На чем основана биологическая очистка воды

Как используется биологическая очистка стоков и в чем ее преимущества

Отправим материал на почту

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Биологическая очистка сточных вод является эффективным способом удаления органических веществ с помощью жизнедеятельности микроорганизмов. Такой метод можно использовать как в быту, так и на промышленных предприятиях. Очищение за счет бактерий успешно комбинируется с механическими и химическими воздействиями, которые в большей степени оказывают влияние на неорганические соединения. В основе биологической очистки находится естественный процесс, его воссоздают искусственным путем для безопасного избавления от примесей.

Как работает метод биологической очистки

Очищение с помощью микроорганизмов обычно проводят после механического удаления загрязнений. Нерастворимые частички выпадают в осадок, а остальные вещества подлежат дальнейшей обработке.

Микроорганизмы также получают энергию из азота, который содержится в сточных водах в виде аммиачных и нитратных соединений. В состав минеральных солей включены фосфор и калий, необходимые для питания бактерий. Богатое содержание этих веществ в стоках вызывает интенсивное размножение микробов, таким образом происходит естественная очистка в резервуарах.

Из чего состоят бытовые сточные воды

В современных домах обязательно присутствуют водопроводная и канализационная системы. Первую люди применяют для питья и хозяйственных нужд, а с помощью последней – удаляют загрязненную жидкость. И хотя уровень примесей в сточных водах не превышает 1%, повторно использовать их нельзя, пока они не пройдут очистку.

Состав сточных вод значительно различается в зависимости от места и времени взятия образца. Обычно в жидкости содержатся как твердые, так и растворимые элементы. Неорганические вещества могут быть устранены простым фильтром, но органика требует более сложного подхода. Если не применять меры, возникает опасность разложения биологических соединений, что приводит к образованию гнилостного запаха и порче воды.

Стоки могут содержать в себе остатки жиров, моющих средств, фосфаты и соединения хлоридов, азот, сульфатные и нефтехимические продукты. Эти вещества никуда не исчезают сами по себе, поэтому для их удаления применяется биологическая очистка сточных вод.

Особое внимание этому вопросу следует уделять в загородных домах, которые не подключены к централизованному водопроводу. На их участках обычно располагают скважину и выгребную яму. При неблагоприятном стечении обстоятельств неочищенные стоки могут попасть в кран, что приведет к риску отравления всех проживающих.

Способы очистки сточных вод

Существует два основных метода очищения бытовых и промышленных стоков – естественный и искусственный. Незначительные объемы жидкости могут очищаться в природных условиях, но в настоящее время большое количество загрязненных вод требует дополнительной обработки. Обычно применяется целый комплекс искусственных способов, а естественное очищение используется в качестве дополнения. Распространенные методы очистки стоков:

Методы биологической очистки стоков

Очищение воды микроорганизмами происходит в следующих сооружениях:

Аэротенки

Такие сооружения биологической очистки сточных вод предназначены для обработанной механическим путем жидкости, которая взаимодействует с расположенным в резервуаре активным илом. Процесс происходит в особых емкостях, состоящих из нескольких отделов и оборудованных системами аэрации. В активном иле находится множество бактерий, которые питаются органическими отходами. Для их жизнедеятельности нужны соответствующие условия, которые постоянно поддерживаются в водоеме.

В первую очередь, бактериям необходим кислород, чтобы они могли размножаться. При постоянном поступлении воздуха микроорганизмы начинают поглощать органические вещества из воды, таким образом происходит естественное очищение резервуара. Со временем запасы органики уменьшаются, и расход кислорода также начинает снижаться. В этот момент жидкость перемещается в следующие отделы.

В дальнейших секциях вода подвергается обработке с помощью особых бактерий-нитрификаторов, которые превращают азот, содержащийся в аммонийных солях, в нитриты. В водоеме находится также и другой тип микробов, поглощающий нитриты. В результате этого процесса образуются нитраты. В конечном итоге после полной переработки соединений сточные воды поступают во вторичный отстойник. Здесь активный ил образует осадок, а чистая жидкость перемещается в водоемы.

Мембранный биореактор

Биологические методы очистки сточных вод включают в себя использование мембранного биореактора. Роль мембран состоит в создании своего рода препятствия для загрязнений, которые проходят сквозь них. Эти элементы бывают трубчатыми, половолоконными и плоскорамными. В дополнение к механической фильтрации используют деятельность микроорганизмов.

Мембранный реактор можно применять как на финальной стадии очищения жидкости, так и для подготовительной очистки перед нанофильтрацией. Таким способом удается эффективно удалить из стоков лишние соли.

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Биофильтры

Для биологической очистки сточных вод в загородных домах часто применяются биофильтры. Это небольшое устройство содержит емкость с загрузочным материалом, в котором находятся микроорганизмы. Деятельность бактерий происходит по схожему принципу с аэротенками – органика успешно распадается на простые элементы, служащие пищей для микробов.

Приборы делятся на две группы: двухступенчатые и с капельной фильтрацией. Последний тип отличается низкой производительностью, но при этом он производит наиболее эффективное очищение стоков. Двухступенчатые устройства работают быстрее, но качество будет более посредственным. Оба прибора включают в себя корпус, распределитель, дренажную и воздухораспределительную системы.

Станция биологической очистки сточных вод

Это устройство выполнено в виде сооружения с четырьмя камерами, в котором происходит последовательное очищение стоков за счет использования активного ила и кислорода. После прохождения всех отделов вода является практически чистой и ее можно снова использовать для бытовых или промышленных нужд.

Большое количество отделов не занимает слишком много места, поэтому сама станция является компактным и удобным в применении прибором. Ее легко переносить и монтировать. Для такого биологического метода очистки сточных вод необходимо регулярное обслуживание устройства, чтобы оно продолжало эффективно работать. Периодически секции агрегата должны промываться с помощью мойки высокого давления. После этого прибор следует перезапустить.

Биологические пруды

Достаточно простой и выгодный способ удаления загрязнений в жидкости предполагает ее самоочищение в открытых водоемах, созданных искусственным путем. Здесь важно обеспечить хорошую циркуляцию воздуха, поскольку бактериям для жизнедеятельности нужен кислород. По этой причине глубина водохранилища не должна составлять более 1 метра.

Значительные размеры водоема дают возможность воде хорошо прогреться, поэтому микроорганизмы становятся активными и быстрее поглощают органические соединения. Такая биологическая очистка сточной воды эффективнее протекает в летний период, а при снижении температуры процесс окисления становится более медленным. Когда наступают морозы, микроорганизмы засыпают и больше не могут выполнять свою работу. Поэтому зимой и поздней осенью применять биологические пруды нет смысла.

Водоемы такого типа подразделяются на три разновидности:

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Способы различаются по времени, которое необходимо для полной очистки воды. Водоемы с разбавлением способны очистить жидкость за две недели, в то время как в многоступенчатых прудах загрязнения удаляются около месяца.

Доочистка

После биологических способов очистки воды она может быть сразу перемещена в почву или повторно применяться для технических нужд. Иногда жидкость выпускают в водоемы, но чаще всего содержащиеся в ней элементы способны принести вред экосистеме. По этой причине промышленные стоки требуют доочистки, прежде чем их снова можно будет использовать. Во время дополнительного очищения происходят следующие процессы:

Инструментом глубокого очищения обычно выступает биореактор с затопленной загрузкой. Иногда этот участок применяют в роли нитрификатора.

Конкретный тип устройства выбирают, исходя из местных условий и необходимого качества очищения жидкости. В большинстве случаев приходится частично перестраивать конструкцию глубокой очистки.

Принцип работы бактерий

Сточные воды очищаются с помощью аэробных и анаэробных микроорганизмов. Различие состоит в использовании кислорода для очистки жидкости. Каждый метод предполагает применение особого механизма.

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Аэробное очищение

Его производят с помощью биопленки или активного ила. Стоки попадают в отстойник или резервуар с бактериями, а затем в систему подается кислород, за счет чего органика окисляется. Параллельно происходит нитрификация соединений. Процесс повторяется несколько раз, прежде чем начнется отстаивание жидкости. Лишний ил уходит на переработку, а некоторая его часть возвращается обратно в систему. Чистая вода проходит дополнительное очищение или поступает в водоем.

Анаэробная очистка

Преимущества и недостатки метода

Биологическая очистка сточных вод обладает заметными достоинствами:

У способа есть также и недостатки:

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Заключение

Применение биологической очистки позволяет эффективно удалять загрязнения из сточных вод без нанесения вреда окружающей среде. Это доступный и популярный метод как для бытовых, так и для производственных нужд.

Источник

Биологическая очистка воды

Сегодня стало очевидным, что угроза существованию жизни таится не столько в атомной опасности, сколько в угрожающей экологической ситуации. Серьезные опасения вызывает недостаток питьевой воды, ее качественные изменения, несоответствие санитарно-гигиеническим требованиям, неблагоприятные последствия употребления недоброкачественной воды для здоровья населения.

Какие методы устранения загрязнений существуют

В зависимости от направленности воздействия и применяемых инструментов существует четыре основных вида методов очистки воды:

Физические способы водоочистки востребованы в основном на подготовительном этапе водоподготовки. Это фильтрация, процеживание, отстаивание. Они направлены на устранение крупных включений из объемов воды, которые могут нарушить работу оборудования и быстро вывести из строя селективные фильтрующие материалы при дальнейшей обработке и селективной очистке воды.

Химические методы основаны на способности соединений вступать в химические реакции между собой. Вводя специальные реагенты для запуска определенных взаимодействий, можно перевести токсичные загрязнения в неопасные соединения, связать их в труднорастворимые комплексы или нерастворимые осадки, которые легко удалить фильтрацией или другим методом отделения.

Физико-химические процессы сочетают в себе комбинированное воздействие на подаваемую для очистки воду физическими явлениями и химическими реагентами. Такие методы основаны на свойствах удаляемых примесей, активизировать которые помогают специально вводимые вещества, инициирующие химические и физические процессы. С помощью физико-химической очистки убирают как минеральные загрязнители, так и органику, ионы металлов, растворенные газы.

Что входит в состав биологических методов очистки воды

Процесс биоочистки воды проходит в особых сооружениях:

Специфические микроорганизмы, продуцируя в активном иле, работают в качестве биоценоза минерализующей микрофлоры, способной адсорбировать органические и минеральные соединения на поверхности и окислять их. Во всех сооружениях кроме метатенков процессы окисления проходят с участием кислорода.

Биологические пруды как метод очистки

Поля фильтрации организовывают на суглинистых, глинистых, торфяных, песчаных участках почв. Через почву, как фильтрующий материал пропускают воду. Микроорганизмы, живущие в почве, параллельно очищают воду от растворенных и взвешенных примесей. Это самые простые способы осуществления аэробной биологической очистки воды, не эффективные при высоких концентрациях примесей и большом потоке воды, но зато абсолютно не затратные и не нуждающиеся в постоянном контроле человеком.

Биологическая очистка на фильтрах

Биофильтр работает с использованием принципов физической фильтрации. Водный раствор пропускается через слой загрузки, предварительно покрытый биопленкой из аэробной микрофлоры. Чтобы живые организмы активно расщепляли загрязнения, воду в биофильтрах аэрируют принудительно. Однако возможна и естественная циркуляция воздуха.

Аэротенки и метатенки

Аэротенки отличаются более сложным устройством, чем биофильтры. Здесь биологическая очистка воды осуществляется при обязательной принудительной аэрации. Перед поступлением в аэротенк водный раствор перемешивают с активным илом, а затем пропускают через взвесь воздушный поток. Воздух насыщает воду кислородом, активизирует процессы окисления и разложения загрязнителей, способствует постоянному перемешиванию раствора. Если вместо воздуха аэрацию проводить кислородом, эффективность биологической очистки воды возрастает в разы, а такие установки носят название окситенки.

Комплексный подход

В современных системах водоподготовки методы очистки используются комплексно, дополняют друг друга для повышения эффективности. Нет ни одного универсального способа избавить воду от всех загрязнений путем проведения одной технологической операции. Мы видим сложные фильтрующие системы в квартирах и домах, состоящие из предварительной фильтрации, установок ионного обмена и обратного осмоса, аэрационных колонок и УФ-стерилизаторов. На предприятиях, где водооборот значительно больше, применяют мощное оборудование, задействующее физические, химические, электрические свойства примесей, биологическую очистку воды в аэробных и анаэробных условиях. Важно правильно подобрать очистительные сооружения под состав загрязнений и реализовать их бесперебойную работу в заданных условиях.

Источник

Биологические

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка водыМетоды биоочистки активно применяются в промышленных и бытовых условиях.

Использование микроорганизмов – обязательный этап улучшения качества сточных вод наряду с механическими, физическими и химическими способами.

Природный процесс, воссозданный в искусственных условиях, помогает справиться со многими загрязнениями без применения дорогостоящих технологий.

Что это такое и каков принцип работы?

После этапа механической фильтрации (удаления нерастворимых частиц) сточные воды попадают на биологическую очистку.

Принцип основан на способности некоторых микроорганизмов расщеплять органические соединения до простых веществ – воды, углекислого газа, метана, сероводорода. Органика является источником энергии для бактерий и простейших.

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка водыСточные воды включают в себя нитраты, аммиак, аминокислоты – они содержат азот, который обеспечивает жизнедеятельность микроорганизмов.

Фосфор и калий добывается бактериями из минеральных солей.

Чем больше в сточных водах этих веществ, тем интенсивнее размножение микроорганизмов и эффективнее очистка.

Методы очистки сточных вод

Специалисты выделяют две большие группы методов биоочистки:

Эффективность

Биологическая очистка сточной воды в промышленных условиях избавляет от 98% загрязнений.

Чтобы поддерживать процесс, нужно все время вносить активные микроорганизмы.

Биологический метод помогает переработать такие загрязняющие вещества и их соединения:

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

К сточным водам относятся промышленные и хозяйственно-бытовые стоки, а также атмосферные осадки. Все эти группы обязательно проходят этап биологической очистки на промышленных или локальных сооружениях.

Плюсы и минусы

Преимущества биологической очистки:

Биологическая очистка сточных вод не лишена недостатков.

Главные минусы метода:

Механизм процесса

Для улучшения качества сточных вод используется два метода: аэробная и анаэробная биологическая очистка. В первом случае процесс протекает с помощью кислорода, во втором – без него.

Механизм очистки зависит от выбранного метода и биоценоза.

Технологическая схема аэробной чистки

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка водыАгентом выступает биопленка или активный ил.

Это совокупность бактерий, грибов, простейших, представителей микрофауны того или иного рода/группы с заданными характеристиками.

Классическая схема аэробной очистки выглядит так:

Этапы очистки отличаются в разных системах, но суть метода остается той же.

Анаэробной

Этот метод применяется, когда в сточных водах большое количество органических загрязнений, твердых осадков и активного ила. В ходе метаногенеза (так называется процесс анаэробной очистки) загрязнения конвертируются в биогаз, который состоит из метана и углекислого газа.

Технологическая схема классической анаэробной очистки:

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Помощь микроорганизмов и бактерий

Аэробные бактерии запускают процессы окисления и нитрификации. Для этого им нужен кислород. Микроорганизмы живут в диапазоне температур – от +9 до +28 градусов, рН – 5,0-7,0.

В активном иле также встречаются:

Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде. Они запускают процессы брожения, аноксигенного окисления и метанообразования.

Группы анаэробных бактерий:

Состав доминирующей микрофлоры зависит от характеристик стоков.

Системы

Для искусственной аэробной очистки чаще всего используют такие сооружения:

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Процессы анаэробной очистки зачастую проходят в таких традиционных сооружениях:

Биопрепараты

Биопрепараты применяют для выполнения таких задач:

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка водыПроизводители выпускают препараты, где сконцентрировано определенное количество штаммов натуральных бактерий.

Каждый биопрепарат содержит разные штаммы микроорганизмов, которые подбираются в зависимости от состава сточных вод.

Популярные биопрепараты:

НазваниеЦель использованияЦена
BiofosОчистка бытовых сточных вод43 р./25 мг
bioExpert BIO STARTERСтимуляция развития активного ила в септике или выгребной яме565 р./400 г
Unibac (compost, start, winter, effect)Очистка бытовых и промышленных стоков, наращивание активного ила470-750 р./0,5 л.

Доочистка хозяйственно-бытовых стоков

В некоторых случаях после биологического этапа воды должны пройти доочистку.

Распространенный метод доочистки – отстаивание в биопрудах с естественной и искусственной аэрацией. В таких водоемах создаются благоприятные условия для массового развития микроорганизмов, которые расщепляют остатки загрязнений и борются с патогенами.

Несколько месяцев воды отстаиваются в биопрудах, и после удовлетворительного лабораторного анализа поступают в конечный пункт.

Полезное видео

Смотрите интересный видеоматериал, в котором подробно рассказано о процессе очистки сточных вод биологическим методом.

Заключение

Биологическая очистка сточных вод – метод, основанный на возможностях микроорганизмов, при помощи которых можно перерабатывать органические и некоторые минеральные загрязнения.

Особенности процесса:

Биологическая очистка – обязательный этап улучшения качества сточных вод. Соблюдение технологий делает процесс безопасным, высокоэффективным и даже полезным для окружающей среды.

Источник

Живая вода: пять прогрессивных технологий очистки

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

По оценкам ООН, к 2050 году на Земле будут жить 9,8 млрд человек. Изменение климата, а также развитие сельского хозяйства и промышленности для удовлетворения потребностей постоянно растущего населения приведут к серьезному сокращению доступных водных ресурсов.

Согласно исследовательскому проекту WaterAid, 60% населения планеты уже сейчас живет в районах, где водоснабжение не может или скоро прекратит удовлетворять спрос. Водный кризис наиболее болезненно проявляется на Ближнем Востоке, в Центральной Азии и Северной Африке.

Россия в рамках прогнозного горизонта 2040 года находится в зоне низко-среднего риска.

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Главные тренды рынка

Как развитые, так и развивающиеся страны сталкиваются с одной общей проблемой — ростом объемов промышленных и городских сточных вод. Это, в свою очередь, побуждает разработчиков из разных стран к поиску новых и все более совершенных технологий очистки воды.

Традиционные методы очистки включают использование адсорбентов, обратного осмоса, ионного обмена и электростатического осаждения. Их недостатки — высокая стоимость, плохая возможность повторного использования и низкая эффективность. Несмотря на прогресс, достигнутый в разработке новых технологий за последнее десятилетие, их использование ограничено в основном из-за свойств материалов и стоимости.

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Негативно повлияла на рынок пандемия COVID-19. Но она же привела к появлению новой технологии, которая позволяет обнаружить коронавирус в сточных водах. Метод позволяет измерить присутствие РНК-генетического материала SARS-CoV-2 (рибонуклеиновая кислота) в человеческих фекалиях в системе сбора сточных вод. Исследования в Нидерландах показали связь между объемом вирусного материала в сточных водах и количеством случаев заражения в данном районе и помогают отслеживать эпидемиологическую ситуацию и эволюцию вирусов. Эта методика была также протестирована в 2020 году в более чем 40 штатах Америки, причем в университете Аризоны помогла предотвратить вспышку коронавируса, где выявили двух человек с бессимптомным течением болезни.

Перечислим пять наиболее инновационных, по нашему мнению, технологий очистки воды.

1. Мембранное разделение

Это давний и популярный метод очистки воды от примесей и загрязнителей. Есть много технологий, которые работают как фильтр: пропускают воду через пленку с микроскопическими отверстиями. Вода проходит, а загрязняющие частицы застревают на мембране.

Методы современного мембранного разделения, такие как обратный осмос (удаляет частицы даже размером 0,001-0,0001 мкм — соли жесткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, красители и т.д.), могут очистить воду от 99,5% примесей. Но для этого размер пор должен быть менее микрона. Основной недостаток технологии — высокая стоимость обслуживания (мембраны часто забиваются).

2. Облучение

Как следует из названия, этот процесс основан на воздействии радиации на сточные воды, чтобы уничтожить органические загрязнители. Источники излучения — от гамма-лучей до ультрафиолетового света.

Облучение обычно используют для обеззараживания, но некоторые методы, например, ионизирующее облучение, в сочетании с добавлением озона или перекиси водорода улучшают эффективность разложения органических примесей, включая пестициды и фенолы.

Современные системы УФ-обработки предлагают применять светодиодные лампы. Сейчас такие лампы начинают активно внедрять в коммунальном секторе, а также используются NASA в космических разработках агентства.

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Второй способ — это гидрооптические технологии. Они позволяют использовать несколько раз энергию фотонов, так как ультрафиолетовые лучи отражаются от стенок кварцевой камеры. Это повышает эффективность дозы УФ-облучения для уничтожения сложных вирусов, например, коронавируса или аденовируса.

Артур Душенко, главный инженер VODACO, Россия:

«Вирусы и бактерии, поступающие в водоемы со сточными водами, в дальнейшем могут попадать в системы коммунального водозабора на том же водоеме. Современные системы реагентной дезинфекции с использованием гипохлорита натрия или жидкого хлора не способны обезвредить все бактерии, так как многие из них, такие как Cryptosporidium или Giardia (криптоспоридии или лямблии. — РБК Тренды), устойчивы к воздействию хлора так же, как и сложные формы вирусов — аденовирус и коронавирус (как яркий пример — SARS-CoV-2).

Системы УФ-дезинфекции на базе технологии HOD UV обеспечивают дозу воздействия на данные микроорганизмы в 120 mJ/cm2 и выше — это необходимое условие для обезвреживания вируса, разрушения цепочки РНК и угнетения способности к восстановлению. В России стандарт воздействия ограничен на законодательном уровне — 30 mJ/cm2».

3. Очистка наночастицами

Люди давно используют такие вещества, как древесный уголь, для очистки воды путем адсорбции. При очистке наночастицами используется та же механика, но с частицами в наномасштабе. Различные типы наноматериалов — металлические наночастицы, наносорбенты, биоактивные наночастицы, нанофильтрационные (NF) мембраны, углеродные нанотрубки (УНТ), цеолиты и глина — оказались эффективными материалами для очистки сточных вод. Их использование устраняет пестициды и тяжелые металлы в воде. Углеродные нанотрубки также рассматривают как прорывную технологию для опреснения морской воды до стадии питьевой. Основной недостаток технологии — стоимость.

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

4. Биоаугментация

Органический способ очистки представляет собой добавление в воду смеси микроорганизмов, которая разрушает и удаляет загрязнения. Эти микроорганизмы включают ферменты и безопасные бактерии, которые естественным образом разлагают загрязняющие вещества, такие как масла или углеродные продукты. Но биоаугментация может влиять на экосистему микрофлоры и, как следствие, нарушать процесс очистки. Поэтому эту технологию пока нельзя использовать для получения питьевой воды.

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

5. Мембранная биоаугментация

Мембранные биореакторы (MBR) — гибридная технология, которая включает мембранное разделение и биоаугментацию. Сточные воды после биологической очистки при помощи активного ила подают в емкость, называемую биореактором. В этой емкости располагаются мембраны, которые разделяют сточные воды на два потока — активный ил, используемый повторно для биологической очистки, и чистую воду.

На рынке представлены два основных типа MBR — это системы с вакуумным (или гравитационным) потоком и системы под давлением. Вакуумные системы погружаются в воду и имеют мембраны, установленные либо внутри биореакторов, либо в последующем резервуаре. Второй тип MBR, где поток управляется давлением, представляет собой внутритрубные картриджные системы, расположенные вне биореактора.

Преимущество мембранной биоаугментации — небольшая площадь для биологической очистки. MBR-реакторы увеличивают мощность очистных сооружений без увеличения площади конструкций.

На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть фото На чем основана биологическая очистка воды. Смотреть картинку На чем основана биологическая очистка воды. Картинка про На чем основана биологическая очистка воды. Фото На чем основана биологическая очистка воды

Ольга Рублевская, директор Департамента анализа и технологического развития систем водоснабжения и водоотведения ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»:

«Нева — это основной источник водоснабжения в Санкт-Петербурге. Благодаря программе прекращения сброса сточных вод без очистки в Неву и Финский залив в 2021 году уровень очистки достиг 99,5%. К 2030 году весь объем стоков будет перерабатываться на очистных сооружениях. Сейчас наша технологическая схема очистных сооружений состоит из механической, химической и биологической очистки.

Так как в Санкт-Петербурге нет дефицита воды, то в городе нет ни вторичного использования очищенной воды, ни планов по применению таких технологий».

Необходимость через отвращение

Повторное использование сточных вод для орошения и других непитьевых целей стало обычным явлением и существует уже не одно десятилетие. Так, например, в Израиле, почти 90% сточных вод страны используется повторно в сельском хозяйстве.

Для доочистки сточной воды до состояния питьевой необходима надежная технологическая схема, которая включает как минимум пять стадий. Повторно используют очищенные сточные воды питьевого качества Австралия, Сингапур, Намибия, Южная Африка, Кувейт, Бельгия, Великобритания и США (штаты Калифорния и Техас). В этих странах очищенной водой пополняют подземные или поверхностные водные источники (плотины).

Речная вода, используемая в различных городах для производства питьевой воды, содержит в себе большие объемы сточных вод. Переработанная вода безопасна для питья, но некоторые люди не могут преодолеть чувство отвращения. Периодически во всем мире проходят акции по преодолению психологических барьеров. Так, основатель Microsoft Билл Гейтс выпил стакан жидкости, которая была переработана из человеческих фекальных масс в питьевую воду по технологии Omniprocessor Фонда Билла и Мелинды Гейтс. А французская компания Veolia запустила в Чехии совместный проект с пивоварней Čížová, которая из переработанных стоков сварила пиво.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *