Способы и устройства
Биологическая очистка стоков делится на 2 основные разновидности:
- Естественная. Не используется в качестве основной очистки, а служит скорее дополнительным процессом. В основе естественного преобразования стоков лежит принцип природного удаления или переработки вредных микроорганизмов растительной средой или почвой.
- Искусственная. Данная разновидность очистки делится на 2 подвида:
- Аэробная. В аэробных системах применяют бактерии, жизнедеятельность которых возможна только в кислородной среде.
- Анаэробная. Способ очистки противоположный аэробному – в резервуары помещаются бактерии, для работы которых не требуется избыток кислорода.
Если естественная биологическая очистка используется крайне редко, то аэробный и анаэробный методы получили широкое распространение.
При аэробной очистке используются бактерии вместе с небольшим количеством твёрдых неорганических веществ.
Данная смесь получила название «активный ил». Имеет не слишком плотную структуру и тёмно-коричневый цвет.
Последствиями аэробной очистки являются твёрдые вещества, а после анаэробного воздействия остаётся метан.
Важно! Метан, как и очищенные сточные воды, можно использовать в промышленных или сельскохозяйственных целях.
Рассмотрим более подробно каждый из методов биологической очистки сточных вод.
Биофильтры
В современных биофильтрах используется исключительно аэробная среда. В промышленных масштабах биофильтры представляют собой круглые бассейны больших диаметров. Помимо «активного ила» используется дренажный фильтр – слой шлака или гальки, толщиной от 2 до 5 см.
Последовательность очистки сточных вод в биофильтре:
- Стоки подаются в бассейн под напором и проходят первичную степень очистки – слой дренажа. Крупные частицы загрязняющих веществ остаются в шлаке или гальке, более мелкие – отстаиваются в открытом резервуаре.
- После прохождения первой степени очистки, в сточные воды добавляют бактерии – аэробы. Биофильтры имеют открытую конструкцию, поэтому начинается реакция поглощения аэробами загрязняющих веществ.
- После окончания реакции, на поверхности стоков остаётся тонкая плёнка, которую смывают под напором воды. Остаётся только очищенная техническая жидкость.
Биопруды
Биопруды отличаются от биофильтров уникальностью бактериальной среды – в них может использоваться как анаэробная, так и аэробная среда.
После очистки остается природный ил, который можно использовать в качестве удобрения или кормовой базы.
Чаще всего используют пруды-смесители – конструкции, в которых могут одновременно протекать как анаэробные, так и аэробные процессы. При этом процессы не пересекаются и протекают параллельно.
Метатенки
Данные конструкции созданы исключительно для полной переработки осадка, который возникает после процесса жизнедеятельности анаэробных или аэробных бактерий. В основе конструкции метантенков преобладают 2 формы:
- цилиндрическая.
- прямоугольная.
Принцип действия:
- По трубопроводу в метантенк поступает осадок.
- Запускается специальная система подогрева, ускоряющая процесс разложения элементов. Основным элементом системы служит радиатор, через который проходит пар или жидкость.
- Жиры и белки, находящиеся в осадке, раскладываются на метан и углекислый газ, которые по другому трубопроводу поступают наружу.
- Вещества, которые не поддаются полной переработке, высушивают и используют в качестве удобрений.
Фильтрационные или дренажные поля
В основе принципа действия данного сооружения – очистка стоков путём пропускания их через дренажный слой. Основное требование для установки дренажного поля – достаточный уровень грунтовых вод, не менее 1.5 м.
Интересно! Фильтрационные поля могут быть различной формы: от классического параллельного расположения траншей, до уникальной «змейки» или «ёлочки».
Все трубы очистной системы располагаются в одном большом котловане дренажного поля – это основное отличие данной конструкции от фильтрующих траншей.
Каждое дренажное поле имеет несколько очистных отсеков:
- В первом происходит грубое разделение стоков и твёрдых загрязняющих веществ.
- Во втором отсеке на частично очищенную жидкость воздействуют анаэробные бактерии.
- В последнем отсеке переработанный бактериями ил оседает на дно и со временем удаляется.
Аэротенки
Аэротенки по своей конструкции и принципу действия очень похожи на биопруды. В них также происходит смешивание бактериальной среды со стоками, но не природным путём, а под действием аэраторных систем, которые нагнетают большое количество кислорода в резервуары.
Аэротенки – это системы с высоким КПД. Для их непрерывной деятельности необходима постоянная работа аэраторной системы.
Среднее количество кислорода в системе не должно находится ниже отметки 0,5 мг/дм³, а показатель 0,2 мг/дм³ уже считается критическим.
Рекомендуем статью по теме Что такое аэротенки для очистки сточных вод и как они работают?
Таблица преимуществ и недостатков
Метод очистки | Преимущества | Недостатки |
Биофильтры | Простой монтаж | Низкое качество очистки сточных вод |
Биопруды | В прудах-смесителях можно одновременно использовать 2 разновидности бактерий | Высокая стоимость монтажа |
Метантенки | Простота конструкции, функционирование без каких-либо автоматизированных систем | Возможен аварийный выброс давления при монтаже жёсткой кровли |
Дренажные поля | Не требуется установка систем, нагнетающих кислород в траншеи | Невозможна прокладка при недостаточном уровне грунтовых вод |
Аэротенки | Высокий КПД очистки сточных вод | Высокая стоимость аэраторных систем, а также траты на их ремонт и обслуживание |
Подводя итоги
Биологическая очистка сточных вод является основной в процессе удаление загрязняющих веществ из стоков. Современные биологические системы гарантируют 90 % результат очистки, что позволяет использовать очищенную жидкость в качестве технической.