Инженерное оборудование

Инженерное оборудование зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

— удаление этих соединений биологическим способом перед сбросом сточных вод в водоемы или перед повторным использованием в системах водоснабжения. В городских сточных водах кол-во соединений азота составляет около 30—60 мг/л, в нек-рых пром. сточных водах может превышать 1000 мг/л. В них могут находиться трудноокисляемые органические и неорганические, токсичные для микроорганизмов азотсодержащие соединения.

Присутствие соединений азота в сточных водах вызывает в водоемах массовое развитие планктона, водорослей, появление привкусов и запахов воды, нарушение кислородного режима и норм, жизнедеятельности гидробионтов, создает дополнительные трудности при очистке воды водоемов, используемой для хоз.-питьевых и производств, целей.

Присутствие аммиака в водоеме оказывает сильное токсич. влияние на рыб, наличие нитритов в питьевой воде вызывает онкологические заболевания, нитратов — метгемоглобинемию у детей. Присутствие соединений азота в оборотной воде приводит к биологическому обрастанию трубопроводов и технологического оборудования.

Органические и минеральные соединения азота (белки, аминокислоты, амины, пурины, пиримидины, мочевина, аммиак, нитриты, нитраты и др.) присутствуют в сточных водах многих отраслей пром-сти: хим., нефтехим., медицинской, микробиологич., металлу ргач., коксо-хим., пищевой, агрохим., а также в подземных и хоз.-бытовых водах.

Очистка воды от соединений азота хлорированием, озонированием, ультрафиолетовым облучением, ионным обменом, электролизом, деминерализацией, отдувкой аммиака воздухом требует дорогостоящих реагентов и оборудования, сложна в эксплуатации и малоэффективна.

Сточные воды указанных отраслей пром-сти очищаются от органических в-в обычными биологическими методами (в аэротенках), однако соединения азота в них практически не извлекаются. Для их удаления требуются биологические методы с использованием взвеш. культуры активного ила, прикреплен, микроорганизмов активного ила или комбинациями этих двух методов.

В обоих методах происходят процессы нитрификации и денитрификации — окисления аммиака до азотной к-ты, сопровождаемые ассимиляцией углекислоты (нитрификация) нитрита до газообразного азота (денитрификация).

В активном иле бактерии — нитри-фикаторы находятся в ассоциации с гетеротрофной микрофлорой.

Усиленное поглощение ею кислорода в процессе окисления органич. в-в создает условия, при к-рых нитрифицирующие микроорганизмы находятся в невыгодном положении. Окисление аммонийного азота начинается после того, как органич. в-ва практически использованы, деятельность гетеротрофной микрофлоры вышла на стационарный режим и в аэрируемой смеси имеется раствор, кислород. Однако в результате изменений соотношения нит-рификаторов и гетеротрофных микроорганизмов в активном иле, наблюдающихся при уменьшении или увеличении концентрации органич. в-в в сточной воде, может происходить изменение констант скорости нитрификации. На скорость нитрификации оказывают влияние темп-pa, концентрация раствор, кислорода, рН, окислит.-восстановит. потенциал среды, токсичные компоненты. Скорость нитрификации возрастает с увеличением темп-ры от 5 до 30°С. Оптим. значение рН — 8,4. От величины рН зависит доступность неорганич. углерода для нитрифицирующих бактерий. При снижении рН реакция равновесных состояний углерода сдвигается влево и большая часть углерода находится в форме угольной к-ты. Повышение рН также отрицательно сказывается на процессе нитрификации. При повышении рН в среде увеличивается содержание свободного аммиака, являющегося ингибитором нитрификации. Нитрифицирующие микроорганизмы требуют создания онредел. окис-лит.-восстановит. потенциала среды: чем он больше, тем более низким должно быть оптим. значение рН для нитрификаторов. Оптим. значение рН для нитрификации первой и второй стадий равны соответственно 21 ,б и 23. В биологич. очистке сточных вод для осуществления процесса нитрификации требуется щелочность в расчете 2 мг-экв НСОз на I мг-экв аммонийного азота.

Денитрификация — совокупность превращений: Лвосст+ NO3" -* Ажисл, где Лвосст — в-во донор электронов, пред-ставл. органич. соединениями или водородом; Локисл — окисл. органич. соединение или вода. Роль окислителя — акцептора электронов — в этом процессе выполняют нитраты, в аэробном — кислород. Денитрифицирующие бактерии обладают способностью восстанавливать нитрат через нитрит до газообр. закиси азота и азота.

В отсутствие кислорода нитрат служит конечным акцептором водорода. Способность получать энергию, используя нитрат как конечный акцептор водорода с образованием молекулярного азота, широко распространена у бактерий. Этот процесс денитрификации существует только у факультативных аэробов; среди облигат-ных анаэробов нетденитрификаторов. Мн. денитрификаторы могут расти, используя в качестве акцептора водорода не только нитрат, но и нитрит. На активность денитрификации влияют: источник органич. углерода и его концентрация, содержание нитратов, концентрация кислорода, рН, Eh, темп-pa, присутствие токсич. в-в и др. факторы. В качестве углеродного питания для денитрифицирующих микроорганизмов может быть использована любая неконсервативная органика — углеводы, спирты, органич. к-ты, углеводороды, продукты распада белков и др. В практике очистки сточных вод источником углеродного питания служат сточные воды, прошедшие очистку в первичных отстойниках, разл. спирты, чаще всего метиловый, ацетон, уксусная к-та, осадок из первичных отстойников, а также высококонцен-триров, органич. стоки отд. произ-в. Раствор. кислород тормозит денитрифика-цию, выступая в роли акцептора электронов и тем самым предотвращая восстановление нитратов. Его концентрация в зоне денитрификации не должна превышать 0,5 мгО/л. Однако практически процесс протекает при значит, большем содержании кислорода. Важным условием успешной денитрификации являются определ. значения окислит.-восстановит. потенциала среды (Eh), а не отсутствие кислорода. В отличие от нитрификации, денитрификация увеличивает щелочность среды и вызывает увеличение рН.

В раздельных системах очистки сточных вод от соединений азота с использованием взвешенной культуры после каждой ступени очистки имеется свой вторичный отстойник. Последовательность отд. стадий процесса и схемы очистки могут быть разнообразными. Наиболее часто встречается такая: денитрификация, окисление органич. в-в, нитрификация; окисление органич. в-в, нитрификация, денитрификация. Процесс характеризуется высокими скоростями, легкостью управления и устойчивостью на каждой стадии. Недостаток раздельных систем — наличие дополнит, вторичных отстойников, требующих сооружения насосных станций цпя перекачивания циркулирующего ила и больших перепадов гео-дезич. отметок. Иногда в раздельных системах ф-ции окисления органич. в-в и нитрификации совмещены в одном сооружении, что позволяет значит, снизить прирост активного ила и обеспечить нитрифицирующие микроорганизмы неорганич. углеродом, к-рый в виде СОг выделяется при очистке сточных год от органич. в-в. Однакоэта схема менее устойчива к присутствующим в сточных водах токсичным для нитрифицирующих микроорганизмов органич. в-вам.

В комбиниров. системах с использованием взвеш. культуры микроорганизмов процессы очистки сточных вод от органич. в-в, нитрификация и денитрификация происходят в одном сооружении смеш. популяцией микроорганизмов (одноиловая система). Процесс очистки осуществляется, последовательно в неск. чередующихся аэробных и бескислородных зонах секци-ониров. биореактора с добавлением части исходных сточных вод в секции денитрификации.

Сооружения с прикрепленной культурой микроорганизмов могут быть комбиниров. или отд. стоящими. В качестве таких сооружений применяются биофильтры с гравийной или пластмассовой загрузкой, дисковые или бараб. биофильтры, затопл. биофильтры, сооружения с псев-доожиж. слоем песка, керамзита, мрамора, клиноптилолита или активиров. угля, сооружения с фильтрацией жидкости через загрузку в виде плотного зернистого или волокнистого слоя. В сооружениях- с прикрепл. илом поддерживается высокая концентрация микроорганизмов, поэтому продолжит, процесса очистки заметно сокращается. В этих сооружениях в значит. меньшей степени сказывается отрицат. влияние пониж. темп-р жидкости и залповых сбросов токсикантов на эффективность процесса очистки сточных вод. Эффективность очистки мало зависит от режима работы отстойников, во мн. случаях они вообще не требуются. Осн. недостаток сооружений с прикрепленным илом — необходимость периодич, регенерации загрузки в связи с опасностью ее зарастания.

 СХЕМЫ СТАНЦИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД. Строительство очистных ...

 МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И ОБРАБОТКИ ОСАДКА жироловушками ...

 Очистка сточных вод

 Канализация. Очистка сточных вод - механическая, механо-химическая ...

 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

 ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД. Реагенты окислители хлор ...

 МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД. Решетки

 КОМПАКТНЫЕ АЭРАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ...

 Установки биологической очистки стоков, очистные сооружения для ...

 ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД. Сорбетны, адсорбация. Коагуляция ...