Efluent sadrži tvari organskog i anorganskog podrijetla, te mnogo više organskog. A ako je najlakše mehanički se riješiti anorganskih inkluzija, tada su potrebne druge metode za uklanjanje organskih nečistoća. Jedan od glavnih je biološki tretman otpadnih voda. O njegovim značajkama, sortama i tehnologijama saznat ćete u ovom članku.
Voda je život, ali je konzumiramo čistu i vraćamo prljavu. Ako se odvodi ne čiste, vrlo brzo će doći vrijeme “dragocjene vlage”, koju opisuju mnogi pisci znanstvene fantastike. Priroda može sama pročistiti vodu, ali ti su procesi vrlo spori. Povećava se broj ljudi, povećava se i volumen potrošnje vode, pa je problem organiziranog i temeljitog pročišćavanja otpadnih voda posebno akutan. Najučinkovitija tehnologija pročišćavanja vode je biološka. Ali, prije razmatranja osnovnih principa njegovog rada, morate razumjeti sastav vode.
Sastav kućne otpadne vode
U svakoj kući s tekućom vodom postoji i kanalizacija. Omogućuje normalne procese za transport otpadnih voda iz stanova i kuća do uređaja za pročišćavanje. U kanalizacijskim cijevima teče obična voda, ali zagađena. Nečistoće u njemu su samo 1%, ali on je taj koji otpadne vode čini neprikladnim za daljnju upotrebu. Tek nakon pročišćavanja, voda se može ponovno koristiti za piće i kod kuće.
Točan sastav otpadne vode ne može se imenovati, jer ovisi o mjestu gdje je uzet poseban uzorak, ali čak i na istom mjestu količina i skup nečistoća mogu varirati. Voda najčešće sadrži čvrste čestice, biološke nečistoće, anorganske inkluzije. S anorganskim tvarima sve je jednostavno - uklanja ga i najjednostavniji filter, ali s organskim ćete se morati boriti. Ako se ništa ne poduzme, te se tvari počinju razlagati i stvarati truli sediment (otuda i neugodan karakterističan „miris kanalizacije“). Štoviše, ne samo da razgrađena organska tvar počinje trunuti, već i voda.
Ukratko, sastav otpadnih voda uključuje masti, tenzide, fosfate, spojeve klorida i dušika, naftne derivate, sulfate. Ne mogu sami nestati iz vode - potrebno je složeno čišćenje. Problem je posebno akutan u onim kućama u kojima je ugrađen autonomni sustav odvodnje i vodoopskrbe, jer svako mjesto ima septičku jamu i bunar za vodu. Ako se odvodi ne čiste, mogu ući u slavinu - i situacija će postati opasna po život.
Metode pročišćavanja kućnih i industrijskih otpadnih voda
Otpadne vode se mogu samopročišćavati u prirodnim uvjetima, ali samo ako je njihov volumen mali. Budući da je industrijski sektor danas visoko razvijen, količine otpadnih voda na ispustu su značajne. A da bi dobila čistu vodu, osoba mora riješiti pitanje kanalizacije - odnosno njihovog pročišćavanja. Ukupno postoji nekoliko metoda za pročišćavanje otpadnih voda - to su mehaničke, kemijske, fizikalno-kemijske i biološke. Pogledajmo pobliže značajke svakog od njih.
Mehaničko čišćenje uključuje korištenje tehnika kao što su filtracija i taloženje. Glavni alati su rešetke, sita, filteri, zamke i zamke. Kada voda prođe primarnu obradu, ulazi u sump - spremnik dizajniran za taloženje otpadnih voda s stvaranjem sedimenta. Mehaničko čišćenje se koristi u većini modernih sustava, ali rijetko kao samostalna metoda. A stvar je u tome što nije prikladan za uklanjanje kemijskih komponenti i organskih nečistoća.
Kemijsko čišćenje se provodi pomoću reagensa - posebnih kemikalija koje reagiraju s nečistoćama sadržanim u vodi i stvaraju netopivi talog. Kao rezultat, sadržaj topivih suspenzija je smanjen za 25%, a netopivih za 95%.
Fizikalno-kemijsko pročišćavanje uključuje korištenje tehnika kao što su oksidacija, koagulacija, ekstrakcija i tako dalje. Ovi procesi omogućuju uklanjanje anorganskih inkluzija iz vode i uništavanje slabo oksidiranih organskih nečistoća. Najpopularnija fizikalna i kemijska metoda čišćenja je elektroliza.
Biološko pročišćavanje je proces koji se temelji na korištenju specifičnih mikroorganizama i principima njihove vitalne aktivnosti. Bakterije ciljaju na specifične organske onečišćujuće tvari, a voda se pročišćava.
Metode biološkog pročišćavanja otpadnih voda i njegove prednosti. Stanice i postrojenja za biološko pročišćavanje otpadnih voda
Metode biološkog pročišćavanja otpadnih voda uključuju aerotankove, biološke filtere i tzv. bioribnjake. Svaka metoda ima svoje karakteristike, o kojima ćemo vam reći u nastavku.
Zračne tenkove
Ova metoda biološke obrade uključuje interakciju prethodno mehanički očišćene otpadne vode i aktivnog mulja. Interakcija se odvija u posebnim spremnicima - sastoje se od najmanje dva odjeljka i opremljeni su sustavima za prozračivanje. Aktivni mulj sadrži veliki broj aerobnih mikroorganizama, koji pod odgovarajućim uvjetima uklanjaju različite onečišćujuće tvari iz otpadnih voda. Mulj je složen sustav biocenoze u kojem bakterije, podložne redovitoj opskrbi kisikom, počinju apsorbirati organske nečistoće. Biološko pročišćavanje događa se stalno pod jednim glavnim uvjetom - zrak mora ući u vodu. Kada je organska obrada završena, razina potražnje za kisikom (BPK) opada, a voda se opskrbljuje sljedećim sekcijama.
U drugim odjeljcima u rad su uključene nitrificirajuće bakterije koje obrađuju takav element kao što je dušik amonijevih soli s stvaranjem nitrita. Te procese provodi jedan dio mikroorganizama, dok drugi dio jede nitrite uz stvaranje nitrata. Po završetku ovog procesa, obrađene otpadne vode se unose u sekundarni taložnik. Ovdje se taloži aktivni mulj, a pročišćena voda se šalje u rezervoare.
Biofilter je stanica za biološki tretman popularna među vlasnicima seoskih kuća. To je kompaktan uređaj, koji uključuje spremnik s materijalom za napajanje. U obliku aktivnog filma u biofilteru se nalaze mikroorganizmi koji provode iste procese kao u prvom slučaju.
Vrste ugradnje:
- dvostupanjski;
- filtracija kap po kap.
Izvedba uređaja s filtracijom kapanjem je niska, ali jamče maksimalan stupanj pročišćavanja otpadnih voda. Druga vrsta je produktivnija, ali kvaliteta čišćenja bit će otprilike ista kao u prvom slučaju. Oba filtera sastoje se od tzv. "tijela", razdjelnika, sustava odvodnje i distribucije zraka. Princip rada biofiltera sličan je principu rada aerotankova.
biološkim ribnjacima
Za pročišćavanje otpadnih voda ovom metodom mora postojati otvoreni umjetni rezervoar u kojem će se odvijati procesi samočišćenja. Ova metoda je najučinkovitija, prikladni su čak i plitki ribnjaci do jednog metra dubine. Značajna površina omogućuje da se voda dobro zagrije, što također ima potreban učinak na vitalne procese mikroorganizama uključenih u pročišćavanje. Ova metoda je najučinkovitija u toploj sezoni - na temperaturi od oko 6 stupnjeva i niže, procesi oksidacije prestaju. Zimi se čišćenje uopće ne događa.
Vrste ribnjaka:
- uzgoj ribe (s razrjeđivanjem);
- višestupanjski (bez razrjeđivanja);
- ribnjaci za naknadnu obradu.
U prvom slučaju, otpadne vode se miješaju s riječnom vodom, nakon čega se šalju u ribnjake. U drugom, voda se šalje u rezervoar bez razrjeđivanja odmah nakon taloženja. Prva metoda zahtijeva oko dva tjedna vremena, a druga mjesec. Prednost višestupanjskih sustava je relativno niska cijena.
Koje su prednosti biološkog pročišćavanja otpadnih voda?
Biološki tretman otpadnih voda jamči gotovo 100% čistu vodu. Međutim, imajte na umu da se biostanica ne koristi kao neovisna metoda. Kristalno čistu vodu možete dobiti samo ako anorganske nečistoće prvo uklonite na druge načine, a zatim organske organske uklonite biološkim metodama.
Aerobne i anaerobne bakterije - što je to?
Mikroorganizmi koji se koriste u procesu pročišćavanja otpadnih voda dijele se na aerobne i anaerobne. Aerobni postoje samo u okolišu koji sadrži kisik i potpuno razgrađuje organsku tvar do CO2 i H2O, a istovremeno sintetizira vlastitu biomasu. Formula za ovaj proces je sljedeća:
CxHyOz + O2 -> CO2 + H2O + bakterijska biomasa,
gdje je CxHyOz organska tvar.
Anaerobni mikroorganizmi inače rade bez kisika, ali je njihov rast biomase također mali. Bakterije ovog tipa potrebne su za fermentaciju organskih spojeva bez kisika uz stvaranje metana. Formula:
CxHyOz -> CH4 + CO2 + bakterijska biomasa
Anaerobne tehnike su nezamjenjive pri visokim koncentracijama organskih tvari – koje prelaze maksimalno dopuštene za aerobne mikroorganizme. S niskim sadržajem organske tvari, anaerobni mikroorganizmi su, naprotiv, neučinkoviti.
Imenovanje bioloških metoda pročišćavanja vode
Većina zagađivača otpadnih voda su tvari organskog porijekla. Glavni izvori podataka o onečišćenju i potrošači pročišćenih otpadnih voda:
- Stambeno-komunalne usluge, poduzeća prehrambene industrije i stočarski kompleksi.
- Poduzeća kemijske industrije, prerade nafte, celuloze i papira te industrije kože.
Sastav otpadnih voda u tim slučajevima bit će drugačiji. Jedno je sigurno - samo pod uvjetom složenog čišćenja uz obveznu uporabu bioloških metoda mogu se postići idealni rezultati.
Načela biološke obrade i popis potrebne opreme
Uzimajući u obzir postojeće principe biološke obrade vrši se odabir opreme za ustroj postrojenja za biološko pročišćavanje. Glavne opcije:
- biološki ribnjaci;
- polja za filtriranje;
- biofiltri;
- spremnici za prozračivanje;
- metatankovi;
- filter bunari;
- pješčani i šljunčani filteri;
- cirkulirajući oksidacijski kanali;
- bioreaktorima.
Napominjemo da se za pročišćavanje umjetnih i prirodnih otpadnih voda mogu koristiti različite metode.
Pročišćavanje otpadnih voda biološkim metodama: prednosti i nedostaci
Biološke metode učinkovite su za čišćenje otpadnih voda od organskih tvari, ali se istinski visoki rezultati mogu postići samo ako se različite metode koriste na integriran način. Osim toga, mogućnosti bakterija nisu neograničene – mikroorganizmi uklanjaju manje organske nečistoće. Troškovi bioloških uređaja za pročišćavanje su relativno niski.
Sve metode pročišćavanja otpadnih voda
Prije ulaska u sustav biološke obrade, otpadne vode moraju se podvrgnuti mehaničkom čišćenju, a nakon njega - dezinfekciji (kloriranje, izlaganje ultrazvuku, elektrolizi, ozoniranju i sl.) i dezinfekciji. Stoga se u okviru složene obrade otpadnih voda također koriste kemijske, mehaničke, membranske, reagensne metode.
