Схема аеробного очищення стічних вод

Найбільш поширена схема очищення стічних вод в аеробних умовах складається з аеротенка і вторинного відстійника (рис. 1).

Рис. 1. Аеробне очищення СВ: 1 – аеротенк; 2 – вторинний відстійник; 3 – дозатор.

Стічна вода поступає в аеротенк 1, куди вводиться також зворотній активний мул з вторинного відстійника 2 і повітря. Мулова суміш (суміш очищеної води і активного мулу) з аеротенку самопливом поступає у вторинний відстійник 2. Висвітлена свіжа вода із відстійника подається на доочищення, використання і т. д., а активний мул повертається в аеротенк з метою підтримання в ньому необхідної концентрації активного мулу, частина його (надлишковий мул) періодично або неперервно виводиться із системи на переробку.

В біофільтрах очищення стічних вод здійснюється мікроорганізмами біоплівки, яка знаходиться на розвинутій твердій поверхні (наповнювача, сіток, дисків і т. д.). Надлишкова кількість плівки також виводиться шляхом відділення її від очищеної води відстоюванням, фільтруванням і т. д.

Активний мул являє собою амфотерний колоїд, який складається із групи мікроорганізмів і включень мінерального і органічного хорактеру, які утворюють пластівці від світло-жовтого до темно-коричневого кольору, який, залежно від рН, володіє різними електростатичними зарядами і електрокінетичним потенціалом.

Біоплівка в біофільтрах являє собою слизові нарости товщиною 1-30мм від світло-жовтого до темно-коричневого кольору.

Біоценоз активного мулу і біоплівки, які формуються на очисних спорудах в аеробних умовах, складається з багатьох бактерій (від 10⁸ до 10¹⁴ клітин з поверхнею до 100 м² на 1 г сухої біомаси). Ці бактерії утворюють зооглійні скупчення (слизові капсули) найпростіших, хробаків, грибів (пліснявих, актиноміцетів, дріжджів).

Головна роль в очищенні стічних вод належить бактеріям. Наявність в активному мулі найпростіших – саркодових (Sarcodina), джгутикових (Mastigophora), війкових інфузорій (Cіliata); інфузорій, які смокчуть(Suctoria) і коловраток свідчить про задовільний перебіг процесу очищення. Величина, рівна числу найпростіших організмів, що приходяться на 1 мільйон бактеріальних клітин активного мулу, називається коефіцієнтом протозойності. Рахується, що в активних мулах високої якості кількість протозойності 10-16, середньої якості – 5-9, поганої якості – 1-4. Тим не менше, багато селекційних активних мулів, особливо при локальному очищенні висококонцентрованих стічних вод, не містять найпростіших, володіючи високою окислювальною здатністю.

Крім органічних речовин, для нормальної життєдіяльності мікроорганізмів необхідні біогенні елементи, мікроелементи і фактори росту.

Біогенні елементи – це хімічні елементи, які постійно входять у склад організмів і виконують певні біологічні функції. Особливими біогенними елементами є N i P. Найкраще вони застосовуються мікроорганізмами у формі сполук, в яких вони знаходяться в клітинах: N₂ у вигляді амінних та імінних груп; Р у вигляді солей фосфорних кислот. В якості біогенних доданків застосовують водорозчинні речовини: сульфат і нітрат амонію, сечовину, суперфосфат, тринатрійфосфат та інші.

Найбільш дешеве і доступне джерело біогенних елементів – це господарсько-побутові стічні води і надмулові води, які утворюються після відстоювання осаду БОС в мулових ставках.

Оптимальним значенням рН для біологічного очищення вважається 6, 5-7, 5, хоча в багатьох випадках процес протікає інтенсивно при значних відхиленнях від цього інтервалу. В кислому середовищі (рН 4-6) добре розмножуються гриби та дріжджі, які володіють високою ферментативною активністю. В певних межах мікроорганізми самі здатні регулювати рН середовища. Так, при очищенні стічних вод виробництва полівінілового спирту, які мають рН 9-11, аеротенках рН очищених стічних вод знижується до 6, 5-8.

Різкі коливання параметрів процесу негативно відбиваються на активності мікроорганізмів і якості очищення стічних вод.

Важливими показниками роботи БОС є окислювальна потужність і приріст мулу. Вони характеризують продуктивність одиниці об’єму споруди за БСК і кількістю утворюваних відходів (надлишкового мулу) на одиницю об’єму стічної води.