Очистное оборудование

Скачать каталог в электронном виде:

Каталог

Для просмотра документов в формате PDF. Вам необходимо скачать и установить программу Adobe Reader

Методы биоочистки стоков

Очистка сточных вод биометодами – одно из самых перспективных и эффективных направлений, используемых сегодня для обработки разного типа стоков. С их помощью удаляются некоторые неорганические (нитраты, аммиак, сульфиды, сероводород и пр.) и практически все органические примеси.

Основаны биологические методы на создании в очистных сооружениях благоприятных условий для микроорганизмов, которые для обеспечения своей жизнедеятельности «питаются» загрязнениями. В результате происходит увеличение их общей биомассы и превращение примесей в сульфат-фосфат-ион, в воду и пр.

Получаемые в итоге работы микроорганизмов вещества уже не опасны для людей, окружающей среды. Их легче удалить из стоков: часть выпадает в осадок, часть удаляется более простыми и менее затратными методами.

Виды очистного оборудования, реализующего биологические методы

Сегодня производителями разработан и поставляется на отечественный рынок большой ассортимент оборудования, устройств для очистных сооружений, реализующих биометоды очистки стоков. Его многообразие является следствием использования в процессе разных видов микроорганизмов. Это:

  • устройства, в работе которых используются аэробные микроорганизмы;
  • устройства, работа которых происходит с применением анаэробных микроорганизмов;
  • устройства, очистка сточных вод в которых осуществляется в определенной последовательности аэробными и анаэробными микроорганизмами.

Все виды отмеченного выше оборудования разработаны и выпускаются отечественной компанией «Эководстройтех», инновационные разработки которой в отрасли считаются среди специалистов наиболее эффективными и конкурентоспособными на рынке. Большинство предназначенных для комплектации очистных сооружений фирменных устройств заменили дорогостоящие зарубежные аналоги, не выпускаются другими российскими производителями, содержат решения, защищенные как изобретения в РФ, в других странах.

Практически специалистами фирмы «Эководстройтех» биометоды очистки сточных вод реализуются несколькими видами оборудования. Из самых востребованных и часто используемых в комплектации очистных сооружений – аэротенки (использующие в работе активные формы ила), метантанки (в них «работают» анаэробные микроорганизмы), биофильтры и, естественно, их комбинации.

В основном именно с помощью аэротенков и биофильтров сегодня перед сбрасыванием стоков в поверхностные водоемы, на рельеф, очищаются бытовые, промышленные воды, например, в локальных очистных сооружениях, выпускаемых компанией в блочном варианте (БЛОС – Рисунки 1 и 2). Такое решение специалистов фирмы «Эководстройтех» дало возможность в модулях (один или несколько) разместить весь комплекс оборудования, необходимого для полноценной очистки стоков.

Рис. 1 БЛОС-50
Рис. 1 БЛОС-50
Рис. 2 БЛОС-1000
Рис. 2 БЛОС-1000

Блочный принцип позволил фирме «Эководстройтех» впервые в отрасли сделать мобильные очистные сооружения, которые получают полную комплектацию и пусконаладку на промплощадке. Благодаря этому, при монтаже БЛОС на месте не требуются большие подготовительные работы; их установка происходит на выровненную площадку или заранее устроенный плитный или ленточный фундамент.

Рис. 3 ЛПВ
Рис. 3 Ливневые очистные сооружения ЛПВ
Рис. 4
Рис. 4 Общий вид установки для очистки стоков на автомойках с оборотным водообеспечением

Локальные очистные сооружения (например, системы очистки атмосферных (ливневых) стоков – Рисунок 3, для автомоек – Рисунок 4) этого типа реально снижают сроки и затраты на их строительство. Уменьшение до минимума объема пусконаладочных работ исключает возможные ошибки настройки оборудования на месте. БЛОСы можно монтировать круглогодично, в различных регионах, даже относящихся к особо опасным из-за возможных землетрясений, со значительными ветровыми и снеговыми нагрузками.

Биологическая очистка загрязненных стоков в очистных сооружениях БЛОС от «Эководстройтех» производится в специальном биореакторе, в работе которого использована новая фирменная технология. В ней применяется большой объем активного ила, отличающегося высоким возрастом, и культивируется медленнорастущая флора. Все эти инновации позволяют в реальности уменьшать темпы роста объема осадка и выпускать малые по габаритам установки.

Несмотря на высокую эффективность, биометоды не позволяют решить все вопросы по полной очистке стоков от всех видов загрязнений. Поэтому в мобильных очистных сооружениях помимо биореакторов всегда размещается и другое оборудование, работающее на иных принципах. Это фирменные механические решетки, отстойники-накопители, жироуловители, бензомаслоотделители, пескоуловители, прочие устройства. Конкретная комплектация очистных сооружений уточняется с заказчиком после проведения необходимых расчетов, изысканий на месте, уточнения состава примесей в стоках.

Технология очистки сточных вод биометодами

Процесс биоочистки начинается обычно с направления стоков в первичные отстойники, предназначенные для осаждения взвешенных органических частиц. Это обычно резервуары, соответствующие по размерам мощности системы очистки. Например, в больших (муниципальных) очистных сооружениях это могут быть железобетонные резервуары с глубиной до 5 и в диаметре 40…54 м.

На дне отстойников размещаются специальные скребки, а сверху поплавки. Первые служат для соскребания со дна выпадающего на него осадка и перемещения в приемный центральный приямок. Вторые перехватывают плавающие по поверхности легкие загрязнения и отводят в бункер.

Далее следует очередь аэротенков, где происходит выведение веществ в состояние взвеси в виде ила. В дальнейшем осадок направляется во вторую линию отстойников, устраиваемых обычно в плане радиально. Размещенные после аэротенков, они комплектуются илососами, предназначенными удалять с дна емкостей активный ил.

Аэробная биоочистка стоков

Данный способ реализации биоочистки стоков эффективен при наличии в них средней или малой концентрации загрязнений. При большом количестве примесей он может нарушаться и приводить к сбою в качестве очистки сточной воды.

Аэробная биоочистка стоков происходит в аэротенках, встраиваемых, например, в мобильные очистные сооружения и представляющих глубокую емкость, в которой снизу установлен аэратор для постоянного нагнетания воздуха. Внутри расположен определенный объем иловых хлопьев, на которых живут микроорганизмы, призванные перерабатывать поступающие со стоками органические примеси. Делают они это в среде, насыщенной кислородом, поступающим с воздухом.

Аэротенки используются сегодня компанией «Эководстройтех» при разработке практически всех видов очистных сооружений. Свою историю они начали с 1914 г., с изобретения английского химика Дибдина, и с тех пор практически не поменяли свою конструкцию.

Данное оборудование подходит для комплектации любых типов очистных сооружений и производит очистку сточных вод с помощью колоний аэробных (развивающихся при достаточном количестве кислорода) микроорганизмов. Данное сообщество получило название активного ила и является одним из видов природного биоценоза, составленного из представителей простейших, дрожжей, минерализаторов, водных грибов, некоторых видов высокоорганизованных представителей (червей, личинок насекомых, коловраток). Данные скопления, следуя своему жизненному циклу, способны сорбировать на свои тела из стоков органические частицы и окислять их кислородом, поступающим с воздухом от аэраторов.

Очистка загрязненных жидкостей по данному методу, к примеру в локальных очистных сооружениях, выполняется объединяющимися в группы (колонии) бактериями. Каждая из них является одноклеточной, очень подвижной, имеет внешнюю мембрану, отличающуюся устойчивостью и прочностью. Микроорганизмы способны на самоорганизацию, что приводит к образованию соответствующих колоний, представляющих обычно хлопьевидные формирования, которые находятся в растворе во взвешенном состоянии и легко выделяются из него отстаиванием или с использованием флотационного оборудования.

Используемая в биоочистке способность бактерий перерабатывать входящую в стоки нерастворенную органику объясняется специалистами особым строением их клеток. Они покрыты сплошным коконом из множества внешних «паутинок», которые представляют собой полимерные образования с разной степенью растворимости и по своему составу выступают как связующие площадки анионного типа.

По существующим представлениям имеется прямая связь интенсивности образования хлопьевидных образований активного ила и объемом примесей в стоках, являющихся питательной средой для бактерий. При больших концентрациях органики (загрязнителей) наблюдается рассеивание колоний микроорганизмов, появление в их сообществе ниточных форм отдельных бактерий. Противоположная ситуация сопровождается уменьшением размеров хлопьев, снижением скорости их выпадения в осадок.

Эффективность биометода в очистных сооружениях объясняется:

  • большим количеством одновременно используемых микроорганизмов;
  • значительными размерами активной поверхности ила (100 кв.м в грамме в сухом виде), которая задействована в процессе выведения примесей из стоков;
  • интенсивным самовоспроизводством микроорганизмов, достигающим в сутки (при комфортных условиях) сотни тысяч процентов.

Внутри аэротенков, наиболее часто применяемых в разных по типу очистных сооружениях, имеются микроорганизмы, относящиеся к другим видам. Они не являются «балластом», а выполняют определенную роль, помогая «правильным» бактериям уравновешивать видовой состав и объем активной части ила. Благодаря таким бактериям быстрее происходит адаптация биохимического процесса к изменяющимся условиям, необходимый цикл превращений менее подвержен возможным сбоям.

Разрабатывая схемы очистных сооружений, оборудования для биоочистки (аэротенков), специалисты фирмы «Эководстройтех» особое внимание уделяют скорости, с которой микроорганизмы «изымают» загрязнения из стоков. Учитывают при этом закономерности, которые присутствуют в жизненных циклах разных бактерий, их особенности развития в загрязненных стоках.

Процесс развития колоний микроорганизмов, происходящих в аэротенках, входящих в комплектацию очистных сооружений, характеризуется по существующим представлениям пятью этапами: лаг-фазой, периодами роста и стабилизации объема бактерий, фазой самоокисления.

В период адаптации (лаг-фаза), начало которой совпадает с моментом добавления в аэротенк активного ила, микроорганизмы и частички загрязнителей бездействуют, не вступая ни в какие «взаимоотношения». Эта взаимная инертность, естественно, не влечет прироста общей биомассы бактерий, не отражается на процессе очистки сточных вод. Длительность этапа бывает разной и зависит от нескольких причин, среди которых виды загрязнений, время приспособляемости к ним бактерий, сложившиеся внутри оборудования условия.

Процесс роста объема колоний микроорганизмов во второй фазе начинается медленно и быстро переходит в экспоненциальный режим с быстрым выходом на максимально возможную для существующих условий скорость. В основе объяснений этого лежит сверхдостаточность примесей в стоках, полное отсутствие в этот период продуктов обмена от жизнедеятельности бактерий.

Третья фаза – переход процесса к периоду «отдыха», следующего после интенсивного насыщения бактериями пищей. Именно падение концентрации последней является началом этапа, который к концу характеризуется уже значительным объемом продуктов метаболизма наблюдающихся в среде микроорганизмов.

В следующей, четвертой фазе достигается равновесное состояние между общей массой всех колоний бактерий внутри аэротенка и объемом оставшихся в емкости питательных веществ (примесей). Период характеризуется медленным затуханием любых очистительных процессов.

На заключительной (пятой) фазе, которая у специалистов получила название «период эндогенного дыхания», происходит процесс самоокисления продуктов переработки примесей бактериями. Ее началу способствует недостаток питания для сообщества микроорганизмов; протекает она с интенсивным отмиранием клеток, их постоянным распадом. К концу этапа в очистном сооружении остается минимальное количество биомассы.

Последние две фазы в общем процессе биоочистки характеризуют состояние стоков как очищенных от органических примесей, загрязняющих их на начальном этапе. Далее технологический процесс в мобильных очистных сооружениях и других видах систем очистки включает перекачивание очищенной жидкости для отстаивания в предусмотренные для этого емкости-отстойники, в которых ил отстаивается, осаждается вниз, получает определенное уплотнение. После он используется в аэротенках вторично для «затравки» процесса биоочистки следующих порций загрязненных стоков.

Биологический фильтр

Данный вид оборудования также присутствует в линейке изделий, выпускаемых российской фирмой «Эководстройтех» и используемых в очистке сточных вод. Конструктивно это емкость, внутри которой находится крупнозернистая засыпка с живущими на ее частицах колониями аэробных микроорганизмов.

Биофильтры проще аэротенков, ранее не имевших альтернативы для биоочистки стоков в очистных сооружениях; их легче обслуживать, они устойчивее к колебаниям сбросов по объемам и по степени загрязненности. В них проще создавать и поддерживать оптимальные для жизни микроорганизмов условия.

Помимо указанных сооружений аэробная очистка вод в стационарных очистных сооружениях выполняется и естественным путем – в биопрудах, полях фильтрации.

Биопруды

Данные элементы локальных очистных сооружений являются водными объектами с небольшой глубиной и большим количеством водорослей, способствующих насыщению воды кислородом. Они заселяются аэробными бактериями, которые и обеспечивают соответствующую минерализацию органики, сбрасываемой в биопруды в составе стоков.

Размещают биопруды чаще каскадами – один ниже другого. Эффективность очистки стоков является причиной использования их в промышленных очистных сооружениях, для очистки вод рек, которые впадают в водохранилища.

Поля фильтрации

Эти сооружения, осуществляющие эффективную очистку сточных вод биометодами – участки местности, спланированные и огражденные так, что могут удерживать стоки, которые на них сбрасываются. Поверхностные грунтовые слои заселяют почвенными аэробными бактериями, которые окисляют выпадающую на грунт вредную органику, разлагая ее не углекислый газ и воду. Параллельно с процессом уничтожения загрязнений происходит рост массы микроорганизмов.

Основной недостаток биопрудов и полей фильтрации – в необходимости отвода под очистные сооружения больших участков земель. К тому же у них низкая производительность, они могут функционировать только в теплые периоды года.

Биоочистка стоков анаэробными микроорганизмами

В отличие от аэробной очистки загрязненных вод в методе используются бактерии, условия жизни которых оптимальны при недостатке кислорода. Анаэробные реакторы, входящие в состав септиков (Рисунок 5), выпускаемых фирмой «Эководстройтех», представляют конструктивно металлические емкости, укомплектованные специальным оборудованием.

Рис. 5
Рис. 5 Септик “Эководстройтех”

В достоинствах анаэробного метода:

  • экономичность, связанная с отсутствием специальных аэраторов для подачи воздуха;
  • возможность очищать стоки, загрязненные большим количеством органики.

В недостатках – выделение в процессе работы большого количества метана и необходимостью установки систем слежения за его концентрацией.

Особенности биоочистки стоков

Эффективность обработки стоков аэробными и анаэробными бактериями в мобильных очистных сооружениях, в стационарных системах зависит от концентрации органики. Поэтому воды, перед направлением в биореакторы, обычно подвергают предварительной очистке: фильтрованию (Рисунок 6), обработке коагулянтами, отстаиванию.

Рис. 6
Рис. 6 Общий вид сорбционного фильтра «Эководстройтех-СФ»

Очистка стоков с использованием аэробных и анаэробных бактерий не всегда приводит к полному их обеззараживанию. Поэтому на практике в схему линейных очистных сооружений вводят специальное оборудование для дезинфекции воды. Это могут быть, например, установки УФ-обеззараживания воды, разные модификации которых предлагает потребителям компания «Эководстройтех».