Autors: Kate
Email: kate@aquasust.com
Datums: 2024. gada 18. novembris
Pašlaik notekūdeņu bioloģiskās attīrīšanas pielietošanas reprezentatīvie procesi galvenokārt ietver aktīvo dūņu procesu un bioplēves procesu. Tālāk, balstoties uz gadu ilgo ražošanas praksi un teorētisko izpēti, tiks analizētas un salīdzinātas abas procesa metodes.
Aktivēto dūņu process
Process un princips
Tipisks aktīvo dūņu process sastāv no aerācijas tvertnes, sedimentācijas tvertnes, dūņu atgriešanas sistēmas un lieko dūņu noņemšanas sistēmas.
Notekūdeņi un atgrieztās aktīvās dūņas kopā nonāk aerācijas tvertnē, veidojot jauktu šķidrumu. No gaisa kompresoru stacijas sūtītais saspiestais gaiss caur aerācijas tvertnes apakšā novietoto gaisa difūzijas ierīci mazu burbuļu veidā nonāk notekūdeņos, lai palielinātu izšķīdušā skābekļa saturu notekūdeņos un arī noturētu sajaukto šķidrumu. vardarbīga uzbudinājuma un apturēta stāvokļa stāvoklis. Izšķīdušais skābeklis, aktīvās dūņas un notekūdeņi tiek pilnībā sajaukti un saskaras viens ar otru, ļaujot aktīvo dūņu reakcijai noritēt normāli.
Pirmajā posmā notekūdeņos esošos organiskos piesārņotājus uz zooglejas virsmas adsorbē aktīvo dūņu daļiņas, pateicoties to milzīgajam virsmas laukumam un polisaharīdu viskozajām vielām. Tajā pašā laikā baktēriju ārpusšūnu enzīmu ietekmē dažas makromolekulāras organiskās vielas sadalās mazmolekulārās organiskās vielās.
Otrajā posmā mikroorganismi absorbē šīs organiskās vielas un pietiekamā skābekļa apstākļos tās oksidē un sadala, veidojot oglekļa dioksīdu un ūdeni, kura daļa tiek izmantota savai savairošanai un vairošanai. Aktīvo dūņu reakcijas rezultātā notekūdeņos tiek noārdīti un izvadīti organiskie piesārņotāji, pašas aktīvās dūņas vairojas un izaug, kā arī notekūdeņi tiek attīrīti. Jauktais šķidrums pēc attīrīšanas ar aktīvajām dūņām nonāk sekundārajā sedimentācijas tvertnē, kur suspendētās aktīvās dūņas un citas jauktajā šķidrumā esošās cietās vielas tiek nogulsnētas un atdalītas no ūdens. Attīrītie notekūdeņi tiek novadīti kā attīrīts ūdens. Ar nokrišņiem koncentrētās dūņas tiek izvadītas no sedimentācijas tvertnes dibena, no kurām lielākā daļa tiek atgriezta aerācijas tvertnē kā inokulācijas dūņas, lai nodrošinātu suspendēto cieto vielu koncentrāciju un mikrobu koncentrāciju aerācijas tvertnē; izplatītie mikroorganismi tiek izvadīti no sistēmas kā "liekās dūņas". Faktiski piesārņotāji lielā mērā tiek pārnesti no notekūdeņiem uz šīm liekajām dūņām.
Aktīvo dūņu procesa principu var tēlaini formulēt šādi: mikroorganismi "apēd" notekūdeņos esošās organiskās vielas, notekūdeņus pārvēršot tīrā ūdenī. Būtībā tas ir līdzīgs dabiskajam ūdenstilpņu pašattīrīšanās procesam, izņemot to, ka caur mākslīgā uzlabošana, notekūdeņu attīrīšanas efekts ir labāks.
Biofilmas process
Biofilmu process Procesu veidi.
Slapjais veids: bioloģiskais filtrs, bioloģiskais tornis, bioloģiskais pagrieziena galds.
Iegremdētais veids: kontakta oksidēšana, filtra materiāls iegremdēts filtra tvertnē.
Verdošā slāņa tips: bioloģiski aktīvā ogle, smilšu vide suspendēta un plūst tvertnē.
Princips: tā kā sadzīves notekūdeņi satur lielu daudzumu organisko komponentu, bioplēves process balstās uz mikrobu plēvi, kas piestiprināta pie nesēja virsmas, lai noārdītu organiskās vielas. Tā kā mikrobu šūnas var gandrīz stingri piestiprināties, augt un vairoties uz jebkura piemērota nesēja virsmas ūdens vidē, ārpusšūnu polimēri, kas stiepjas no šūnām, liek mikrobu šūnām izveidot šķiedru sapīšanās struktūru. Tāpēc bioplēvei parasti ir poraina struktūra un spēcīgas adsorbcijas īpašības.
Bioplēve pielīp pie nesēja virsmas un ir ļoti hidrofila viela. Nepārtrauktas notekūdeņu plūsmas apstākļos tās ārpusē vienmēr ir piestiprināts ūdens slānis.
Bioplēve ir arī ļoti blīva mikroorganismu viela. Liels skaits mikroorganismu un mikrodzīvnieku aug un vairojas uz membrānas virsmas un iekšpusē, veidojot barības ķēdi, kas sastāv no organiskiem piesārņotājiem → baktērijām → vienšūņiem (metazoa).
Bioplēve sastāv no baktērijām, sēnītēm, aļģēm, vienšūņiem, metazojiem un dažām citām redzamām bioloģiskām kopienām. Kad notekūdeņi plūst pāri nesēja virsmai, bioplēvē esošie mikroorganismi adsorbē notekūdeņos esošos organiskos piesārņotājus, un skābeklis izkliedējas bioplēvē. Bioloģiskā noārdīšanās un citi efekti notiek membrānā, lai pabeigtu organisko vielu noārdīšanos.
Bioplēves virsmas slānis ir aerobi un fakultatīvi aerobie mikroorganismi, savukārt bioplēves iekšējais slānis bieži ir anaerobā stāvoklī. Kad bioplēve pakāpeniski sabiezē un anaerobā slāņa biezums pārsniedz aerobā slāņa biezumu, tas novedīs pie bioplēves nobiršanas, un uz nesēja virsmas tiks atjaunota jauna bioplēve. Periodiski atjaunojot bioplēvi, tiek uzturēta normāla bioplēves reaktora darbība.
Bioplēves atjaunošana un nodalīšana. Bioplēves reaktora normālas darbības uzturēšana ir svarīga bioplēves atjaunošanas un novadīšanas sastāvdaļa. Bioplēves virsmas slānis ir aerobi un fakultatīvi aerobie mikroorganismi, savukārt bioplēves iekšējais slānis bieži ir anaerobā stāvoklī. Kad bioplēve pakāpeniski sabiezē un anaerobā slāņa biezums pārsniedz aerobā slāņa biezumu, tas novedīs pie bioplēves nobiršanas, un uz nesēja virsmas tiks atjaunota jauna bioplēve.
Atjaunošanas un izlaišanas process ir šāds:
Pirmkārt, anaerobās membrānas parādīšanās process:
Viena no tām ir bioplēve;
Otrais ir tas, ka nobriedušās bioplēves kopējais biezums turpina palielināties, un iekšējā daļa, kurā skābeklis nevar iekļūt, pāries anaerobā stāvoklī; abas sastāv no anaerobās membrānas un aerobās membrānas;
Trešais ir tas, ka aerobā membrāna ir galvenā organisko vielu noārdīšanās vieta, un kopējais biezums ir 2 mm.
Otrkārt, anaerobās membrānas sabiezēšanas process:
Viens no tiem ir anaerobo metabolītu palielināšanās, kas izraisa nelīdzsvarotību starp anaerobo membrānu un aerobo membrānu;
Otrais ir nepārtraukta gāzveida produktu izplūde, kas vājina bioplēves adhēzijas spēju uz pildvielas;
Trešais ir kļūt par novecojošu bioplēvi, kurai ir slikta attīrīšanas funkcija un kura viegli nokrīt.
Treškārt, biofilmas atjauninājums:
Viens no tiem ir novecojošās membrānas izkrišana, un jaunā bioplēve atkal pieaugs;
Otrais ir tas, ka jaunās bioplēves attīrīšanas funkcija ir spēcīgāka.
Aktīvo dūņu procesa un bioplēves procesa salīdzinājums
Aktīvo dūņu procesa priekšrocības un trūkumi.
Pilsētas sadzīves notekūdeņu sekundārajā bioloģiskajā attīrīšanā ilgu laiku pārsvarā ir izmantots aktīvo dūņu process, kas šobrīd ir pasaulē visplašāk izmantotais sekundārās bioloģiskās attīrīšanas process. Tam ir šādas īpašības:
Pirmkārt, izmantojot tradicionālo aktīvo dūņu procesu, kapitāla būvniecības izmaksas, ekspluatācijas izmaksas, enerģijas patēriņš bieži ir augsts, pārvaldība ir sarežģītāka, un ir tendence uz dūņu uzkrāšanos; procesa iekārta nevar atbilst augstas efektivitātes un zema patēriņa prasībām.
Otrkārt, nepārtraukti pastiprinot notekūdeņu novadīšanas standartus, tiek izvirzītas augstākas prasības barības vielu, piemēram, slāpekļa un fosfora, novadīšanai notekūdeņos. Tradicionālajos notekūdeņu attīrīšanas procesos ar slāpekļa un fosfora atdalīšanas funkcijām pārsvarā tiek izmantots aktīvo dūņu process, bieži vien ir nepieciešams virknē savienot vairākas anaerobās un aerobās reakcijas tvertnes, lai izveidotu daudzpakāpju reakcijas tvertni, un palielināt iekšējo cirkulāciju, lai sasniegtu slāpekļa mērķi. un fosfora atdalīšana, kas noteikti palielinās kapitālieguldījumus un enerģijas patēriņu, kā arī padarīs darbību un pārvaldību sarežģītāku.
Treškārt, aktīvo dūņu procesā rodas liels daudzums lieko dūņu, kam nepieciešama dūņu detoksikācijas apstrāde, palielinot ieguldījumus.
Bioplēves procesa priekšrocības un trūkumi.
Bioplēves process ir arī plaši izmantota metode komunālo notekūdeņu sekundārajai bioloģiskajai attīrīšanai. Salīdzinot ar aktīvo dūņu procesu, tam ir šādas īpašības:
Pirmkārt, bioplēvei ir spēcīga pielāgošanās notekūdeņu kvalitātes un daudzuma izmaiņām, un to ir viegli pārvaldīt, un nenotiks dūņu masas palielināšanās.
Otrkārt, mikroorganismi tiek fiksēti uz nesēja virsmas, un arī mikroorganismi ar ilgāku ģenerēšanas laiku var vairoties. Bioloģiskā fāze ir bagātīgāka, stabilāka un rada mazāk lieko dūņu.
Treškārt, ar to var attīrīt zemas koncentrācijas notekūdeņus. Turklāt bioplēves procesa trūkumi ir tādi, ka bioplēves nesējs palielina sistēmas ieguldījumu; nesējmateriāla īpatnējais virsmas laukums ir mazs, reakcijas ierīcei ir ierobežots tilpums un zema telpas efektivitāte, un attīrīšanas efektivitāte ir zemāka nekā aktīvo dūņu procesam, attīrot pilsētas notekūdeņus; ir grūti kontrolēt cietai virsmai piesaistīto mikroorganismu daudzumu, un darbības elastība ir slikta; skābekļa padevei tiek izmantota dabiskā ventilācija, kas nav tik pietiekama kā aktīvo dūņu padeve, un ir tendence uz anaerobiem apstākļiem.