Aerarea artificială poate intensifica în mod semnificativ procesele de tratare biochimică a apelor reziduale, mărind adâncimea iazului la 3-4 m, stabilizând procesul și făcând posibilă producerea de bioproduse mult mai compacte.
Bazinele biologice sunt gropi mici cu o adâncime de 0,5-1 m cu aerare naturală și până la 3-4,5 m (în funcție de caracteristicile dispozitivului de aerare) cu aerare artificială. Acestea sunt situate pe soluri nefiltrate sau slab filtrate.
De regulă, iazurile biologice au o formă dreptunghiulară și sunt prelungite de-a lungul mișcării apei, când aeratoarele mecanice autopropulsate pot fi rotunde. Raportul dintre lungime și lățime în iazurile biologice cu aerare naturală ar trebui să fie 1:15, cu artificiale - 1: 3. Pentru evitarea formării zonelor stagnante, se eliberează canalizare în iazuri biologice.
Direcția de mișcare a apelor uzate în iazurile biologice trebuie să fie perpendiculară pe direcția vânturilor predominante.
În iazuri de curățare profundă se permite expedierea apei reziduale de la BOD la nu mai mult de 25 mg / l - pentru iazuri cu aerare naturală și nu mai mult de 50 mg / l pentru iazuri cu aerare artificială.
Prin natura proceselor care apar în iazul biologic, ele sunt împărțite în trei tipuri principale: aerobic, facultativ și anaerob.
Bazinele biologice ale aerobilor conțin oxigen în toată adâncimea apei, care este de obicei de 0,3 - 0,45 m, ceea ce se realizează datorită proceselor de reacționare și de fotosinteză.
Bazinele biologice opționale, având o adâncime de 1,2 până la 2,5 m, sunt cele mai des folosite pentru tratarea apelor uzate. De asemenea, aceste iazuri se numesc aerobic-anaerobe. În straturile superioare, culturile aerobe se dezvoltă în straturile inferioare - aerobi facultativi și anaerobi, capabili să realizeze procesele de fermentare cu metan.
Saturarea apei cu oxigen se produce datorită proceselor de fotosinteză, efectuate de alge. În iazuri, micro- și macrofauna sunt de asemenea reprezentate într-o oarecare măsură: viermi simpli, rotifere, insecte etc.
Bazinele biologice anaerobe lucrează cu încărcături foarte mari de contaminanți organici. Principalele procese biochimice care au loc în ele sunt formarea de acid și fermentația cu metan.
Recent, iazurile biologice cu vegetație acvatică superioară (WWR) au fost utilizate pe scară largă. In astfel de iazuri într-un model specific sunt plantate o astfel de cultură apos ca trestie de zahăr, trestie, papura, telorez et al. Plantele intensifică procesul de curățare este îndepărtată nutrienți sunt în mod activ utilizarea lor în hrana lor, sunt scoase din apă și se acumulează metale grele, izotopi radioactivi și altele poluare specifică. Phytoncidele extinse eliberate de VVR contribuie la dezinfecția apei. Cultivarea WWR este preferabilă utilizării pentru îndepărtarea nutrienților și a altor contaminanți ai algelor unicelulare și mici. Acest lucru se datorează faptului că VVR se dezvoltă foarte rapid, consumând astfel un număr mare de nutrienți, îndepărtându-i de apă. Cu toate acestea, este mai ușor de îndepărtat din alge decât iazuri de stabilizare RVV-mici, care împiedică contaminarea secundară a rezervorului, datorită descompunerii biomasei vegetale moarte.
În efluentul după iazurile biologice, reducerea totală a concentrației de contaminanți în BOD poate fi de până la 60-98%, iar pentru substanțele suspendate 90-98%.
Iazurile biologice necesită crearea unor zone de protecție sanitară largă (200 m).
O caracteristică a oxidării biochimice a substanțelor organice în apă este procesul de nitrificare însoțitor, care denaturează natura consumului de oxigen
Nitrificarea - procesul de transformare biologică a compușilor de azot redus în anorganici oxidați conform schemei:
Fig. 3. Schimbarea naturii consumului de oxigen în timpul nitrificării.
Nitrificarea are loc sub influența bacteriilor speciale firelor rifitsiruyuschih -. Nitrozomonas, Nitrobacter etc. Aceste bacterii asigura oxidarea care conține azot Cps-Neny care sunt prezente în mod normal în contaminate naturile-TION și unele ape uzate și să contribuie astfel la transformarea azotului inițial de amoniu la nitrit, dar și pentru forma de azotat.
Procesul de nitrificare are loc și atunci când proba este incubată în sticle de oxigen. Cantitatea de oxigen, datorată nitrificării, poate depăși de mai multe ori cantitatea de oxigen necesară pentru oxidarea biochimică a compușilor care conțin carbon organic. Debutul nitrificării poate fi înregistrat la un nivel minim pe graficul creșterilor zilnice ale BOD pentru perioada de incubație. Nitrifika-TION începe aproximativ în a 7-a zi de incubație (a se vedea figura 9 ..), astfel că, în determinarea BOD de 10 zile sau mai mult, este necesar să se introducă un eșantion de substanțe speciale - Ingi inhibitor suprimarea activității de viață al bacteriilor-ing nitrificatoare, dar nu afectează microflora obișnuită (adică pe bacterii - oxidanți ai compușilor organici). Ca inhibitor se utilizează tiouree (tiouree), care se introduce în probă sau în apă de diluare la o concentrație de 0,5 mg / ml.
Pentru a studia diferite deșeuri industriale care sunt dificil de supus oxidării biochimice, metoda utilizată poate fi utilizată în opțiunea BOD totală (BOD).
În apele de suprafață, valoarea BOD5 este cuprinsă între 0,5 și 5,0 mg / l; este predispus la schimbări sezoniere și diurne, care depind în principal de schimbarea temperaturii și de activitatea fiziologică și biochimică a microorganismelor. Modificările din BOD5 ale rezervoarelor naturale cu poluare prin canalizare sunt foarte semnificative.
Norma pe BOD este plină. nu trebuie să depășească: pentru apa uzată și utilizarea apei potabile - 3 mg / l pentru corpurile de apă de uz cultural și casnic - 6 mg / l. În consecință, este posibil să se estimeze valorile maxime admisibile ale BOD5 pentru aceleași rezervoare, egale cu aproximativ 2 mg / l și 4 mg / l.
Denitrificarea este un proces microbiologic pentru reducerea compușilor oxidați de azot (nitrați, nitriți) la produsele gazoase cu azot (de obicei până la N2):
Denitrificarea are loc ca urmare a activității vitale a bacteriilor, anaerobe facultative, utilizând nitrați și nitriți în absența oxigenului ca oxidanți (respirație anaerobă). Procesul este asociat cu oxidarea substanțelor organice și este catalizat de enzime specifice. În timpul denitrificării, azotul este îndepărtat din sol și apă sub formă de N2 gazos care intră în atmosferă.
Procesul de denitrificare este activ în soluri umede, slab aerate sau învechite, rezervoare eutotrofice, la pH 7-8, un număr suficient de nitrați și materii organice ușor accesibile. Denitrificarea este considerată cauza principală a pierderii azotului în agricultură - îngrășămintele pot pierde până la 50% din azotul obligat ca rezultat al denitrificării. Deși procesele de denitrificare sunt realizate de microorganisme, nu în scopul obținerii azotului, aceștia "închid" circulația azotului în ecosistem, returnând N2 gazos în atmosferă.
Denitrificarea este procesul care este inversa conversiei amoniului în nitriți și apoi la nitrați. Diferența este că nitrificarea este un proces oxidant care are loc în prezența oxigenului. Astfel de procese sunt numite și aerobice. Procesul de denitrificare, dimpotrivă, este anaerob, adică fără oxigen. În acest caz, nitrații sunt reduși treptat la nitriți, apoi la oxid nitric, oxid de azot și, în final, azot.
De fapt, procesul de denitrificare completează ciclul complet al ciclului de azot din rezervor. Toți azotul care intră este îndepărtat în atmosferă.
Necomplicat la prima vedere, procesul în acvariu poate deveni destul de dificil și dificil de controlat. Faptul este că procesul de recuperare are loc cu participarea directă a bacteriilor facultative anaerobe Pseudomonas, Micrococcus, Bacillus, Denitrobacillus. Spre deosebire de nitrificarea, pentru care se impune realizarea cu succes a bacteriilor Nitrosomonas și Nitrobacter, apa care conține amoniu sau nitriți și oxigenul, denitrificarea este un proces destul de intens energetic.
Ciclul azotului în prezent suferă un impact uman puternic. Modificările semnificative ale ciclului de azot sunt cauzate de procese:
- producția în masă a îngrășămintelor azotate și utilizarea acestora conduce la acumularea excesivă de nitrați;
- suprimarea activității microorganismelor ca urmare a contaminării solului cu deșeuri industriale conduce la o scădere a ratei de conversie a amoniacului în nitrați;
- azotul care intră în câmpuri sub formă de îngrășăminte se pierde din cauza pierderii randamentului, a leșării și a denitrificării, îngrășămintele de amoniu se acumulează în sol;
- ca urmare a fixării industriale a azotului molecular din atmosferă pentru producerea de îngrășăminte azotate, este încălcat echilibrul natural de azot.
Cu toate acestea, aceste procese sunt de natură locală. Este mult mai importantă furnizarea de oxizi de azot în atmosferă atunci când combustibilul este ars la centrala termică, transport și fabrici, în special în zonele industriale. Sub influența radiației din atmosferă, reacțiile carbon-hidrogen cu oxizi de azot se produc odată cu formarea compușilor foarte toxici și carcinogeni.
Chiar și în orașele vechi ale Egiptului, Greciei și Romei existau sisteme de canalizare, în care au fost transportate rezerve de viață ale oamenilor și animalelor în rezervoare - râuri, lacuri și mări. În Roma antică, înainte de deversarea în Tiber, canalele de canalizare acumulate s-au depozitat într-un iaz-cloaca (cloaca maxima). În Evul Mediu, această experiență a fost în mare măsură uitată, apoi excrementele oamenilor și animalelor, turnate în străzile orașului și îndepărtate ocazional. Aceasta a fost o cauza de poluare și contaminare a surselor de apă potabilă și a dus la apariția unor epidemii de holeră, febră tifoidă, dizenterie amoebice și altele. La începutul secolului al 19-lea din Anglia a fost inventat WC cu spălare cu apă (WC, WC). A existat o nevoie evidentă de tratare a apelor uzate și de prevenire a intrării lor în surse de apă potabilă. Canalizarea a fost colectată și păstrată în recipiente mari, sedimentul fiind folosit ca îngrășământ. In sistemele de la începutul secolului XX au fost dezvoltate un tratament intensiv a apelor uzate menajere, inclusiv câmpuri de irigare în care apa a fost purificat prin filtrare prin sol, filtre cu jet de cerneală cu piatră concasată și nisip de încărcare, precum și rezervoare cu aerare forțată - aerare. Acestea din urmă sunt nodul principal al stațiilor moderne de purificare aerobă a apelor reziduale urbane.
Lista literaturii utilizate
1. Vasiliev G.V. Laskov Yu.M. "Managementul apei și tratarea apelor uzate ale întreprinderilor textile". M. Light Industry, 1976.
4. Trotshnikov N.S. Rodionov A.I. Keltsev I.V. "Tehnologia protecției mediului" Manual pentru licee. - M. Chemistry, 1981.
5. Yuryev B.T. "Tratarea apei reziduale a obiectelor mici". Riga, Avots, 1983.
Articole similare
-
Bazinele biologice - soluții ale complexelor stațiilor de epurare
-
Bazine și iazuri de piatră artificială, iazuri decorative, pentru dotarea unui iaz decorativ
Trimiteți-le prietenilor: