • Anaerobe Methode ist die Verwendung von Mikroorganismen, die keinen Sauerstoff benötigen.

Leerer Behälter für biologische Behandlung von Abwasser unter häuslichen Bedingungen.

Manchmal wird auch eine andere zugeordnet - eine Stickstoffgruppe, das sind Bakterien, die ein stickstoffgesättigtes Medium für das Leben benötigen.

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2.1 Aerobe biologische Behandlung

Die aerobe Methode zur Reinigung von häuslichem und industriellem Wasser wird weiter in Kategorien unterteilt, die durch die Art der verwendeten Tanks bestimmt werden, in denen die Abwasserbehandlung durchgeführt wird.

Dies können sein: Biofilter, biologische Teiche, Filtrationsfelder oder Aerotanks. Im Allgemeinen, direkt auf das Wesen der Reinigungsmethode, hat die Art des Tanks keine Wirkung - sie alle haben eine identische Art der Mineralisierung von Schadstoffen.

Die wichtigste biologische Substanz für die aerobe Behandlung ist "aktiver Schlamm", der manchmal als Biofilm bezeichnet wird. Bei jedem Unternehmen wird die Struktur des Belebtschlamms je nach Zusammensetzung des Abwassers unterschiedlich sein.

Der Belebtschlamm selbst liegt in Form von dunkelbraunen Flocken vor, deren Größe einige hundert Mikrometer nicht überschreitet. Der durchschnittliche Schlamm besteht zu 30% aus festen anorganischen Partikeln und zu 70% aus lebenden Mikroorganismen, die im Verlauf ihrer Lebenstätigkeit feste Partikel als Lebensraum nutzen.

Der Hauptteil der Bakterien im aktiven Schlamm setzt sich aus Organismen der Familie Pseudomonas zusammen, jedoch wird die unterschiedliche Zusammensetzung der Abwässer die vorherrschende Gruppe von Mikroorganismen bestimmen.

Das Hauptmerkmal von Aktivschlamm, der seine Reinigungsfähigkeit bestimmt, ist die Fähigkeit von Bakterien, organische Schadstoffe als Nahrungsquelle zu verwenden. Solche Bakterien absorbieren Schadstoffe in ihren Zellen, die einer Veränderung ihrer biochemischen Struktur unterliegen.

Im Allgemeinen ist eine vollständige aerobe biologische Behandlung von häuslichem und industriellem Abwasser, wenn sie alle technologischen Anforderungen erfüllt, in der Lage, etwa 90 Prozent aller in Wasser enthaltenen oxidierten Verunreinigungen zu entfernen.

Bis heute erfordert die Technologie der aeroben Reinigung eine künstliche Beschleunigung des Prozesses, da ihr natürlicher Verlauf viel Zeit erfordert. Die natürliche aerobe biologische Behandlung wird auf speziellen Filtrationsfeldern durchgeführt, wobei diese Methode neben einer langen Leckagezeit auch durch einen schwachen Wirkungsgrad gekennzeichnet ist, der für die meisten der häufigsten Schadstoffe 50% nicht übersteigt.

Um das aerobe Verfahren unter industriellen Bedingungen zu beschleunigen, werden spezielle Behälter verwendet, in denen das Abwasser künstlich mit Sauerstoff gesättigt ist. Solche Reservoirs auf dem Boden haben poröse Behälter aus Polymermaterial, in denen Kolonien von Mikroorganismen kultiviert werden.

Unter den Behältern befinden sich Belüfter - Rohre mit kleinen Löchern, die das Wasser mit Sauerstoff füllen. Der katalysierende Faktor ist auch die Temperatur der Flüssigkeit, die auf dem erforderlichen Niveau gehalten werden muss.

Die Mikroorganismen selbst erzeugen übrigens eine gewisse Regulation der Umwelt - bei der Oxidation und Zersetzung organischer Schadstoffe wird eine erhebliche Menge an Energie freigesetzt, die die Temperatur der Flüssigkeit deutlich erhöht.

Solche Vorrichtungen zur biologischen Behandlung von Wasser werden zusätzlich zu industriellen Behandlungseinrichtungen in Haushaltsbedingungen weit verbreitet verwendet - Biofilter werden oft beim Bau von Klärgruben verwendet. Oder kleine Reinigungsstrukturen für den individuellen Gebrauch in Landhäusern und Cottages.
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2.2 Anaerobe biologische Reinigung

Anaerobe Reinigung bedeutet die Umwandlung von organischen Verunreinigungen nach Ablauf aller Reaktionen in die Biogas-Methan-Form, die in weiteren Prozessen zur Verbrennung verwendet wird.

Um Mikroorganismen in Methan umzuwandeln, ist es notwendig, 4 Stadien der Zersetzung durchzuführen:

  1. Umwandlung organischer Substanzen in monomere Verbindungen.
  2. Monomere im Prozess der enzymatischen Zersetzung gehen in die Form von kurzkettigen Säuren über.
  3. Säuren werden zu Essigsäure oxidiert.
  4. Ferner wird Methan gebildet, mit dem Kohlendioxid freigesetzt wird.

Die Zusammensetzung von Biogas, das freigesetzt wird, und die Konzentration von Methan in ihm hängen von der Zusammensetzung der Abwasserverunreinigungen ab.

Die anaerobe Reinigungsmethode ist die Hauptmethode für die biologische Behandlung von Wasser in der chemischen Industrie und in der Lebensmittelindustrie sowie in Haushaltsabwassersystemen.

Solche Biofilter verlieren ihre Wirksamkeit nicht, wenn die Konzentration von Schadstoffen in der Flüssigkeit zunimmt, und die Frage der Verwendung übermäßiger Mengen an Belebtschlamm verliert an Relevanz.

Ein wichtiger Vorteil der anaeroben Methode ist eine Verringerung der Ausrüstungskosten und der damit verbundenen Betriebskosten, da keine künstliche Wasserbelüftung erforderlich ist, um eine anaerobe Reinigung durchzuführen.

Im Allgemeinen hängt die Wirksamkeit der biologischen Behandlung von Abwässern von Haus- und Industrieunternehmen von folgenden Faktoren ab:

  • Abwasser sollte keine aggressiven toxischen Substanzen enthalten (sie können den Tod von Mikroorganismen verursachen);
  • Aufrechterhaltung eines optimalen Temperaturregimes
  • Einhaltung der Grenze zulässige Konzentration der Verschmutzung von Abwässern, ist es wichtig, die Belastung von Schlamm, durch die Menge an Schadstoffen zu berücksichtigen;
  • Reaktionszeit;
  • Erforderlicher Belüftungspegel;
  • Merkmale der Konstruktion der Kläranlage.

Es versteht sich, dass jede biologische Behandlungsmethode nur einer der Schritte ist, die für die vollständige Reinigung von industriellem und häuslichem Abwasser notwendig sind.

Damit die Abwässer an technologischen Prozessen teilnehmen oder sicher entsorgt werden können, müssen sie mindestens 3 Reinigungsstufen durchlaufen: mechanische, biologische und Desinfektion.
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3 Liste der notwendigen Ausrüstung

Die durch die biologische Methode gereinigte Flüssigkeit durchläuft die letzte Stufe der Behandlung.

Biologische Methoden der Abwasserbehandlung erfordern die Verwendung von Geräten, die in die folgenden Gruppen eingeteilt werden.

Anlagen zur natürlichen Behandlung von Abwasser:

  • Filtrationsfelder (unterteilt in Felder der Außen- und Untergrundfiltration);
  • Filterbrunnen (hauptsächlich für den häuslichen Gebrauch);
  • Sand- und Kiesfilter;
  • Umlaufoxidationskanäle;
  • Biologische Gewässer mit natürlicher Belüftung.

Geräte für die künstliche biologische Wasseraufbereitung

  • Biofilter mit Schaumglas beladen;
  • Scheiben-Biofilter;
  • Biofilter;
  • Bioreaktor für die Abwasserbehandlung;
  • Biofilter mit untergeordneter Bürstenbelastung;
  • Anlagen der erweiterten Belüftung - Aerotanks (Methode der vollständigen Oxidation);
  • Belüftungsanlagen mit Stabilisierung von überschüssiger Belebtschlammmenge.

Das gebräuchlichste Gerät sowohl im industriellen Bereich als auch zur Reinigung von häuslichem Abwasser sind Aerotanks. Solche Biofilter werden hauptsächlich in Form von rechteckigen Tanks mit einer Tiefe von 1-2 Metern ausgeführt und sind mit künstlichen Systemen ausgestattet, die das Wasser mit Sauerstoff füllen.

Dies sind ziemlich kompakte Biofilter, die sich durch eine hohe Effizienz der Wasserbehandlung auszeichnen und eine Dreiphasenoxidation von organischen Verunreinigungen durchführen.

Während der ersten Phase findet eine kontinuierliche Zunahme der Belebtschlammmenge aufgrund der in dem Abwasser vorhandenen organischen Substanz statt, in der zweiten Phase werden die meisten organischen Verunreinigungen durch Schlick "ausgefressen" und die Wachstumsgeschwindigkeit wird verringert.

In der dritten Phase fehlen Mikroorganismen Nährstoffe, die sie dazu zwingen, tote Bakterien zu fressen, was zur Selbstregulation des gesamten Systems führt.
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Biologische Abwasserbehandlung

Das Wesen der Methode der biochemischen Reinigung

Die biologische (oder biochemische) Methode der Abwasserbehandlung wird zur Reinigung von industriellen und häuslichen Abwässern von organischen und anorganischen Schadstoffen verwendet. Dieser Prozess basiert auf der Fähigkeit einiger Mikroorganismen, schadstoffbeladene Substanzen im Rahmen ihrer Vitalaktivität für die Ernährung zu verwenden.

Der Hauptprozess in der biologischen Behandlung von Abwasser auftreten, - eine biologische Oxidation. Dieser Prozess wird mikrobielle Gemeinschaft (Biozönose), bestehend aus einer Vielzahl von verschiedenen Bakterien, Algen, Pilze usw. Vernetzen in einen einzigen Satz von komplexen Beziehungen (metabiosis, Symbiose und Antagonismus) getragen wird.

Die führende Rolle in dieser Gemeinschaft gehört den Bakterien.

Die Behandlung von Abwasser mit diesem Verfahren wird in aerobem (d. H. In Gegenwart von in Wasser gelöstem Sauerstoff) und in anaeroben Bedingungen (in Abwesenheit von in Wasser gelöstem Sauerstoff) durchgeführt.

Abwasserbehandlung in natürlichen Bedingungen

Aerobe Prozesse der biochemischen Reinigung können unter natürlichen Bedingungen und in künstlichen Strukturen auftreten. Unter natürlichen Bedingungen erfolgt die Reinigung auf Bewässerungsfeldern, Filtrationsfeldern und biologischen Teichen. Künstliche Strukturen sind Aerotanks und Biofilter verschiedener Bauart. Die Art der Strukturen wird unter Berücksichtigung des Standorts der Anlage, der klimatischen Bedingungen, der Wasserversorgungsquelle, der Menge des industriellen und häuslichen Abwassers, der Zusammensetzung und Konzentration der Schadstoffe ausgewählt. In künstlichen Strukturen finden Reinigungsprozesse schneller statt als unter natürlichen Bedingungen.

Bewässerungsfelder

Dies sind speziell vorbereitete Parzellen, die gleichzeitig für die Reinigung von Abwasser und für landwirtschaftliche Zwecke verwendet werden. Die Abwasserbehandlung unter diesen Bedingungen steht unter dem Einfluss der Bodenmikroflora, der Sonne, der Luft und unter dem Einfluss der vitalen Aktivität der Pflanzen.

Im Boden von Bewässerungsfeldern befinden sich Bakterien, Actinomyceten, Hefen, Pilze, Algen, Protozoen und Wirbellose. Abwasser enthält hauptsächlich Bakterien. In gemischten Biozönosen der aktiven Bodenschicht entstehen komplexe Wechselwirkungen von symbiotischen und kompetitiven Mikroorganismen.

Die Anzahl der Mikroorganismen im Boden landwirtschaftlicher Bewässerungsfelder hängt von der Jahreszeit ab. Im Winter ist die Anzahl der Mikroorganismen viel geringer als im Sommer.

Wenn die Felder keine Kulturpflanzen sind und nur für die biologische Abwasserbehandlung vorgesehen sind, werden sie Filtrationsfelder genannt. Landwirtschaftliche Bewässerungsfelder nach der biologischen Behandlung von Abwasser, Befeuchtung und Dünger werden für den Anbau von Getreide- und Silagekulturen, Kräutern, Gemüse sowie für das Pflanzen von Bäumen und Sträuchern verwendet.

Landwirtschaftliche Bewässerungsfelder haben gegenüber Aerotanks folgende Vorteile:

  • Kapital- und Betriebskosten werden reduziert;
  • die Ableitung von Abwässern aus dem bewässerten Gebiet ist ausgeschlossen;
  • sorgt für den Erhalt von hohen und stabilen Kulturen von landwirtschaftlichen Pflanzen;
  • unproduktives Land ist in der landwirtschaftlichen Produktion beteiligt.

Im Prozess der biologischen Behandlung durchläuft das Abwasser eine Filterschicht aus Erde, in der suspendierte und kolloidale Partikel zurückgehalten werden und einen mikrobiellen Film in den Poren des Bodens bilden. Dann adsorbiert der gebildete Film kolloidale Partikel und Substanzen, die im Abwasser gelöst sind. In die Poren eindringender Sauerstoff oxidiert organische Substanzen und verwandelt sie in mineralische Verbindungen. In den tiefen Schichten des Bodens ist das Eindringen von Sauerstoff schwierig, so dass die intensivste Oxidation in den oberen Schichten des Bodens stattfindet (0,2-0,4 m). Bei Sauerstoffmangel in den Teichen überwiegen anaerobe Prozesse.

Bewässerungsgebiete sollten besser auf sandigen, lehmigen und Schwarzerdeböden angeordnet werden. Das Grundwasser sollte nicht mehr als 1,25 m von der Oberfläche entfernt sein. Wenn das Grundwasser über diesem Niveau liegt, sollte eine Drainage eingerichtet werden.

Ein Teil des Territoriums des landwirtschaftlichen Bewässerungsfelds ist dem Reservefilterfeld zugeordnet, da zu bestimmten Zeiten des Jahres die Einleitung von Abwasser in die Bewässerungsfelder nicht möglich ist.
Im Winter wird das Abwasser nur zu den Reservefiltrationsfeldern geleitet. Da während dieser Zeit die Abwasserfiltration entweder vollständig stoppt oder verlangsamt wird, wird das Reservefiltrationsfeld unter Berücksichtigung der Gefrierzone projiziert.

Biologische Teiche

Stellen Sie eine Kaskade von Teichen dar, die aus 3-5 Schritten bestehen, durch die das hellere oder biologisch gereinigte Abwasser mit einer niedrigen Geschwindigkeit fließt. Teiche sind für die biologische Behandlung und für die Nachbehandlung von Abwasser in Kombination mit anderen Behandlungseinrichtungen ausgelegt. Es gibt Teiche mit natürlicher oder künstlicher Belüftung. Teiche mit natürlicher Belüftung haben eine geringe Tiefe (0,5-1 m), sind gut von der Sonne erwärmt und werden von Wasserorganismen bewohnt. Die Aufenthaltszeit von Wasser in Teichen mit natürlicher Belüftung beträgt 7 bis 60 Tage. Zusammen mit Abwässern aus Nachklärbecken wird ein Aktivschlamm, ein Keimmaterial, entnommen.

Teiche mit künstlicher Belüftung haben ein viel kleineres Volumen, und der erforderliche Reinigungsgrad in ihnen wird gewöhnlich in 1-3 Tagen erreicht. Die azirating-Geräte können mechanischer und pneumatischer Art sein.

Bei der Berechnung der Teiche, bestimmen Sie ihre Größe, die notwendige Länge des Aufenthaltes in ihnen der Abflüsse bereitstellend. Im Zentrum der Berechnung steht die Bestimmung der Oxidationsrate, die durch BSB geschätzt wird und für eine Substanz verwendet wird, die sich am langsamsten zersetzt.

Es gibt verschiedene Versionen der Geräteteiche: seriell oder kaskadiert und inaktiv. In nicht angelegten Teichen wird das Abwasser nach dem Absetzen und Verdünnen zugeführt. Die Wasserdauer beträgt 20-30 Tage. Die Qualität der Reinigung in nicht angelegten Teichen ist höher als in den seriellen Teichen.

Für den normalen Betrieb ist es notwendig, den optimalen pH-Wert und die optimale Temperatur des Abwassers einzuhalten. Die Temperatur sollte mindestens 6 ° C betragen. Im Winter funktionieren die Teiche nicht, sie werden meist entleert und können als Lagertanks genutzt werden. Alle zwei bis drei Jahre empfiehlt es sich, die Vegetation zu pflügen und zu pflanzen.

Biologische Teiche haben geringe Baukosten und niedrige Betriebskosten, während sie sich durch niedrige Oxidationskapazität, jahreszeitlichen Betrieb, große besetzte Fläche, Unkontrollierbarkeit, das Vorhandensein von stagnierenden Zonen und Schwierigkeiten bei der Reinigung auszeichnen.

Reinigung in Biofiltern

Biofilm wächst auf dem Biofilter, er hat das Aussehen von Schleimablagerungen mit einer Dicke von 1-3 mm oder mehr. Dieser Film besteht aus Bakterien, Pilzen, Hefen und anderen Organismen. Die Anzahl der Mikroorganismen im Biofilm ist geringer als im aktiven Schlamm.

Biologische Filter werden häufig für die Reinigung von häuslichem und industriellem Abwasser mit einem Volumenstrom von bis zu 30 Tausend m3 / Tag verwendet.

Biofilter - Anlagen zur künstlichen biologischen Behandlung sind rund oder rechteckig, mit Filtermaterial beladen, auf dessen Oberfläche Biofilm angebaut wird; Sie bestehen aus Stahlbeton oder Ziegel. Das Abwasser wird durch eine mit einem Film von Mikroorganismen bedeckte Ladungsschicht gefiltert; Der verbrauchte (tote) Biofilm wird durch fließendes Abwasser abgewaschen und aus dem Biofilter herausgeführt.

Je nach Art des Beladungsmaterials werden Biofilter in zwei Kategorien eingeteilt: mit Schüttgut (Granulat) und ebener Beladung. Als körnige Ladung werden Kies, Kies, Kies, Schlacke, Blähton, Keramik- und Kunststoffringe, Würfel, Kugeln, Zylinder usw. verwendet. Flachbeladung sind Metall-, Gewebe- und Kunststoffgitter, Gitter, Blöcke, Wellbleche, Folien etc., oft aufgerollt.

Biofilter mit Bulk-Loading sind in Tropf-Hochbelastungs-Tower unterteilt. Drip Biofilter sind die einfachsten in der Konstruktion, beladen mit Material von 1 m hohen Fraktionen und haben eine Kapazität von bis zu 1000 m3 / Tag, sie erreichen einen hohen Reinigungsgrad. Bei stark belasteten Filtern wird eine größere Größe der Laststücke verwendet und ihre Höhe beträgt 2-4 m.

Die Höhe der Last im Turm Biofilter erreicht 8-16 M. Die letzten zwei Arten von Filtern werden bei Abwasserdurchflussraten bis zu 50 Tausend m3 / Tag für die vollständige und unvollständige biologische Reinigung verwendet.

Tauchbare (Scheiben-) Biofilter werden ebenfalls verwendet. Sie sind ein Reservoir, in dem sich eine rotierende Welle mit Scheiben befindet, die abwechselnd in Kontakt mit Abwasser und Luft stehen.

Biotenk-Biofilter ist ein Körper, der in gestaffelter Reihenfolge angeordnete Ladeelemente enthält. Diese Elemente sind in Form von Halbzylindern ausgeführt, die von oben mit Wasser bewässert werden, welches die Elemente der Ladung füllt und durch die Ränder fließt. Auf den Außenflächen der Elemente bildet sich Biofilm, in Elementen - Biomasse, die aktiven Schlamm ähnelt. Das Design bietet eine hohe Effizienz und Reinigungseffizienz.

Durch das Prinzip der Luft, die in die Dicke der belüfteten Last eintritt, können die Filter mit natürlicher und erzwungener Belüftung betrieben werden. Wenn Abwasser aus dem BCPR> 300 mg / l einströmt, wird die Rezirkulation rezirkuliert, um eine häufige Verlandung der Biofilteroberfläche zu vermeiden - wobei ein Teil des gereinigten Wassers zur Verdünnung mit genauem Wasser zurückgeführt wird.

Die Verwendung von Biofiltern ist durch die Möglichkeit ihrer Verschlammung, die Verringerung der oxidativen Kraft während des Betriebs, das Auftreten von unangenehmen Gerüchen, die Schwierigkeit einer gleichmßigen Filmbildung begrenzt.

Reinigung in Aerotanks

Aerobe biologische Behandlung von großen Wassermengen wird in Belebungsbecken durchgeführt - in der Draufsicht rechteckige Stahlbetonkonstruktionen mit einem freischwimmenden in dem Wasser durch Belebtschlammvolumen behandelt werden, die Verschmutzung durch Abwasser bionaselenie um ihre Existenz verwendet.

Aerotanks können nach folgenden Merkmalen klassifiziert werden:

      1. Auf der Struktur der Strömung - Aerotanks-Verdränger, Belüftungsbecken-Mischer und Aerotanks mit dispergiertem Einlass von Abfallflüssigkeit (Zwischentyp), Abbildung 1;

      Abbildung 1 - Diagramme der Belüftungstanks. a - Aerotank-Treibstoff; b - Aeretenk-Mischer; в - Aerotank des mittleren Typs; 1 - Abwasser; 2 - Rücklauf Belebtschlamm; 3 - Belüftungstank; 4 - Schlammmischung.

      Aerotanks werden in einem extrem breiten Spektrum von Abwasserkosten von mehreren hundert bis Millionen Kubikmeter pro Tag eingesetzt.

      In Aerotankmischern werden Wasser und Schlamm gleichmäßig entlang der langen Wände des Aerotankkorridors eingeführt. Die vollständige Vermischung von Abwasser mit der darin enthaltenen Schlammmischung gewährleistet einen Ausgleich der Schlammkonzentrationen und der Raten des biochemischen Oxidationsprozesses. Die Verschmutzungsbelastung des Schlamms und die Oxidationsrate der Verunreinigungen sind über die Länge der Struktur praktisch unverändert. Sie eignen sich am besten für die Reinigung von konzentrierten (BSB bis 1000 mg / l) Industrieabwässern mit erheblichen Schwankungen in Verbrauch und Schadstoffkonzentration. In Belebungsbecken werden Wasser und Schlamm der Oberseite der Struktur zugeführt, und die Mischung wird am Ende davon entfernt. Der Aerotank hat 3-4 Korridore. Theoretisch ist das Strömungsregime ein Kolben ohne Längsrühren. In der Praxis gibt es eine beträchtliche Längsmischung. Die Beladung der Schlämme mit Schadstoffen und die Oxidationsrate variieren von den höchsten Werten am Anfang der Struktur bis zum niedrigsten am Ende der Struktur. Solche Strukturen werden für den Fall verwendet, dass eine ausreichend einfache Anpassung des Belebtschlamms vorgesehen ist. In Luftfahrzeugen mit einer verteilten Wasserversorgung entlang ihrer Länge werden einzelne Lasten auf dem Schlamm reduziert und werden gleichförmiger. Solche Einrichtungen werden zur Reinigung von Gemischen von industriellen und kommunalen Abwässern verwendet.

      Der Betrieb des Belebungsbeckens ist untrennbar mit dem normalen Betrieb des Sekundärabsetzbeckens verbunden, von dem der recycelte Aktivschlamm kontinuierlich in den Belüftungsbehälter gepumpt wird. Anstelle eines Nachklärbecken kann ein Flotator verwendet werden, um den Schlamm vom Wasser zu trennen.

      Die wichtigsten technologischen Schemata für die Reinigung in Luftfahrzeugen sind in Abbildung 2 dargestellt.

      Abbildung 2 - Die wichtigsten technologischen Konzepte für die Abwasserbehandlung in Luftfahrzeugen. a - einstufiger Aerotank ohne Regeneration; b - einstufiger Belebungsbehälter mit Regeneration; c - zweistufiger Belüftungstank ohne Regeneration; g - zweistufiger Belebungsbehälter mit Regeneration; 1 - Abwasserversorgung; 2 - aschfahl; 3 - Auslass der Schlammmischung; 4 - Nachklärbecken; 5 - Herstellung von gereinigtem Wasser; 6 - Freisetzung von abgelöstem Belebtschlamm; 7 - Schlammpumpstation; 8 - Lieferung von Rücklaufschlamm; 9 - Freisetzung von überschüssigem Belebtschlamm; 10 - Regenerator; 11 - Einleitung von Abwasser nach der ersten Stufe der Reinigung; 12 - Aerotank der zweiten Stufe; 13 - Regenerator der zweiten Stufe.

      In einem einstufigen Schema ohne Regenerator kann der Prozess der Abwasserbehandlung nicht intensiviert werden. In Gegenwart eines Regenerators enden die Oxidationsprozesse und der Schlamm erhält seine ursprünglichen Eigenschaften. Ein zweistufiges Schema wird bei einer hohen Anfangskonzentration von organischen Verunreinigungen in Wasser sowie in Gegenwart von Substanzen im Wasser verwendet, deren Oxidationsrate sich stark unterscheidet. In der ersten Stufe der Behandlung wird der BSB des Abwassers um 50-70% reduziert.

      Um den normalen Ablauf der biologischen Oxidation im Belebungsbecken sicherzustellen, ist es notwendig, kontinuierlich Luft zuzuführen. Bei der Belüftung soll eine große Kontaktfläche zwischen Luft, Abwasser und Schlamm geschaffen werden, die eine notwendige Voraussetzung für eine effektive Reinigung ist.

      Das Belüftungssystem ist ein Komplex von Strukturen und spezieller Ausrüstung, der die Versorgung der Flüssigkeit mit Sauerstoff gewährleistet, den Schlamm in einem suspendierten Zustand hält und das Abwasser ständig mit dem Schlamm mischt. Bei den meisten Belebungsbecken sorgt das Belüftungssystem für die gleichzeitige Durchführung dieser Funktionen. Bei der Luftdispersion in Wasser werden in der Praxis drei Belüftungssysteme verwendet: pneumatisch, mechanisch und kombiniert.

      Bei der mechanischen Belüftung erfolgt die Vermischung durch mechanische Vorrichtungen (Mischer, Turbinen, Klappen usw.), die das Zerkleinern von direkt aus der Atmosphäre stammenden Luftstrahlen durch rotierende Teile des Belüfters (Rotors) gewährleisten.

      Eine pneumatische Belüftung, bei dem die Luft in den Belüftungstank unter Druck geblasen wird, ist in drei Typen unterteilt, je nach Größe der Luftblasen: für fein (1 - 4 mm), srednepuzyrchatuyu (5-10 mm), krupnopuzyrchatuyu (10 mm), als Verteilungs Vorrichtungen für Luft in einem kleinen Blasenbelüftungssystem sind verwendete Diffusoren aus Keramik. Kunststoffe, Gewebe in Form von Filterplatten, Rohren, Kuppeln. Perforierte Rohre, geschlitzte und andere Vorrichtungen werden verwendet, um eine Belüftung mit mittlerem Vortex zu erzeugen. Großblasige Belüftung wird durch offene Rohre, Düsen usw. erzeugt.

      Der moderne Aerotank ist ein technologisch flexibles Gebäude, ein korridorartiger Stahlbetonbehälter, der mit einem Belüftungssystem ausgestattet ist. Die Arbeitstiefe des Aerotanks beträgt 3 bis 6 m, das Verhältnis der Korridorbreite zur Arbeitstiefe von 1: 1 bis 2: 1. Bei Aerotanks und Regeneratoren muss die Anzahl der Sektionen mindestens zwei betragen; bei einer Produktivität von bis zu 50 Tausend m3 / Tag werden 4-6 Abschnitte zugeordnet, bei einer höheren Produktivität von 8-10 Abschnitten sind alle Arbeiter. Jeder Abschnitt besteht aus 2-4 Korridoren.

      Oxitene

      Oxitene sind Strukturen der biologischen Reinigung, bei denen anstelle von Luft technischer Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft verwendet wird.

      Der Hauptunterschied des oxytenischen vom Aerotank, der an atmosphärischer Luft arbeitet, ist die erhöhte Konzentration von Schluff. Dies ist auf den erhöhten Massentransfer von Sauerstoff zwischen der Gasphase und der flüssigen Phase zurückzuführen.

      Das konstruktive Schema des Oxygenats ist in Abb. 3 dargestellt. Es ist ein kreisförmiges Reservoir mit einer zylindrischen Trennwand, das die Zone der Belüftung von der Zone der Verschlammung trennt.

      Abbildung 3 - Oxytenament konstruktive Schema

      Die empfohlene Schlammkonzentration in Oxyethylen beträgt 6-8 g / l. Es ist möglich, diese Vorrichtung bei höheren Belebtschlammkonzentrationen zu betreiben.

      Im mittleren Teil der zylindrischen Trennwand werden Fenster geschnitten, um das Schlammgemisch von der Belüftungszone zum Schlammabscheider am Boden zu bewegen - um den Schlamm in die Belüftungszone zurückzuführen. Der Sauerstoff wird der Belüftungszone mittels einer Turbo-Belüftungsvorrichtung zugeführt.

      Das Abwasser tritt durch die Leitung in die Belüftungszone ein. Unter dem Einfluss des Hochgeschwindigkeitsdrucks, der durch das Turbo-Belüftungssystem entwickelt wird, tritt das Schlammgemisch durch die Fenster in den Desilter ein, in dem sich die Flüssigkeit entlang des Umfangs bewegt; mit intensiver Trennung und Verdichtung des Schlammes. Gereinigtes Wasser tritt durch eine Schicht von suspendiertem aktivem Schlamm, wird von verschiedenen Verunreinigungen gereinigt, tritt in die Sammelschale ein und wird durch die Röhre ausgetragen. Der Rücklaufschlamm fällt spiralförmig nach unten ab und tritt durch die Fenster in die Belüftungskammer ein.

      Zusätzlich zu den in Betracht gezogenen biologischen Behandlungseinrichtungen können untergetauchte Biofilter, Belüftungstanks mit Aggregaten, anaerobe Biofilter für die gleichen Zwecke verwendet werden. In diesen Strukturen ist der aktive Schlamm teilweise suspendiert und teilweise in der Last, die an dem Material angebracht ist, d. H. Sie nehmen eine Zwischenposition zwischen Aerotanks und Biofiltern ein.

      Anaerobe Methoden der biochemischen Reinigung

      Anaerobe Neutralisationsverfahren für die Fermentation von Präzipitation bei der biologischen Behandlung von industriellem Abwasser, sowie die ersten Stufe des Prozesses gebildet wird, verwendet ist sehr konzentriertes industrielles Abwasser (BOD 4-5 g / l), die organischen Substanzen, die durch anaerobe Bakterien im Fermentationsprozess abgebaut werden. Abhängig von der Art des Endproduktes der Fermentation folgende Typen :. Alkohol, Propionsäure, Milchsäure, Methan usw. Die Endprodukte werden brozhe¬niya Alkohole, Säuren, Aceton, Gärungsgase (CO2, H2, CH4).

      Die Methanfermentation wird für die Abwasserbehandlung verwendet. Dieser Prozess ist sehr komplex und mehrstufig. Der Mechanismus ist nicht endgültig festgelegt. Es wird angenommen, dass der Prozess der Methanfermentation aus zwei Phasen besteht: sauer und alkalisch (oder Methan). In der sauren Phase bilden sich aus den komplexen organischen Substanzen die niederen Fettsäuren, Alkohole, Aminosäuren, Ammoniak, Glycerin, Aceton, Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und Wasserstoff. Von diesen Zwischenprodukten bilden sich Methan und Kohlendioxid in der alkalischen Phase. Es wird angenommen, dass die Umwandlungsraten von Substanzen in der sauren und alkalischen Phase gleich sind.

      Der Fermentationsprozess wird in Methantanks - hermetisch verschlossenen Reservoirs - durchgeführt, um unvergorene und fermentierte Sedimente einzuleiten. Das Diagramm des Methantanks ist in Abb. 4 dargestellt.

      Abbildung 4 - Methan-Tank

      Vor dem Einleiten in den Methantank sollte das Sediment so dehydriert wie möglich sein.

      Die Hauptparameter der aeroben Verdauung sind die Temperatur, die die Intensität des Prozesses reguliert, die Beladungsdosis des Sediments und der Grad seiner Vermischung. Die Fermentationsprozesse werden unter mesophilen (30-35 ° C) und thermophilen (50-55 ° C) Bedingungen durchgeführt. Der Methantank ist ein Stahlbetonbehälter mit einem konischen Boden, der mit einer Vorrichtung zum Einfangen und Abführen von Gas ausgestattet ist und auch mit einer Heizvorrichtung und einem Rührer ausgestattet ist. Es werden Metiantanks mit einem Durchmesser von bis zu 20 m und einem Nutzvolumen von bis zu 4000 m3 eingesetzt.

      Das Rühren erfolgt durch mechanische Rührwerke oder Hydraulikpumpen. Die Verwendung von Pumpen für diesen Zweck basiert auf dem Pumpen der Bodensedimente in die oberen. Dies führt zu einer Lockerung der Roaming-Masse, weil Während des Mischvorgangs wird Gas freigesetzt. Der Eintritt und der Austritt von Niederschlag erfolgt mittels Pumpen.

      Metatanks werden verwendet, um den Niederschlag von häuslichem und industriellem Abwasser zu mineralisieren, das organische Substanzen enthält, die für Mikroorganismen verfügbar sind.

      Eine vollständige Vergärung organischer Substanzen in Methantanks ist nicht möglich. Alle Substanzen haben ihre eigene Fermentationsgrenze, abhängig von ihrer chemischen Natur. Im Durchschnitt beträgt der Abbaugrad von organischen Substanzen etwa 40%.

      Um einen hohen Grad an anaerober Faulung zu erreichen, ist es notwendig, eine möglichst hohe Prozesstemperatur, einen Aschegehalt von mehr als 15 g / l, einen intensiven Rührgrad, einen pH-Wert von 6,8-7,2 einzuhalten. Verringerung der Effizienz der Fermentation durch Kationen von Schwermetallen (Kupfer, Nickel, Zink); Überschuss an NH4 + -Ionen, Sulfiden, einigen organischen Verbindungen und einschließlich Detergenzien.

      Der Prozess der Fermentation von Abwasser führt zu zwei Stufen. Gleichzeitig wird ein Teil des Niederschlags aus dem zweiten Methan in den ersten zurückgeführt.In der ersten Stufe wird ein gutes Mischen bereitgestellt.

      Die Hauptbedingung für den Betrieb des Methans ist das Vorhandensein eines fermentierten Sediments darin, das reichlich mit an diese Kontamination angepassten Mikroorganismen besiedelt ist. Das abgelagerte Sediment wird während der Startphase der Behandlungsanlage erhalten. Zur Reduzierung wurde die Anlaufphase in der Struktur des Niederschlags reifen Betrieb Kocher verabreicht, oder aus anderen Quellen, beispielsweise von Abwassergruben, da frisch fermentierte Niederschlag sehr langsam (bis 6 Monate). Bei einem Verhältnis von 2: 1 der frische reife tritt relativ schnelle Anpassung an eine mikrobielle Kontamination und präsentieren eine scharfe Verringerung der Startperiode zu fällen.

      Die Anfangsphase wird von einer Säurefermentation begleitet, bei der sich flüchtige Fettsäuren in der Schlammflüssigkeit ansammeln, der pH-Wert sinkt, die Alkalität verschwindet. Die ganze wandernde Masse riecht durch die Freisetzung von Indol, Skatol und Mercaptan und grauer Farbe unangenehm. In der Gasphase tritt Schwefelwasserstoff auf, der Methangehalt nimmt ab und die Menge an CO2 steigt.

      Der zersetzende Teil des Klärschlamms besteht hauptsächlich aus Kohlenhydraten, Fetten und Eiweißstoffen. Unter denselben Bedingungen werden diese Bestandteile des Sediments mit unterschiedlicher Geschwindigkeit mineralisiert und erreichen unterschiedliche Zersetzungsgrade. Die Erreger der Methanfermentation in Methan sind die gleichen Gruppen von Mikroben, die an der Mineralisierung organischer Substanz in einem zweistufigen Sedimentationstank beteiligt sind. Nur im Methanthen laufen diese Prozesse anstrengender ab, weil darin günstige Bedingungen für die Entwicklung der anaeroben Mikroflora geschaffen werden.

      Die intensivsten Zersetzungsprozesse finden unter thermophilen Bedingungen statt. Thermophile Mikroorganismen haben einen sehr starken Stoffwechsel; Die Prozesse der osmotischen Absorption und der Entfernung unnötiger Substanzen aus den Zellen verlaufen schneller als in Mesophyllen. Bei der thermophilen Fermentation erreicht der Abbau organischer Substanz 55 - 65%. Unter diesen Bedingungen stirbt die pathogene Mikroflora der Darmgruppe ab.

      Zersetzungsprozesse können beschleunigt werden, indem konzentrierte "Biokatalysatoren" in die fermentierende Masse eingeführt werden, die aus einer Mischung von Enzymen besteht, die von Bakterien freigesetzt werden, die organische Substanz zersetzen.

      Bei der Fermentation in Methantanks aus einem Kubikmeter fester Phase des Abwassers entstehen 10 bis 18 m3 Gas, das im Durchschnitt 63-65% Methan enthält, 32-34% CO2. Der Heizwert des Gases beträgt 23 MJ / kg. Es wird in den Öfen von Dampfkesseln verbrannt. Dampf wird zum Erhitzen von Niederschlägen in Methantanks oder für andere Zwecke verwendet.

      Der Niederschlag der festen Phase, der durch die Fermentation nicht zerstört wird, enthält die für die normale Entwicklung von Pflanzen notwendigen mineralischen und organischen Substanzen, so dass er als Düngemittel verwendet werden kann. Zusätzlich wird das fermentierte Sediment als Brennstoff verwendet. Dazu wird es auf Schlammböden getrocknet und dann zu Brennstoffbriketts geformt.

      Die breite Anwendung der biochemischen Methode beruht auf:

      1. Die Möglichkeit, aus dem Abwasser eine Vielzahl von organischen und einigen anorganischen Verbindungen zu entfernen, die sich in einem gelösten, kolloidalen und ungelösten Zustand befinden, einschließlich toxischer Stoffe;
      2. Ein einfaches Hardware-Design;
      3. Relativ niedrige Betriebskosten;
      4. Reinigungstiefe

      Die Nachteile der Methode umfassen:

      1. Hohe Kapitalkosten;
      2. Die Notwendigkeit einer strikten Einhaltung des technologischen Behandlungsregimes;
      3. Toxische Wirkung einer Reihe von organischen und anorganischen Verbindungen auf Mikroorganismen;
      4. Die Notwendigkeit zur Verdünnung von Abwasser im Falle einer hohen Konzentration von Verunreinigungen.

      Um die Möglichkeit der Versorgung industrieller Abwässer mit biochemischen Behandlungsanlagen zu ermitteln, wird eine maximale Konzentration toxischer Substanzen festgelegt, die die Prozesse der biochemischen Oxidation und den Betrieb von Behandlungsanlagen nicht beeinflusst. In Ermangelung solcher Daten wird die Möglichkeit der biochemischen Oxidation durch den biochemischen Index festgestellt: mit einem BSB-Verhältnis von n / COD> 50% sind die Substanzen biochemische Oxidation. In diesem Fall ist es notwendig, dass das Abwasser keine giftigen Substanzen und Verunreinigungen von Salzen von Schwermetallen enthält. Die biochemische Reinigung gilt als abgeschlossen, wenn der BSB des Abwassers 20 mg / l beträgt.

      Was ist mit biologischer Abwasserbehandlung gemeint?

      Unter modernen Bedingungen verbraucht eine Person täglich große Mengen Wasser, um verschiedene Haushalts- und Produktionsaufgaben zu lösen. Im Prozess der Anwendung ist es ernsthaft mit einer Vielzahl von Elementen und Substanzen kontaminiert, die die Umwelt und die Person selbst bedrohen.

      Biologische Abwasserreinigung - ein Sicherheitsversprechen für die Bewohner des Planeten

      Aus diesem Grund wird das Abwasser vor der Behandlung von Wasser in natürlichen Reservoirs, Böden oder zur Wiederverwendung gründlich behandelt. Die wichtigste Stufe dieser Behandlung ist die biologische Abwasserbehandlung. Dies bedeutet, dass dieser Vorgang detailliert und detailliert demontiert werden sollte.

      Konzept und Eigenschaften

      Die biologische Abwasserbehandlung ist ein Komplex von Maßnahmen, die darauf abzielen, Wasser aus gelösten Elementen durch die Aktivität spezieller Mikroorganismen (Bakterien oder Protozoen) zu entfernen.

      Warum ist diese Methode notwendig? Im Laufe seines Lebens benutzt eine Person überall Wasser (für häusliche und industrielle Zwecke). In Häusern und Industrieanlagen nach dem Gebrauch ist Wasser mit einer großen Anzahl organischer Elemente verunreinigt, die sich auflösen und die Flüssigkeit für die Umwelt und den Menschen gefährlich machen. Zu diesen Elementen gehören:

      • Fette;
      • oberflächenaktive Substanzen (aus Waschmitteln);
      • verschiedene Phosphate (aus Waschpulver);
      • stickstoff- und chlorhaltige Substanzen;
      • Sulfate;
      • Ölprodukte.

      Daher tritt das Wasser nach dem Gebrauch durch Menschen in das Abwassersystem ein und wird vor der sekundären Verwendung, der Entnahme in Reservoirs oder dem Boden durch die Behandlungseinrichtungen geleitet. Solche Behandlungseinrichtungen sind mit Mitteln zur biologischen Behandlung ausgestattet, die es ermöglichen, alle obigen Substanzen aus dem Wasser zu entfernen. Das Verfahren erlaubt Ihnen, aus der Flüssigkeit zu entfernen: organische Verschmutzung (CSB, BOD) und Nährstoffe - Stickstoff und Phosphor.

      Die biologische Abwasserbehandlung kann als eigenständiges Verfahren und als Stufe der vollwertigen Abwasserbehandlung in Kombination mit Tätigkeiten auf der Grundlage anderer Prinzipien verwendet werden: mechanische, physikochemische und Desinfektionsmittel.

      Die mechanische Reinigung dient als vorbereitender Schritt, der vor dem Eintritt des Abwassers in die Kläranlage angewendet wird. Das Verfahren geht der biologischen Reinigung voraus, es ist seine vorbereitende Maßnahme. Hier erfolgt die Abtrennung von ungelösten Verunreinigungen aus dem Abwasser. Als Reinigungsgeräte für die mechanische Bühne verwendet werden: spezielle Gitter und Siebe, Sandfang, Vorklärbecken, Filter, Klärgruben.

      Typischerweise werden in den Tanks, durch die die zu reinigende Flüssigkeit strömt, mehrere Grade der mechanischen Entfernung von Verunreinigungen festgestellt, und es tritt eine allmähliche Beseitigung von Verunreinigungen verschiedener Größen und Durchmesser auf. Zu Beginn des Verfahrens passieren die Abflüsse Gitter und Siebe und dann den Sandfang. Danach gelangt das Abwasser in das Vorklärbecken, in dem sich organische Schlämme ansiedeln. Die Abnahme des BSB während der mechanischen Reinigung erreicht 20-40%. Darüber hinaus ist diese Phase wichtig, um die Abwässer zu mitteln, sie werden gemischt und Volumensprünge werden verhindert, bevor sie in die Behandlungseinrichtungen gelangen.

      Physikalisch-chemische Reinigung wird für kombinierte Reinigung und von gelösten Elementen und von Suspensionen verwendet. Methoden solcher Reinigung sind sehr wichtig in umgekehrter Wasserversorgung. Die folgenden Verfahren werden auf die Methoden der physikalisch-chemischen Methode angewendet: Flotation, Sorption, Hyperfiltration, Neutralisation, Elektrolyse usw. Um bestimmte Elemente zu entfernen, werden spezielle Reagenzien hinzugefügt.

      Die Desinfektionsreinigung ist der letzte Schritt, der die Entfernung von Bakterien und Mikroorganismen durch Flüssigbehandlung mit UV-Bestrahlungsgeräten beinhaltet. Für eine solche Reinigung gilt auch eine veraltete Methode der Chlorbehandlung.

      Methoden der Abwasserbehandlung

      Methoden und Konstruktionen

      Zur Zeit werden die folgenden biologischen Methoden der Abwasserbehandlung am häufigsten verwendet:

      1. Aktivschlamm (Belebungsbecken).
      2. Biofilter in Klärgruben und anderen Strukturen.
      3. Metanenchene (anaerobe Fermentation).

      Zur Durchführung dieser Methoden werden folgende biologische Kläranlagen eingesetzt:

      1. Aerotanks.
      2. Biofilter.
      3. Biologische Teiche.
      4. Methanoten.

      Aerotanks sind das effektivste System der biologischen Abwasserbehandlung.

      Sie bestehen aus einem Reservoir mit mehreren Fächern oder mehreren Tanks, die in einem Gerät vereint sind. Hydrotechnisches Gerät ist mit Belüftern, Pumpen, Mischern, Sensoren der Steuerung und Automatisierung ausgestattet. Die wichtigsten Voraussetzungen für einen effektiven Betrieb des Belüftungstanks sind:

      1. Kontinuierliche Zufuhr von kontaminierten Abwässern in die Bio-Umwelt.
      2. Das Vorhandensein von aktivem Schlamm mit einer ausreichenden Anzahl von Bakterien und Protozoen.
      3. Füge Sauerstoff in die Mischung und vermische sie.

      Für die Bio-Reinigung werden verschiedene Arten von Belüftungstanks nach der Methode der Zuführung der Schlammmischung verwendet:

      1. Die Vertriebenen.
      2. Mischer.
      3. Unvollständige Verschiebung.

      Durch die Versorgung mit Sauerstoff:

      1. Mit pneumatischer Belüftung.
      2. Mit pneumatischer Belüftung.

      Biofilter sind das beliebteste Reinigungswerkzeug für private Hausbesitzer und Datscha-Besitzer. Solche Vorrichtungen bestehen aus einem kleinen Behälter, in dem das Ladematerial angeordnet ist. Als aktives Material wird ein spezieller Biofilm mit Bakterien und Protozoen verwendet. Es gibt zwei Arten von Biofiltern:

      1. Tropftyp.
      2. Zweistufig.

      Biofilter vom Tropftyp machen das Reinigen langsam, aber am Auslass unterscheidet sich die Flüssigkeit in hohen Reinigungsraten von organischem Material. Zweistufige Geräte zeichnen sich durch eine hohe Produktivität aus. Die Qualität ist den Tropf-Filtern nicht viel unterlegen.

      Biofilter haben folgende strukturelle Elemente:

      1. Filterlast - der Raum, in dem sich die biologische Umgebung befindet.
      2. Ein Gerät, das für eine gleichmäßige Verteilung der Abwässer im Filterkörper sorgt.
      3. Drainagesystem zum Entfernen der gereinigten Flüssigkeit.
      4. Belüftungssystem für die Luftzufuhr.

      Biologische Teiche sind künstliche Teiche, die zur natürlichen Wasserreinigung bestimmt sind. Für diese Methode werden großzügige Teiche von unbedeutender Tiefe (bis zu 100 cm) verwendet. Eine geringe Tiefe ermöglicht einen maximalen Kontakt der Flüssigkeit mit natürlicher Luft. Eine signifikante Oberfläche in geringer Tiefe ermöglicht eine gute Erwärmung durch die Sonne.

      Somit werden alle notwendigen Bedingungen für das Leben von Mikroorganismen geschaffen. Solche Teiche sind nützlich, bis die Temperatur auf ein Niveau von 5 Grad gefallen ist. Wenn solche Temperaturen erreicht und dann abgesenkt werden, hören die Oxidationsprozesse auf. Im Winter werden Teiche zur Reinigung nicht benutzt.

      Mehrere Arten von biologischen Teichen werden für die Wasserreinigung verwendet:

      1. Teiche mit Verdünnung.
      2. Mehrstufige Teiche ohne Verdünnung.
      3. Finishing Teiche.

      Methan-Tanks sind Geräte zur anaeroben Oxidation von flüssigen organischen Abfällen zur Herstellung von Methan. Es wird oft nicht für die Reinigung des Abwassers selbst, sondern für die Verarbeitung von Sedimenten und Schlämmen verwendet, die in Sedimentationstanks und Behandlungstanks gesammelt werden.

      Der Methantank besteht aus einem Behälter mit zylindrischer oder rechteckiger Form, Mischvorrichtungen, Heizkörpern (Wasser oder Dampf). Der Tank ist teilweise oder vollständig im Boden vergraben. Der Methantank hat einen Boden mit einer starken Neigung zur Mitte hin.

      Die Oberseite der Struktur kann geschlossen oder offen (schwimmend) sein. Schwimmendes Dach, das die Möglichkeit eines starken Druckanstiegs im Inneren des Tanks infolge intensiver Methanemissionen nivelliert. Die Wände sind aus Stahlbeton.

      Das Schema

      Das Prinzip der Abwasserbehandlung mit Aerotanks

      Schema der biologischen Behandlung von Abwasser in Aerotanks:

      1. Nach der mechanischen Reinigung und der anfänglichen Sedimentation werden die Abwässer dem Haupttank zugeführt, der mit Belüftern ausgestattet ist, um die Flüssigkeit mit Sauerstoff zu sättigen und zu vermischen.
      2. Zusammen mit den Abwässern wird aktiver Schlamm mit Bakterien und Mikroorganismen in den Aerotank eingeführt.
      3. Organismen fallen in die günstigste Umgebung: eine große Anzahl von organischen Nährelementen in den Abflüssen und eine Fülle von Sauerstoff. Ein intensiver Prozess der Oxidation und Zersetzung von organischen beginnt.
      4. Nachdem BSB und CSB auf die erforderlichen quantitativen Parameter gebracht wurden, wird das Gemisch zum Sekundärabscheider ausgetragen.
      5. Hier setzt sich der Schlamm ab und wird zum Hauptbehälter zurückgeleitet.

      Die Abbildung zeigt das Bioprofil

      Schema der Reinigung mit einem Biofilter:

      1. Abwasser durch die Rohre des Abwassers fällt in den Primärsiedler, wo es Filtration von großen, ungelösten Verunreinigungen (Schlämme und Partikel) gibt.
      2. Vom Primärsiedler tritt Wasser in den Filterkörper ein, wo die gelösten Elemente direkt entfernt werden. Die Verschmutzung als Nährmedium fällt in den Film. Bakterien bauen die organische Substanz ab und günstige Bedingungen fördern ihre Vermehrung. Das quantitative Wachstum von Organismen trägt zur Beschleunigung der Reinigung und Verbesserung ihrer Qualität bei.
      3. Um eine günstige Umgebung aufrechtzuerhalten, wird Sauerstoff durch spezielle Belüfter dem Hauptreinigungstank zugeführt.

      Eigenschaften von Tropf Biofiltern:

      1. Verschmutzung kommt in kleinen Mengen.
      2. Die Sauerstoffsättigung erfolgt auf natürliche Weise durch die offene Belüftung des Reservoirs.

      Schema für die Reinigung biologischer Teiche:

      1. Kleine Flüsse fließen mit Verdünnung in die Teiche. Die Abflüsse werden in das Flusswasser abgeleitet, in einem bestimmten Verhältnis gemischt und fallen in einen Teich. Der Reinigungsprozess dauert ungefähr zwei Wochen. Da die Abwässer in verdünnter Form vorliegen, werden in solchen Teichen Fische geschaffen, um eine vollständige biologische Kette zu bilden.
      2. In mehrstufigen Teichen fallen die Abwässer ohne Verdünnung. Die Reinigung in solchen Reservoirs dauert etwa einen Monat. Das Reinigungsprinzip besteht darin, dass Wasser durch mehrere miteinander verbundene Teiche geleitet wird. Diese Kaskade von Reservoirs ermöglicht es Ihnen, die Konzentration von Verunreinigungen vor der vollständigen Reinigung am Auslass schrittweise zu reduzieren. In solchen Reservoirs werden oft auch Fische (Karpfen) gezüchtet.
      3. Nachbehandlungsbecken sind Teil eines schwerfälligen Systems von Strukturen und das letzte Glied, wo das Wasser nach anderen Reinigungsvorgängen entfernt wird.

      Schema der anaeroben Behandlung:

      1. Von der Oberseite des Methantanks durch die speziellen Kammern werden verschmutzter Abfluss (Sediment) und aktivierter Schlamm mit anaeroben Mikroorganismen eingeführt.
      2. Spezielle Geräte erzeugen Erhitzen und Mischen des Inhalts. Die Erhöhung der Temperatur wird mit Hilfe von Heizkörpern erreicht.
      3. In Abwesenheit von Sauerstoff bilden organische Säuren Fettsäuren, die anschließend zu Methan und Kohlendioxid umgewandelt werden.
      4. Der verworfene Schlamm wird durch ein spezielles Loch am Boden entfernt.
      5. Das produzierte Gas wird durch spezielle Rohre im Dach abgelassen.

      Methoden der Abwasserbehandlung

      Gepostet am 08.12.2015 von Nikolay Petrovich in der Septik // 0 Kommentare

      Inhalt:

      Methoden und Merkmale der Abwasserbehandlung

      Unter der Reinigung von Abwasser versteht man eine spezielle Behandlung, um die darin enthaltenen Schadstoffe zu entfernen. Im Moment wurden viele Reinigungsmethoden entwickelt und angewendet. Die Entscheidung für die eine oder andere Methode der Abwasserbehandlung hängt direkt von den Eigenschaften der Kontamination und der gesamten Liste der Bedingungen ab. Lassen Sie uns kurz auf jede dieser Methoden eingehen.

      Das Wesen der mechanischen Methode der Abwasserbehandlung ist, dass alle Arten von Verunreinigungen von den kontaminierten Abwässern durch mechanische Filtration ausgeschlossen werden. Verschiedene Arten von Partikeln werden durch spezielle kleine Gitter, Siebe, Benzo-Catcher und andere Reinigungselemente zurückgehalten. Durch mechanische Reinigungssysteme werden bis zu 70% der Verunreinigungen entfernt.

      Das Wesen der chemischen Methode liegt in der Tatsache, dass bestimmte Chemikalien in das Abwasser eingebracht werden, die die Verschmutzung beeinflussen, die zu Niederschlag in Form von Niederschlag führt. Mit Hilfe solcher Abwasserbehandlungssysteme werden unlösliche Verunreinigungen auf 95% reduziert. Diese Methode gilt als eine der effektivsten unter allen bestehenden.

      Das Wesen der biologischen Methode besteht darin, die biochemischen und physiologischen Prinzipien der Selbstreinigung natürlicher Reservoire zu reinigen. Die Hauptrolle in industriellen biologischen Reinigungssystemen spielen Bakterien, die dem Abwasser hinzugefügt werden und diese reinigen. Das biologische Reinigungsschema ist auf dem Foto gezeigt.

      Das Wesen der physikalisch-chemischen Methode der Abwasserbehandlung besteht in der Entfernung von Feinstoffen aus ihnen und in der Zerstörung von schlecht oxidierten Verbindungen. In den meisten modernen industriellen physikalisch-chemischen Behandlungsanlagen und -anlagen werden solche Verfahren der Abwasserbehandlung wie Sorption, Koagulation und Extraktion verwendet.

      Betrachten Sie jede Reinigungsmethode und jedes Reinigungssystem genauer.

      Biologische Abwasserbehandlung

      Wie bereits erwähnt, basiert die Reinigungsmethode auf der Fähigkeit bestimmter Mikroorganismen, organische Substanzen zu mineralisieren. Für dieses Reinigungssystem wird die natürliche Selbstreinigung in Gewässern und Flüssen durchgeführt. Um die Reinigung durch diese Methode zu beschleunigen, werden in biologischen Anlagen und Geräten spezielle Bakterien eingesetzt, die sowohl den Prozess der biologischen Reinigung beschleunigen als auch dessen Wirksamkeit erhöhen.

      Die biologische Methode verwendet aerobe und anaerobe Mikroorganismen.

      • Aerobe Bakterien existieren nur in einer Umgebung, in der Sauerstoff vorhanden ist. Unter dem Einfluss solcher Bakterien wird eine vollständige Zerstörung von organischen Substanzen zu Kohlendioxid und Wasser durchgeführt. Die Selbstaerobier-Methode für die biologische Behandlung wird selten verwendet: In der Regel wird sie in Verbindung mit einer anaeroben Reinigungsmethode verwendet.
      • Anaerobe Bakterien in der biologischen Reinigung können in einer Umgebung existieren, in der es keinen Sauerstoff gibt. Üblicherweise werden anaerobe Reinigungssysteme unter Bedingungen hoher Konzentration organischer Substanz verwendet, die das zulässige Niveau für aerobe Mikroorganismen übersteigt. In diesem Fall ist das anaerobe Reinigungsverfahren im Falle eines niedrigen Gehalts an organischen Substanzen unwirksam. Deshalb erzeugen anaerobe Mikroorganismen in den meisten Reinigungssystemen nach der Reinigung eine zusätzliche Reinigung durch aerobe Bakterien.

      Das Prinzip der biologischen Reinigungstechnologie wird im folgenden Video ausführlich besprochen.

      Mechanisch

      Das mechanische Reinigungsverfahren wird verwendet, um ausreichend große Verunreinigungen aus dem Abwasser durch Sieben oder Filtern zu trennen. Die Hauptmerkmale der mechanischen Reinigungsmethode sind wie folgt:

      • Für die Entfernung von großräumigen Substanzen wird eine Methode verwendet, um die Ausflüsse durch Gitter und alle Arten von Sieben zu leiten.
      • Um aus dem Abwasser Substanzen mit einer größeren / geringeren Teilchendichte (im Vergleich zu Wasser) auszuschließen, wird das Absetzverfahren angewendet. Bei der Absetzmethode schwimmen die leichtesten Verbindungen an die Oberfläche und die schwersten fallen aus.
      • Um verschiedene mineralische Verunreinigungen zu entfernen, wird eine Fällungsmethode unter Verwendung spezieller Sumpfsysteme verwendet. Ein Foto der Sedimentationstanks ist unten abgebildet.
      • Für die Entfernung leichter Stoffe im Vergleich zu Wasser (Öl, Öl, Fette), die bei der Reinigung an der Oberfläche aufschwimmen, verwenden Sie spezielle Kläranlagen - Ölabscheider, Ölfänger usw. Zum größten Teil werden diese Methode und diese Ausrüstung verwendet, um industrielles Abwasser zu reinigen.

      Meistens werden mechanische Reinigungsmethoden und -geräte für die mechanische Reinigung bei der Reinigung von industriellem Abwasser verwendet. In allen anderen Fällen wird vor der Durchführung der biologischen Behandlung eine mechanische Reinigung als erste Reinigung durchgeführt.

      Die Technologie der mechanischen Abwasserbehandlung wird im Video ausführlich behandelt:

      Chemisch

      Chemische Abwasserbehandlungssysteme beinhalten die Verwendung spezieller Chemikalien, um Verunreinigungen zu entfernen. Insbesondere werden Chlor, Kalk und Salzsäure verwendet.

      Die chemische Behandlung von Abwasser wird in mehreren Stufen durchgeführt:

      1. Neutralisierung der Verschmutzung. Bei dieser Methode werden säurehaltige Abwässer mit alkalischen und anschließende Filtration durch geeignete Substanzen gemischt. Zur gleichen Zeit verwendet die Technologie der Neutralisierung saurer Gewässer Dolomit, Zement, Ammoniakwasser.
      1. Oxidation. Die Oxidation wird zur Desinfektion von Verunreinigungen im Prozess der Abwasserbehandlung durchgeführt. Als Oxidationsmittel werden Natriumchlorat, Ozon, verflüssigtes Chlor usw. verwendet. Es sollte beachtet werden, dass das wirksamste Oxidationsmittel Fluor ist. Es wird jedoch selten in Stationen und in Systemen verwendet, da es eine ziemlich aggressive chemische Substanz ist. Das gebräuchlichste Oxidationsmittel, das in industriellen Anlagen und chemischen Abwasserbehandlungssystemen verwendet wird, ist Chlor.

      Die chemische Behandlung von Abwasser wird ausführlich im Video diskutiert.

      Physikochemische Methoden der Reinigung

      Diese Reinigungsmethode kann sowohl unabhängig als auch zusammen mit anderen Methoden und Technologien - chemische, mechanische und biologische Reinigung - verwendet werden.

      Die häufigsten Methoden der physikalisch-chemischen Abwasserbehandlung sind Koagulation, Ionenaustausch, Flotation. Betrachten wir jede dieser Methoden genauer:

      1. Die Methode der Koagulation beinhaltet die Herstellung von speziellen Lösungen, die Flockungsmittel und Koagulationsmittel in ihrer Zusammensetzung enthalten. Solche Lösungen werden der Abwasseranlage hinzugefügt. Als Ergebnis der Reaktion werden Flocken aus den Verunreinigungen gebildet, die anschließend durch das mechanische Behandlungssystem entfernt werden.
      2. Die Methode der ionischen Reinigung beinhaltet die Auswahl von Ionen aus einer speziellen Elektrolytlösung im Austausch für die gleiche Menge an Ionenaustauscherionen. Diese Methode der Abwasserbehandlung ist reversibel und kann nicht nur für die Abwasserbehandlung, sondern auch für Geräte und Anlagen zur Wasserenthärtung verwendet werden.
      3. Die Flotationsmethode beinhaltet die Einleitung von Luftblasen in das Abwasser. In diesem Fall haften die verschmutzenden Partikel an diesen Blasen, was zur Bildung von Schaum auf der Oberfläche führt. Wenn die Verunreinigungen aufgrund ihrer Eigenschaften nicht an den Blasen haften, werden dem Reinigungssystem spezielle Reagenzien hinzugefügt. Anschließend wird der Schaum mit Schadstoffen mechanisch entfernt. Das Foto der Schaumsubstanz ist unten gezeigt.

      Anlagen zur Flotationsreinigung werden am häufigsten in Industrie- und Industrieunternehmen eingesetzt, die Erdölprodukte verarbeiten. Foto des Flotationssystems von Abwasser.

      Die Technologie der physikalisch-chemischen Entfernung von Verunreinigungen wird im folgenden Video diskutiert.

      Ausrüstung für die Abwasserbehandlung

      Betrachten Sie moderne Systeme, Geräte und Anlagen, die zur Reinigung von Industrie- und Haushaltsabwässern eingesetzt werden, für maximale Klarheit.

      Pumpstation für die Kanalisation

      Eine solche Station ist für das Pumpen von Abwasser ausgelegt und wird dort verwendet, wo es nicht möglich ist, sie durch Schwerkraft zu transportieren. Abhängig von den Anforderungen und Betriebsbedingungen können industrielle Pumpstationen zum Pumpen von Abwasser selbstansaugend oder tauchfähig sein. Das Foto der Pumpstation ist unten abgebildet.

      Station für mechanische Abwasserbehandlung

      Das System ist für die anfängliche Behandlung von Abwasser durch Verschmutzung durch Niederschläge konzipiert. Das wichtigste konstruktive Element der meisten industriellen Stationen für die mechanische Reinigung ist ein Sandabscheider. Mit Hilfe dieses Systems wird das Abwasser von stark dispergierten Schadstoffen gereinigt. Ein Foto einer industriellen Kläranlage ist unten mechanisch dargestellt.

      Fett-Sammelsystem

      Das Fettabscheidersystem dient zur Abscheidung von Fetten aus verschiedenen Abwasserquellen. Fettabscheider sind eine obligatorische Ausrüstung des Abwassersystems, da die Ansammlung von Fetten die Kapazität des gesamten Systems erheblich verringert. Die Fettabscheidersysteme werden zur Behandlung von industriell verschmutztem Wasser eingesetzt. Das Fettauffangsystem ist auf dem Foto unten gezeigt.

      Biologische Kläranlage

      Eine solche Station ist eine Art rechteckiger Behälter aus Edelstahllegierung oder Glasfaser. Das Wirkprinzip eines solchen Systems beruht auf der Verwendung bestimmter Mikroorganismen und dem Wechsel von belüfteten Zonen mit Schlammrückführung. Diese Methode und solche Systeme werden häufig bei der Organisation von häuslichen, nicht produktiven Abwassersystemen verwendet. Ein Foto einer biologischen Kläranlage ist unten abgebildet.

      Die Ausrüstung für die biologische Behandlung kann vertieft oder geerdet sein. In der Industrie werden in der Regel unterirdische biologische Kläranlagen eingesetzt. Bodenbasierte biologische Behandlungsstationen kommen zum Einsatz, wenn eine unterirdische Installation nicht möglich ist oder eine mobile Kläranlage benötigt wird. Das Foto der mobilen Reinigungsstation ist unten abgebildet.

      Es sollte angemerkt werden: Sehr oft wird eine biologische Behandlungsstation als Aerotank bezeichnet. Dies ist der Name der biologischen Kläranlage aufgrund der Verwendung der Technologie der Reinigung durch aerobe Bakterien. Der Aerotank ist unten abgebildet.

      Chemische Kläranlage

      Stationen, in denen die chemische Technologie der Abwasserbehandlung zum Einsatz kommt, sind vor allem für den Bau von Reinigungsanlagen in großen Industrien bestimmt. Gleichzeitig ist zu beachten, dass es für diese Abwasserbehandlung keine universellen industriellen Anlagen sowie universelle Reinigungstechnologien gibt. In jedem konkreten Fall wird eine bestimmte Station benötigt, die für die chemische Reinigung bestimmter Schadstoffe ausgelegt ist und bei ihrer Arbeit die entsprechende Reinigungsmethode anwendet. Wenn nur das chemische Reinigungssystem nicht auf eine solche Technologie beschränkt werden kann, wird es in Kombination mit mechanischer oder physikalisch-chemischer Abwasserbehandlung verwendet.

      Das Foto der chemischen Reinigungsstation ist unten abgebildet.

      Membranreiniger

      Dieses System kann als eines der vollkommensten unter allen existierenden bezeichnet werden. Der Hauptvorteil einer solchen Station ist die Abwasserbehandlung auf molekularer Ebene. Nach Durchlaufen eines solchen Systems kann gereinigtes Wasser anschließend für verschiedene technologische Prozesse verwendet werden. Foto der industriellen Membranausrüstung:

      Kläranlage

      Betrachten wir detailliert die am meisten verbreiteten Varianten der Anlagen der Abwasserbehandlung, die in den häuslichen Kläranlagen verwendet werden. Meistens werden bei der Erstellung von Abwasserkanalsystemen in privaten Haushalten biologische Abfallbehandlungsanlagen verwendet. Das Funktionsprinzip eines solchen Systems ist wie folgt:

      Die anfängliche Behandlung der Abwässer erfolgt in der sogenannten Klärgrube. Die Klärgrube ist eine spezielle Kammer, in der organische Schadstoffe durch anaerobe Bakterien abgebaut werden. Um den Fermentationsprozess in der Klärgrube sicherzustellen, ist natürlich der Zugang zu Sauerstoff ausgeschlossen. Das septische Bild wird darunter angezeigt.

      Die anaerobe Reinigungstechnologie wird durch Hydrolyse von organischen Verbindungen an weniger komplexen Teilchen durchgeführt. Um die Effizienz der anaeroben Behandlung zu erhöhen, wird eine spezielle Ausrüstung verwendet - ein Bioreaktor, der ein spezieller Füllstoff ist, der Waben mit anaeroben Bakterien aufweist. Dank dieser Waben ist die Effizienz der Reinigungsanlage deutlich erhöht. Das Foto des Bioreaktors wird unten angezeigt.

      Ferner werden die behandelten Abwässer aerob gereinigt, wobei sich die Mikroorganismen zu Nitraten und einfachen Substanzen zersetzen. Bei anaerober Behandlung steht Sauerstoff kontinuierlich zur Verfügung.

      Abwasseraufbereitungstechnologie: Video

      Für maximale Sichtbarkeit empfehlen wir Ihnen ein Video, in dem die Technologie der Abwasserbehandlung im Detail untersucht wird.



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