Häusliches Abwasser - kompetente Reinigung

Die Entsorgung von menschlichen Abfällen kann irreparable Umweltschäden verursachen. Um dies zu verhindern, sind spezielle Behandlungseinrichtungen installiert. Sie tragen dazu bei, dass das Abwasser weniger krankheitserregende Schädlinge enthält.

Klassifizierung

Je nach Typ ist der Wasserabfluss in mehrere Kategorien unterteilt:

  1. Abwasserbehandlung. Sie werden auch oberflächlich genannt. Oder Regen, atmosphärisch. Während der Fällung werden sie auf den Oberflächen von Arbeitsstrukturen gebildet.
  2. Produktionsstätten. Abwasser, das bei technologischen Prozessen entsteht. Eine große Anzahl von Industriegewässern erschwert dieses Problem.
  3. Klempner- und Wohngebäude im Abwasser erhielten Wasserhaushaltsgruppe.

Im Abwasser gibt es verschiedene Arten von Umweltverschmutzung, sowohl organisch als auch mechanisch. Ihre Zusammensetzung und ihr Zustand können ebenfalls unterschiedlich sein. Zum Beispiel kolloidal, ungelöst oder gelöst.

Die Lagerbestände sind in Gruppen und nach Verschmutzungsgrad unterteilt:

  1. Inländische Gewässer sind am gefährlichsten.
  2. Es gibt Abflüsse, deren Eigenschaften denen der Atmosphäre ähneln.
  3. Atmosphärisch am wenigsten belastet.

Es gibt mehrere wichtige Indikatoren, wenn wir über den Grad der Reinigung sprechen.

Dies gilt für die MPC oder die maximal zulässigen Werte für verschiedene Verunreinigungen. Und auch BSB ist ein totaler Sauerstoffbedarf, biologisch.

Drainage Plastikbrunnen.

Sie können die folgenden Überlegungen verwenden, um das optimale System für die Reinigung auszuwählen:

  1. Die Lebensdauer des Reinigungsgeräts sollte ungefähr der des Systems entsprechen, das vom System gewartet wird.
  2. Die Zusammensetzung des gereinigten Wassers muss den gesetzlich festgelegten Anforderungen entsprechen.
  3. Die Hauptsache ist, dass die Struktur mit den aktuellen Lasten zurechtkommt, sogar mit einem unregelmäßigen Abfall, der den Wechsel der Jahreszeiten berücksichtigt.
  4. Obligatorisch offener und stetiger Zugang zu allen Teilen der Kläranlage, Teilen und Komponenten.
  5. Die einfachste Operation ist wichtig, ohne ernsthafte Anforderungen.
  6. Die Zuverlässigkeit der Ausrüstung in Betrieb.

Wählen Sie abhängig von der Wassermenge, die in der Anlage verbraucht wird, die Anlagenleistung aus. Und die Menge an verbrauchtem Wasser hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Anzahl der Menschen, die im Haus leben.

Wie funktionieren Abwasserbehandlungssysteme?

Es gibt ein spezielles Gerät, das als Klärgrube bezeichnet wird - es führt die primäre Reinigung von Abflüssen durch. Anaerobe Bakterien sind für die anfängliche Zersetzung der Flüssigkeit verantwortlich. Für ihre Arbeit braucht man keinen Zugang zur Luft.

Die Luft muss jedoch in den Faulbehälter selbst fließen, da sonst keine optimalen Bedingungen für den Betrieb des gesamten Gerätes geschaffen werden können. Es ist notwendig, die Wirkung von anaeroben und aeroben Bakterien zu kombinieren, um das beste Ergebnis zu erzielen.

Durch die Verdichter wird Luft eingeblasen, um eine höhere Effizienz im Betrieb zu gewährleisten. Für die biologische Behandlung verwenden Sie Behandlungsmöglichkeiten verschiedener Sorten:

Wasserreinigung in der Hütte.

Im Aerotank sind aerobe Bakterien, die die Reinigung durchführen. Der Kompressor liefert Luft in das Innere des Geräts. Die Flüssigkeit wird ständig von einem Tank zum anderen gepumpt. Der Reinigungsgrad beträgt 98 Prozent.

Im Biofilter passieren Abflüsse eine spezielle Schicht. Die wichtigsten Materialien für die Herstellung sind Polyurethanschaum, Puzolan, Schaumkunststoff.

Mikrobenkolonien werden auf der Oberfläche solcher Filter verdünnt. Sie zersetzen organische Stoffe in mehrere Bestandteile:

  • unlöslich;
  • löslich mit Wasser.

In den Biofiltern kommt das Abwasser nur in geringen Mengen an. Wenn der Druck zu hoch ist, erhält die Schicht keinen Zugang zur Luft in dem richtigen Volumen. Wegen dem, was Bakterien sterben werden. Dank dieser Methode werden Flüssigkeiten zu 90-95 Prozent gereinigt. Biofilter wechseln von Zeit zu Zeit, komplett gereinigt.

Drainage Felder und Brunnen

Dies ist die nächste Stufe, die während der Abwasserbehandlung organisiert wird.

Was sind Abflussfelder? Dies ist ein System unterirdischer Kanäle. Sie sind in mehreren Lagen von Materialien natürlichen Ursprungs angeordnet, die alles filtern können, was in sie hineinkommt. In diese Schichten werden Drainagerohre verlegt.

Drainage-Blöcke legen.

Es wird nicht empfohlen, Rohre in einer Tiefe von mehr als 1,2 Metern zu verlegen. Aerobe Bakterien, die Reinigung durchführen, einfach abwesend in einer Tiefe unterhalb dieser Markierung.

Das Entwässerungsfeld ist auf Erhebungen angeordnet, wenn es Unregelmäßigkeiten in der Umgebung gibt. Dadurch fließt das Abwasser frei, ohne den umgebenden Raum zu gefährden. 1,5 Meter - der erforderliche Mindestabstand zwischen dem Grundwasserspiegel und dem Filtrationsfeld.

Filterbrunnen führen auch eine Nachbehandlung durch. Ihre Installation wird in mehreren Phasen durchgeführt:

  1. Wir fangen mit der Grube an. Sein Durchmesser sollte 0,8 Meter größer sein als der Brunnen selbst.
  2. Entlang des Umfangs bereiten wir einen Betonestrich vor. Die Hauptsache ist, das Zentrum frei vom Betonieren zu lassen. Dann wird das Wasser frei sein, dieses Gebiet zu durchqueren.
  3. Drei Ringe aus Stahlbeton, eingetaucht in den ausgegrabenen Schacht, mit einem konventionellen Baukran.
  4. Löcher mit einem Durchmesser von 50 mm werden im unteren Ring mit einem Stempel hergestellt. Der Abstand zwischen ihnen muss mindestens 100 Millimeter betragen.
  5. Filtermaterial wir schlafen den Boden des Brunnens, einen Meter hoch. Dies kann Kies oder Ziegelbruch sein, alle anderen Arten von Materialien. Zwischen den Wänden des Brunnens und den Ringen passen die gleichen Verfüllungen.
  6. In der Seitenbohrung den Einlass einstellen. Die Entfernung von der Verfüllungsebene beträgt ein halbes Tausend Millimeter.
  7. Bei der Luke müssen zwei Löcher sein. Einer von ihnen unter dem Auspuffsteig, und der andere - unter dem Deckel.
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Entwerfen

Kompetentes Design ist sogar für Reinigungssysteme notwendig, die auf dem Territorium von Privathäusern gebaut werden. Es ist notwendig, die Anordnung des Standortes gemäß den Normen der Umwelt- und Gesundheitssicherheit, SNiPs, zu berechnen.

Unternehmen unterscheiden sich von Privathäusern in der Komplexität solcher Einrichtungen. Zusätzlich ist in solchen Situationen die Verwendung des Regenerationszyklus erlaubt. Dies bedeutet, dass sie geklärtes Wasser wiederverwenden. Beim Entwerfen müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:

  1. Wie viel kostet der Bau unter den Lebensbedingungen?
  2. Wie sicher und umweltschonend?
  3. Welche Eigenschaften sollte ich am Ausgang haben?
  4. Ist es möglich, Wasser im System wiederzuverwenden?
  5. Wie viel Abfall soll verbraucht werden?

Der Markt produziert Haushaltsgeräte, die vollständig den Standards der Umweltbehörden des Landes entsprechen. In den größten Schemata gibt es viele Elemente. Dies sind Abwasserprojekte für kommunale und kommunale Einrichtungen, Versorgungsunternehmen.

Haushalts-Modulinstallationen sind Geräte mit einer täglichen Kapazität von 10.000-10 Kubikmeter. Fünfhunderttausend ist ein Leistungsparameter für industrielle Einheiten. Regenwasser muss gereinigt werden, nicht nur industriell und häuslich.

Umrüstung und Reparatur von Kläranlagen ist ein nicht weniger gefragter Service. Ingenieure lösen mehrere Probleme und machen konkrete Projekte.

Industrielle Wasserreinigung.

  1. Es ist notwendig, die Niederschlagsmenge zu minimieren.
  2. Reduzieren Sie die Anzahl der technischen Mitarbeiter, automatisieren Sie den Produktionsprozess.
  3. Ersatz von Ausrüstung und Prozesstechnik zur Steigerung der Qualität der Produktion.
  4. Der Einsatz neuer Technologien zur Verbesserung der Leistung. Gleichzeitig versuchen sie, das Volumen der Anlagen nicht zu erhöhen.

Künstler, die Unternehmensinteressen unterstützen, müssen notwendigerweise an der Gestaltung von Projekten beteiligt sein. Dies wird durch die russische Gesetzgebung belegt. Weitere Details:

  1. Soldaten Sie werden Fehler in der Ausführung aufdecken, Demonstrationsstarts, mehrere Tests durchführen.
  2. Lieferanten von Strukturen. Sie können Ausrüstung neu verhandeln, um einen großen Gewinn zu machen.
  3. Die Erbauer, die für die Implementierung verantwortlich sind.
  4. Designer. Sie werden dazu beitragen, die Prüfung mit Mindestanforderungen zu bestehen, werden die Einhaltung der Industriestandards und Normen der Bauvorschriften überwachen.

Aus diesem Grund erhöhen sich die Tarife, die mit der Kostenerstattung für die Betreibergesellschaft verbunden sind. Minimieren Sie Kosten durch die Auswahl umfassender Services.

Mehr über Reinigungsmethoden

Dank moderner Methoden zur Lösung dieses Problems kann Haushaltsflüssigkeit nach dem Passieren der Filter wiederverwendet werden. Nicht als Trinken, sondern für den Gebrauch unter häuslichen Bedingungen.

Über mechanische Methode

Diese Technologie ist in den meisten Fällen die Anfangsphase der industriellen Abfallbehandlung. Eine solche Reinigung ist erforderlich, um grobe Einschlüsse von der Gesamtmasse zu isolieren. Gravitationssedimentation, Tiefenreinigungsfilter - damit hilft das Gerät, das Problem zu lösen.

Station der biologischen Wasserreinigung.

WICHTIG! Mechanische Verfahren reinigen Wasser um etwa 60-70 Prozent. Bei der Verarbeitung von Industrieabwasser wird häufig auch Sedimentation verwendet. Mit dieser Methode können Sie den größten Teil des Öls entfernen.

Es sind mechanische Methoden, die am billigsten sind. Die mechanische Reinigung selbst wird auf drei Arten durchgeführt:

Storm Abwasser wird auch mechanisch gereinigt. Schließlich enthalten sie viel großen Müll.

Was ist mit der biologischen Methode?

Diese Technologie ist besser für häusliches Abwasser geeignet. Die Methode basiert auf der natürlichen Fähigkeit der Selbstreinigung. Für die biologische Behandlung werden verschiedene Arten von Anlagen verwendet:

  1. Aerotank. Die geschlossenen Behälter, denen Sauerstoff zwangsweise zugeführt wird.
  2. Bioponds. Reservoirs, die künstlich oder natürlich erzeugt werden. Abwasser wird gereinigt, wenn es von natürlichen biologischen Prozessen beeinflusst wird.
  3. Biofilter Durch die Materialschicht mit einer groben Fraktion sickern alle Abflüsse. Der obere Teil des Materials ist mit einem dünnen Film aus Bakterien bedeckt. Auch das Belüftungsfeld und die Filtrationsbrunnen arbeiten nach diesem Prinzip für Abfallflüssigkeiten. Ein Film mit Bakterien wirkt immer als aktives Prinzip.

Inhalt

Bildungsquellen, Anzahl und Zusammensetzung der HBSV............

Anforderungen an die Qualität der behandelten Gewässer und die Bedingungen für ihre Einleitung in das Reservoir...

Ii. Die Essenz der Prozesse bei der Reinigung von HBSV.....................

Vergleich bestehender Reinigungsmethoden.................................

Technologisches Schema der zweistufigen Abwasserbehandlung........

Einführung Bildungsquellen, Quantität und Zusammensetzung von häuslichem Abwasser

Abwasser aus menschlichen Siedlungen entsteht durch menschliche Aktivitäten - Haushaltsabwässer (Fäkalabfälle, Speisereste, Waschmittel, Bodenpartikel, Haushaltsabfälle usw.) und im Produktionsbereich Industrieabwässer (Prozessabfälle, Rohstoffrückstände usw.)..p.) [1]

Das häusliche Abwasser in jedem Ort ist einheitlich, nämlich: Abwasser aus der Toilette (mit Fäkalien, Papier, Reinigungsmittel), Bäder, Wäsche waschen (mit einer großen Menge an synthetischen Tensiden), kochen, Geschirr spülen, Zimmerreinigung usw. Eine Studie über die Art und Menge des Abwassers für jede Art von Verbrauchsartikeln zeigte, dass im Durchschnitt 15-20% des Haushaltsabwassers in Küche (Kochen, Geschirrspülen), Bad und Dusche 20-25%, Toilettenspülung bis zu 35% entfallen %, Wäsche - bis zu 20%. WC- und Küchenabflüsse sind eine Quelle von bis zu 75% der Abwasserbelastung im Haushalt.

Die Verschmutzung im Abwasser besteht in Form von Suspensionen, Kolloiden und Lösungen. Bis zu 40% der Schadstoffe sind mineralische Stoffe: Bodenpartikel, Staub, Mineralsalze, wie Phosphate, Ammoniumstickstoff, Chloride, Sulfate usw.

Organische Verschmutzung ist sehr vielfältig und entsteht durch die Verschwendung von Menschen und Tieren, den Fluss von Nahrungs- und Rohstoffrückständen ins Wasser. Zu den organischen Schadstoffen gehören Fette, Proteine, Kohlenhydrate, Ballaststoffe, Alkohole, organische Säuren usw.

Der Gehalt organischer Schadstoffe im Abwasser wird durch die indirekten Indikatoren COD (chemischer Sauerstoffbedarf) und BOD (biologischer Sauerstoffbedarf) bestimmt. COD drückt die Menge an Sauerstoff aus, die für die vollständige chemische Oxidation von organischen Schadstoffen in Abwasser benötigt wird. BSB drückt die Menge an Sauerstoff aus, die für die biologische Oxidation organischer Substanzen durch Bakterien unter aeroben Bedingungen (ohne Sauerstoffverbrauch für die Nitrifikation) benötigt wird. Der biologische Sauerstoffverbrauch für häusliches Abwasser endet nach etwa 20 Tagen (BSBist voll) und der Wert des 5-Tage-Verbrauchs für häusliches Abwasser (BSB5) beträgt normalerweise 65-70% des BSBist voll, was in der Praxis die Zeit zur Bestimmung dieses Indikators erheblich reduzieren kann, und mit einem ausreichenden Grad an Genauigkeit, um die Menge an organischen Schadstoffen zu bestimmen.

Die Menge der Verschmutzung im häuslichen Abwasser pro Person wird hauptsächlich durch physiologische Indikatoren bestimmt und beträgt ungefähr (in Gramm pro Person pro Tag):

Schwebstoffe 65

Ammoniumstickstoff 8

Phosphate 3.3 (davon 1.6 g wegen Detergenzien)

Somit hängt die Konzentration der Verschmutzung nur von der Menge der Wasserentsorgung ab, die dem Grad der Verbesserung der Wohnungen entspricht.

Eine besondere Art der Verschmutzung von häuslichem Abwasser ist bakteriell. Abwasser enthält eine große Anzahl von Bakterien, einschließlich Krankheitserregern und Viren. Pathogene Bakterien sind an die Existenz im menschlichen Körper, Tiere, Vögel angepasst. Wenn diese Bakterien in das Abwasser gelangen (oder direkt in das Reservoir), sterben sie aufgrund des Fehlens eines spezifischen Substrats oder der optimalen Temperatur. Einige Bakterien behalten ihre Krankheitsaktivität in Abwasser oder Teichwasser. Tuberkulosebakterien und Leptospiren können im Abwasser enthalten sein. Brucella, Tularämie Bakterien, Cholera Vibrio, etc. All diese Bakterien werden für verschiedene Zeiträume in Wasser gelagert. Daher wurde Escherichia coli als Indikator für eine fäkale Kontamination von Wasser ausgewählt. Die Konzentration von Bakterien in der Gruppe der Escherichia coli in Wasser bestimmt den Grad der Verunreinigung von Wasser durch Bakterien und seine Eignung als Trink- oder Kultur- und Haushaltszwecke. [1]

Das häusliche Abwasser (HBSV) zeichnet sich durch eine Zunahme des Gehalts an Mineralverunreinigungen aufgrund der Zunahme von Na-Salzen und des Auftretens von Phosphaten, Nitraten usw. im Abwasser aus. (Tabelle 1) [3]

1. Literarische Überprüfung

1.1 Zusammenfassung des Abwassers

Häusliches Abwasser - erzeugt durch die natürlichen Bedürfnisse des Menschen (Verwendung von Sanitärgeräten). Das häusliche Abwasser wird in Wohn-, Verwaltungs- und kommunalen Gebäuden (Bädern, Wäschereien, Erholungsheimen usw.) erzeugt.

Industrieabwasser - im Produktionsprozess gebildet (technische Lösungen, Prozess- und Waschwasser, Wasser aus Waschanlagen, Kühlung usw.)

Atmosphärisches Abwasser (Regenwasser, Regenwasser) entsteht bei Regen und schmelzendem Schnee.

Die Hauptmerkmale des Abwassers sind - die Menge des Abwassers (l / s, m3 / Tag, m3 / Schicht usw.), die Konzentration der Verschmutzung (mg / l, g / m3), die Unregelmäßigkeit des Abwassers. Beachten Sie, dass all diese Eigenschaften für die Gestaltung von Entwässerungssystemen (Entwässerungsnetzwerken, Kläranlagen) notwendig sind.

Organischer Schadstoffgehalt wird geschätzt durch chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) und biologischen Sauerstoffbedarf (BSB)

BSB wird anhand der Menge an Sauerstoff gemessen, die von Mikroorganismen während der aeroben biologischen Zersetzung von Abwasserinhaltsstoffen unter Standardbedingungen für eine gewisse Zeit verbraucht wird.

Die Zusammensetzung und Kontamination von häuslichem Abwasser.

Das häusliche Abwasser (BSV) ist aufgrund seiner Art der Verschmutzung unterteilt in:

· Organisch (Verunreinigungen pflanzlichen und tierischen Ursprungs - Proteine, Fette, Kohlenhydrate und ihre Zersetzungsprodukte) - 45-58%;

· Mineral (Quarzsand, Ton, Laugen, Mineralöle, Mineralsäuren und ihre Salze - Phosphate, Bicarbonate, Ammoniumsalze, usw.) - 42-55%;

· Biologische und bakterielle (verschiedene Mikroorganismen - Hefen und Schimmelpilze, kleine Algen und Bakterien, einschließlich Krankheitserreger).

Alle Verunreinigungen BSV, unabhängig von ihrer Herkunft, werden entsprechend der Partikelgröße in 4 Gruppen eingeteilt:

1. wasserunlösliche grobe Verunreinigungen, sowohl organische als auch anorganische (Mikroorganismen - Protozoen, Algen, Pilze; Bakterien und Helminth Eier). Unter bestimmten Bedingungen können sie ausfallen oder auf der Wasseroberfläche schwimmen. Das meiste davon kann durch Gravitationssedimentation vom Wasser getrennt werden;

2. Stoffe mit kolloidalem Dispersionsgrad mit einer Teilchengröße von weniger als 10-6 cm (hydrophile und hydrophobe kolloidale Verunreinigungen, Verbindungen mit hohem Molekulargewicht). Die geringe Größe der Teilchen macht es schwierig, dass sie unter der Wirkung der Schwerkraft ausfallen. In Abhängigkeit von den physikalischen Bedingungen können Verunreinigungen ihren Aggregatzustand und Niederschlag verändern;

3. Verunreinigungen molekularen Dispersion mit einer Partikelgröße von weniger als 10-7 cm, Bildung von Lösungen bei der Interaktion mit Wasser. Um das häusliche Abwasser von diesen Verunreinigungen zu reinigen, ist es notwendig, biologische und physikalisch-chemische Methoden anzuwenden;

4. Verunreinigungen des ionischen Dispersionsgrades mit einer Teilchengröße von weniger als 10-8 cm - Lösungen von Säuren, Salzen und Basen. Einige von ihnen (Ammoniumsalze und Phosphate) werden bei der biologischen Behandlung aus häuslichem Abwasser entfernt, aber es ist nicht möglich, den Salzgehalt von Wasser zu verändern (zur Verringerung ihrer Konzentration werden physikalisch-chemische Reinigungsverfahren verwendet).

Gemäß den Regeln und Vorschriften sollten die Parameter des behandelten Abwassers, das auf das Relief eingeleitet oder in das Reservoir eingeleitet wird, den in Tabelle 1 angegebenen Werten entsprechen. Die Parameter des behandelten häuslichen Abwassers sind in Tabelle 2 angegeben.

Die Rate der Verschmutzung, g / (Mann * Tag)

Stickstoffammoniumsalze N

Parameter des behandelten (Standard) häuslichen Abwassers (BSV)

Reservoir für kulturelle und häusliche Nutzung

Fischteich

Helminth Eier und Viren

Gewinn kleiner als 0,25

Für den Schutz der Wasserressourcen vor Qualitätsmangel und der Vermeidung der Verschmutzung von Oberflächengewässern kommt den Kläranlagen eine wichtige Rolle zu.

Die Freisetzung von Abwasser aus Umweltverschmutzung ist eine komplexe Produktion. Wie in jeder anderen Produktion gibt es auch hier Rohstoffe (Abwasser) und Fertigprodukte (gereinigtes Wasser).

Zur Behandlung von häuslichem Abwasser mit verschiedenen Methoden:

Ø biologisch (oder biochemisch),

Ø chemisch und physikalisch-chemisch,

Ø Tiefenreinigung (Tertiär nach vollständiger biologischer Behandlung),

Ø thermische Neutralisierung,

Ø Desinfektion und Behandlung von Sedimenten.

Das gestiegene Interesse an kleinen biologischen Behandlungssystemen ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass häusliche Abwässer entsprechend den modernen Anforderungen nicht ohne vorherige Behandlung in ein Reservoir oder Relief eingeleitet werden können.

Die Menge der abzuführenden Schadstoffe (Tonnen / Jahr) wird jährlich unter Berücksichtigung des Produktionsprogramms anhand der zulässigen Schadstoffkonzentration (mg / dm 3) und der geplanten Abwassermenge (Tausend m 3 / Jahr) berechnet.

Zugelassene Abwassereigenschaften:

1) schwimmende Verunreinigungen (Stoffe) - nein;

2) Farbe - das Fehlen einer Schicht von 0,2 m;

3) Gerüche, Geschmäcker - Abwesenheit;

4) Temperatur - nicht mehr als 25 ° C;

5) der Reaktions-pH-Wert 6,5 - 8,5;

6) häufige coliforme Bakterien - nicht mehr als 500 KBE / 100 cm 3;

7) gelöster Sauerstoff - im Winter unter dem Eis sollte mindestens 4 mg / dm 3, im Sommer - mindestens 6 mg / dm 3.

Zugelassene biologische Zusammensetzung von Abwasser:

1. Krankheitserreger - Wasser sollte keine Krankheitserreger enthalten, einschließlich lebensfähiger Helminth Eier (Ascarid, Peitschenwurm, Toxocar, Fasciol), Onnosphären-Tennis und lebensfähige Zysten von pathogenen Darm-Protozoen.

2. Toxizität von Wasser. Abwasser am Austritt in einen Gewässer soll keine akute toxische Wirkung auf Prüfkörper haben. Wasser eines Gewässers sollte keine chronische toxische Wirkung auf Testobjekte haben.

1.2 Biologische Behandlungsprozesse

Biologische Behandlungsanlagen haben eine dominierende Rolle im Gesamtkomplex der Kläranlagenanlagen. Als Ergebnis biologischer Behandlungsverfahren kann Abwasser von vielen organischen und einigen anorganischen Verunreinigungen gereinigt werden. Der Reinigungsprozess wird durch eine komplexe Gemeinschaft von Mikroorganismen - Bakterien, Protozoen und eine Anzahl höherer Organismen - unter Bedingungen der Aerobiose durchgeführt, d.h. das Vorhandensein von gelöstem Sauerstoff im behandelten Wasser. Die Abwasserbelastung ist für viele Mikroorganismen eine Nahrungsquelle, mit der sie alles bekommen, was sie für ihr Leben brauchen - Energie und Material für den konstruktiven Austausch (Wiederherstellung von zerfallenden Zellstoffen, Biomassewachstum). Nährstoffe werden aus dem Wasser entfernt (Verschmutzung), Mikroorganismen reinigen sie von Abwässern, aber gleichzeitig bringen sie neue Substanzen hinein - Stoffwechselprodukte, die in die Umwelt freigesetzt werden.

1.2.1 Der Komplex der biotischen und abiotischen Faktoren

Die wichtigsten abiotischen Faktoren, die die Biozönose des Schluffs beeinflussen, sind: die Temperatur, die Zusammensetzung des gereinigten Abwassers und das Vorhandensein toxischer Substanzen in ihnen, die die lebenswichtige Aktivität von Mikroorganismen beeinflussen; tatsächliche Konzentrationen und Diversität gelöster Nährstoffe, die von Mikroorganismen für das Wachstum verwendet werden; der Gehalt an gelöstem Sauerstoff in der Schlammmischung (Tabelle 3).

Umweltfaktoren bestimmen die Entwicklung von Belebtschlamm

BSB-Beladung auf Belebtschlamm

Autochthone Mikroflora und Fauna

Chem. Abwasserzusammensetzung

Allochtonnaya Mikroflora und Fauna

Raubtierbeziehungsverhältnisse

Nährstoffbilanz

Art der Struktur, die die Größe des Biotops bestimmt

Rühren der Schlammmischung

1.2.2 Der Prozess einer vollständigen dreistufigen biologischen Behandlung

Der Prozess der vollständigen biologischen Behandlung verläuft in drei Stufen. In der ersten Stufe, unmittelbar nach der Vermischung von Abwasser mit Belebtschlamm, adsorbieren und koagulieren Schadstoffe (Vergröberung von Partikeln organischer Substanzen) auf der Oberfläche, und die Adsorption erfolgt sowohl durch Chemisorption als auch durch Biosorption unter Verwendung eines Polysaccharidgels aus aktivem Schlamm und aufgrund der großen Menge Schlammoberfläche, von der ein Gramm 100 m 2 einnimmt. Somit werden in der ersten Stufe der Reinigung Schadstoffe im Abwasser aufgrund der mechanischen Entfernung von aktivem Schlamm aus dem Wasser und des Beginns des Biooxidationsprozesses des am leichtesten zersetzbaren organischen Materials entfernt. Der hohe Gehalt an ankommenden Schadstoffen trägt zur ersten Stufe der hohen Sauerstoffaufnahme bei, was zu einem nahezu vollständigen Sauerstoffverbrauch in den Abwasserbereichen der Luftfahrzeuge führt. In der ersten Stufe in 0,5-2,0 Stunden der Gehalt an organischen Schadstoffen, durch den BSB gekennzeichnet5, reduziert um 50-60%.

In der zweiten Phase der vollständigen biologischen Behandlung setzt sich die biologische Absorption von Schadstoffen fort und ihre aktive Oxidation verläuft mit Exoenzymen (Enzyme, die durch aktiven Schlamm in die Umwelt freigesetzt werden). Aufgrund der verringerten Schadstoffkonzentration beginnt sich die Aktivität des Schlammes zu erholen, was bis zum Ende der ersten Reinigungsstufe unterdrückt wurde. Die Sauerstoffverbrauchsrate ist in diesem Stadium geringer als zu Beginn des Prozesses, und gelöster Sauerstoff sammelt sich im Wasser an. Im Falle des Wohlbefindens der zweiten Stufe werden die Exoenzyme zu 75% der organischen Schadstoffe oxidiert, die durch den BSB gekennzeichnet sind5. Die Dauer dieser Stufe variiert in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des gereinigten Abwassers und reicht von 2,0 bis 4,0 Stunden.

In der dritten Stufe der Reinigung finden die Oxidation von Schadstoffen durch Endoenzyme (innerhalb der Zelle), die Oxidation von komplex-oxidierten Verbindungen, die Umwandlung von Stickstoff aus Ammoniumsalzen in Nitrite und Nitrate und die Regeneration von Belebtschlamm statt. In diesem Stadium (dem Stadium der intrazellulären Ernährung von Belebtschlamm) wird ein Polysaccharidgel von Bakterienzellen sekretiert. Die Sauerstoffverbrauchsrate steigt wieder an. Die Gesamtdauer des Prozesses in Belebungsbecken beträgt 6-8 Stunden für den häuslichen Bereich und kann bis zu 10-20 Stunden oder mehr bei einer gemeinsamen Behandlung von Haushalts- und Industrieabwasser betragen. Die Dauer der dritten Stufe reicht daher von 4-6 Stunden bei der Behandlung von häuslichem Abwasser und kann auf 15 Stunden ausgedehnt werden.

Das Wohlbefinden der endogenen Ernährungsphase wird durch die Größe der Beladung, das Alter des Belebtschlamms und seine Verweilzeit in Aerotanks bestimmt. Eine Erhöhung des Alters des Belebtschlamms, seine Verweilzeit im Reinigungssystem, eine Abnahme der spezifischen Belastung verlängert die endogene Ernährungsphase und schafft eine günstige Art für seinen Fluss, der zur aktiven Gelierung, Vergröberung der Belebtschlammflocken und zur Verbesserung seiner Flockungseigenschaften beiträgt. Der plötzliche Anstieg der Belastung, die Verringerung des Alters, toxische Substanzen, die in dem ankommenden Wasser für die Behandlung vorhanden sind, haben eine unterdrückende Wirkung auf den enzymatischen Oxidationsprozeß als Ganzes und auf die endogene Ernährungsphase. Die Ausflockung von Flocken und folglich die Reinigungseffizienz hängt somit von den Eigenschaften des eintretenden Abwassers, den Bedingungen der Einleitung des Reinigungsprozesses und der Wirkung der hydrodynamischen Kräfte in dem Belüftungstank ab.

1.2.3 Artenvielfalt von Belebtschlammorganismen

Die reiche Artenvielfalt (mindestens 25 Arten von Protozoen) von Aktivschlammorganismen weist auf das Wohlbefinden des biologischen Systems des Aerotanks, die hohe Reinigungseffizienz und die Stabilität der Biozönose gegenüber den schädlichen Auswirkungen von toxischem Abwasser hin.

Wie bei anderen aquatischen Gemeinschaften zeigt sich die Art der Reaktion der aktiven Schlammbiozönose auf schädliche Auswirkungen in einer Abnahme der Artenvielfalt. Empfindlich für negative Auswirkungen können vollständig verschwinden oder drastisch reduzieren die Anzahl, während die resistenten noch häufiger werden. Wenn die Wirkung eines ungünstigen Faktors für lange Zeit zunimmt oder anhält, sind alle neuen Arten der Biozönose betroffen und infolgedessen wird bei der minimalen Artenvielfalt die maximale Anzahl der widerstandsfähigsten Arten beobachtet.

Die zunehmende Komplexität der Biozönose wird begleitet von der konsequenten Einbeziehung von immer mehr fortgeschrittenen Arten, einschließlich Raubtieren:

zoogelt fädige Bakterien kleine Flagellaten, kleine Schalenamöben, frei schwimmende, gastrointestinal angebundene und saugende Wimpertierchen, Würmer, Wassermilben, Vertreter der dritten trophischen Ebene (Anlage 1). Die Besonderheit der Biozönose von Belebtschlamm wird im wesentlichen durch die Belastung mit organischen Schadstoffen und die Effizienz ihrer Zersetzung bestimmt.

1.2.4 Betriebsart für aktiven Schlamm

Die Gesamtwirkung einer Vielzahl von Faktoren, von denen die wichtigsten als spezifische Belastungen betrachtet werden sollten, bildet einen spezifischen Schlamm, der für jede Behandlungsanlage spezifisch ist und in drei Haupttypen unterteilt werden kann:

A. Arbeiten zur unvollständigen Oxidation von organischen Schadstoffen.

B. Vollständige Oxidation.

B. Volloxidation gefolgt von Nitrifikation (verwendet in der Samara-Behandlungsanlage).

Biologische Behandlungsanlagen, die im Modus der unvollständigen Oxidation betrieben werden, haben in der Regel hohe spezifische Belastungen (400-600 mg BSB pro Gramm Belebtschlamm). Gleichzeitig bildet sich eine Biozönose mit geringer Artenvielfalt (5-13 Arten) der einfachsten und zahlenmäßig vorherrschenden Art bestimmter Gruppen, wie Flagellaten, Schalenamöben, Fadenbakterien, großen freischwimmenden Infusorien, benthischen Schalenamöben und kleinen Messern.

Bei reduzierter Schlammbelastung bis zu 250-300 mg / g ist eine vollständige Oxidation gelöster organischer Stoffe gewährleistet. Solche Anlagen reinigen gewöhnlich Abwasser gemischter Zusammensetzung (häuslich und industriell). Inhomogene, mehrkomponentige Umweltverschmutzung ermöglicht es Schlammorganismen, unter den sich ständig ändernden Bedingungen das notwendige Maß an Fitness zu erreichen und aufrechtzuerhalten. Biozönosen in solchen Kläranlagen sind vielfältig in ihrer Art, dynamisch, mobil und empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen. Bei einem normalen Reinigungsprozess gibt es keine zahlenmäßig dominanten Arten oder eine solche Dominanz ist minimal.

Bei spezifischen Belastungen von 80-150 mg / g ist eine vollständige Oxidation und Nitrifikation von stickstoffhaltigen Schadstoffen gewährleistet. Mit der vollständigen Oxidation der gelösten organischen Substanzen, die in die Reinigung gelangen, dem ungestörten Gleichgewicht von Sorption und Oxidation, geringer Beladung mit Belebtschlamm und einem entwickelten Nitrifikationsprozess entsteht die ökologisch perfekteste Biozönose - nitrifizierender Belebtschlamm. Nitrifying Silt Flakes sind groß, kompakt, gut absetzend, mit Gasblasen gefüllt, spontane Schlammflotation beobachtet, die aufgrund von Denitrifikationsprozessen beobachtet wird. Der Denitrifikationsvorgang, der in den Nachklärbecken stattfindet, kann die Qualität des gereinigten Wassers aufgrund der übermäßigen Entfernung von Belebtschlamm insbesondere in der warmen Jahreszeit verschlechtern.

Die Biozönose des nitrifizierenden Belebtschlamms zeichnet sich im Allgemeinen durch die komplexeste ökologische Struktur mit hoher taxonomischer Diversität (bis zu 45 Protozoen) ohne die zahlenmäßige Dominanz verschiedener Arten aus. Filamentöse Bakterien, kleine farblose Flagellaten, kleine Formen sowohl von Nackt- als auch von Schalenamöben sind fast vollständig von der Biozönose verdrängt oder ihre Anzahl ist minimal. Infusorien werden von gastroperischen und attachierten Formen beherrscht, deren vitale Aktivität eng mit wohlgeformten, ausgeflockten Belebtschlammflocken verbunden ist. Es gibt Vertreter der höchsten Ebene - Räuber, die sich positiv auf den Grad der Reinigung von Wasser aus organischen Schadstoffen durch Erhöhung der Intensität des Stoffwechsels auswirken. In nitrifizierendem Schlick sind räuberische Rädertierchen, saugende Ciliaten, räuberische Pilze und Würmer der Gattung Chaetogaster immer vorhanden (ohne Massenentwicklung zu erreichen). Langsame Bewegung in regelmäßigen Abständen.

Im Allgemeinen steigt bei Schlamm mit geringer Beladung aufgrund der reichen Arten die Möglichkeit, dass der Schlamm adäquat auf nachteilige Wirkungen reagiert, und seine Fähigkeit, eine wirksame und nachhaltige Behandlungsqualität beizubehalten, steigt. Wenn sie konzentrierten industriellen Abwässern ausgesetzt werden, behält die Biozönose ihre strukturelle Integrität und ein zufriedenstellendes Ausmaß an enzymatischer Oxidation stabil bei. Die Zerstörung der Stabilität und die Fähigkeit, sich bei einer solchen Biozönose schnell zu erholen, ist nur bei extremer Exposition möglich: infolge einer starken Zunahme der spezifischen Beladung von Belebtschlamm, Exposition gegenüber hochgiftigen (bei Notableitungen) Abwasser, Nährstoffmangel und -ungleichgewicht.

1.2.5 Bildung verschiedener Arten von Biozönosen

Die drei Hauptarten der beschriebenen Bioschlamm-Bioschlammbildung werden in einer Art von Umweltbedingungen gebildet, die eine bestimmte Behandlungsqualität gewährleisten, die in der Planung von biologischen Kläranlagen festgelegt ist. Vor dem Hintergrund der beschriebenen allgemeinen Muster ist die Biozönose von Belebtschlamm in jeder Behandlungsanlage einzigartig in ihrer Struktur und ihren Anpassungseigenschaften und einzigartig, da die Zusammensetzung des Abwassers und die Betriebsweise jeder spezifischen Struktur spezifisch sind und ihre Gestaltung von einer von mehreren spezifischen Arten ist. So wird die Bildung einer Biozönose, ihre Struktur durch Design-Parameter, die Zusammensetzung von Abwasser und die Einhaltung der technologischen Betriebsweise von Kläranlagen, wo die erforderliche Qualität und Menge von aktivem Schlamm, die durch Indikatoren wie die Schlammdosis, Schlammindex, Asche, Alter, Schlammzunahme.

1.3 Tiefe Abwasserbehandlung von Nährstoffen

Eutrophierung - der Prozess des Wachstums der biologischen Vegetation von Gewässern, der aufgrund von überschüssiger Nährstoffbilanz auftritt. Gleichzeitig steigt die Temperatur des Wassers, es entstehen Geschmack und Gerüche, die Farbe des Wassers verschlechtert sich, Algen entwickeln sich übermäßig, unerwünschte Arten von Plankton überwiegen und die vitale Aktivität der Fische ist gestört. Die Eutrophierung wird beschleunigt durch die Verschmutzung durch Nährstoffe, die mit Abwasser und Regenwasser in Gewässer gelangen, Abflüsse aus landwirtschaftlichen Feldern, aus Bodensedimenten usw. Es wird festgestellt, dass die Massenentwicklung von Algen hauptsächlich in Gegenwart von C, N und R stattfindet2 absorbiert durch Wasser aus der Luft (und dieser Prozess wird bei hohen pH-Werten verstärkt, die für Wasser in blühenden Gewässern charakteristisch sind), ist es relativ schwierig, die Konzentration von Kohlenstoff im Wasser zu begrenzen. Es ist am besten, die Eutrophierung zu bekämpfen, indem die Konzentration von Stickstoff und Phosphor in den in die Lagerstätten eingeleiteten Abwässern minimiert wird.

In Gegenwart von freiem Kohlendioxid (dessen Konzentration von der Bikarbonatalkalinität und dem pH-Wert des Wassers abhängt) werden bei einer bestimmten Konzentration von 1 mg MHK und Schwebstoffen 21 bis 25 mg Algen und 1 mg Phosphor 40 bis 250 mg gebildet.

Durch die Tiefenbehandlung von Abwasser kann das Eindringen von N und P in Gewässer verhindert werden, da bei der mechanischen Reinigung der Gehalt dieser Elemente um 8-10%, bei biologischen - um 35-50% und bei Tiefenreinigung - um 98-99% reduziert wird.

Anzahl und Art der Stickstoff- und Phosphorverbindungen beeinflussen die Gesamtproduktivität der Gewässer, weshalb sie zu den Hauptindikatoren für die Bewertung des Verschmutzungsgrades von Wasserquellen zählen.

1.3.1 Entfernung von Stickstoffverbindungen

Biologische Behandlungsanlagen haben die Aufgabe, alle Formen stickstoffhaltiger Substanzen tief zu entfernen, was in komplexen mehrstufigen Prozessen, die unterschiedliche Umweltbedingungen erfordern, erfolgt.

Im Abwasser wird Stickstoff hauptsächlich als Mineral (NH4, Nr2, N0z) und organische (Aminosäuren, Proteingewebe von Organismen, organische Verbindungen) Komponenten. Vier Formen werden durch chemische Analyseverfahren bestimmt: Ammoniumstickstoff, Nitrit, Nitrat, Gesamtstickstoff oder Keldall-Stickstoff (organischer Stickstoff und Ammoniumstickstoff). Im häuslichen Abwasser ist Stickstoff der Hauptbestandteil der organischen Substanz, die die Endprodukte des Stickstoffstoffwechsels im menschlichen Körper darstellt. In Form von Ammoniak oder Harnstoff im Haushaltsabwasser sind 80-90% aller stickstoffhaltigen Stoffe enthalten. Ammonifizierung ist die bakterielle Umwandlung von organischen Stickstoffverbindungen in anorganische Formen, deren Hauptbestandteil Ammoniak ist, der sich während der Desaminierung infolge der Proteolyse von Proteinen pflanzlichen und tierischen Ursprungs ansammelt, die durch heterotrophe faulende (ammonifizierende) Bakterien im Kanalnetz durchgeführt werden. Neben Ammoniak werden Phosphor und Schwefelwasserstoff gebildet. Dieser Prozess wird durch eine niedrige Temperatur (weniger als 10 ° C) und einen sauren pH-Wert behindert. In diesem Fall treten zu viele unzersetzte Proteinverbindungen in die Anlagen ein (und sie werden auch nicht durch chemische Standardanalysen berücksichtigt, da bei der Bestimmung von Ammoniumstickstoff zuvor Protein durch die Zugabe von Koagulantien freigesetzt wird). Das ankommende Protein zersetzt sich an Strukturen in den anaeroben Zonen (die immer vorhanden sind). Aus diesem Grund kann eine Zunahme von Ammoniumstickstoff in gereinigtem Wasser vor dem Hintergrund einer zufriedenstellenden Nitrifikation in Belüftungstanks beobachtet werden.

Nitrifikation ist ein komplexer mehrstufiger Prozess. Die erste Stufe der Nitrifikation, die Oxidation von Ammoniumsalzen zu Nitriten, verläuft nach der Gleichung:

Die zweite Stufe ist die Oxidation der Salpetrigsäuresalze, die in der ersten Stufe zu dem Salpetersäuresalz gebildet werden

Der Nitrifikationsprozess wird als Ergebnis der vitalen Aktivität und funktionellen Aktivität von nitrifizierenden Bakterien, die chemosynthetische Autotrophe sind, durchgeführt; die Anwesenheit von organischen Verbindungen im Medium beeinträchtigt ihre Entwicklung, daher beginnt die Nitrifikation von Ammoniumstickstoff in Aerotanks erst nach der fast vollständigen Oxidation von kohlenstoffhaltigen Verbindungen mit BSB.

Als Ergebnis der Forschung hat Professor S.N. Vinogradsky wurde nachgewiesen, dass organische Substanzen in der aquatischen Umwelt die Entwicklung von nitrifizierenden Bakterien hemmen. Dies ist nur für Lösungen typisch und wird im Boden nicht beobachtet, da nie wasserlösliche Substanzen in nennenswerten Mengen vorhanden sind. Unter Laborbedingungen hemmen bereits geringe Konzentrationen organischer Substanz das Wachstum von Bakterien, gleichzeitig wird jedoch unter natürlichen Bedingungen eine intensive Nitrifikation in den bewässerten Infiltrationsfeldern beobachtet. Nitrifikanten sind jedoch gegenüber wasserunlöslichem organischem Material nicht empfindlich und können diesem in großen Mengen standhalten. Gelöste organische Substanzen wirken sich negativ auf das Wachstum nitrifizierender Bakterien und in geringerem Maße auf den Prozessverlauf selbst bei bereits vorhandenen Bakterien aus. Darüber hinaus beeinflussen nicht nur Mikroben, sondern auch deren Enzyme die Nitrifikationsprozesse. Das heißt, unter den Bedingungen der Unterdrückung von Nitrifikanten kann der Prozess für einige Zeit enzymatisch fortgesetzt werden. Diese beiden Umstände erklären die periodisch auftretende Nitrifikation in Belebungsbecken mit einem ziemlich hohen Verschmutzungsgrad, der durch den MIC-Indikator gekennzeichnet ist.

Die Empfindlichkeit von Nitrifizierungsmitteln gegenüber gelösten organischen Stoffen schafft gewisse Schwierigkeiten beim Sicherstellen der Nitrifikation in Belüftungsbehältern (im Gegensatz zu Bewässerungs- und Filtrationsfeldern), da eine vorbereitende zufriedenstellende Entfernung von kohlenstoffhaltigen organischen Verbindungen notwendig ist. Es sei daran erinnert, dass die Hemmung der Nitrifikation in höherem Maße nicht durch die kohlenstoffhaltigen Verbindungen selbst erfolgt, sondern durch den Prozess ihrer aktiven Oxidation durch heterotrophe Mikroorganismen, an denen nitrifizierende Mittel im Kampf um gelösten Sauerstoff deutlich verlieren. Noch empfindlichere Nitrifikanten gegen unnatürliche organische Verbindungen (Pestizide, Herbizide). Sie sind sehr empfindlich gegenüber Cyaniden (0,65 mg / dm 3), Phenol, Anilin, Kohlenmonoxid, Methan, Zink, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Chrom. Fast alle Schwermetalle sind nitrifizierende Inhibitoren, Giftstoffe in Konzentrationen über 5 mg / dm 3. Um eine Nitrifikation mit einem signifikanten Gehalt an Giftstoffen im ankommenden Wasser für die Reinigung sicherzustellen, ist daher eine zweistufige Reinigung bevorzugt: a) hochbelastbare Biofilter; b) Aerotanks.

Die Intensität des Nitrifikationsprozesses wird durch das Verhältnis von Kohlenstoff und Stickstoff im Medium beeinflusst. Solange es einen Überschuß an organischen Substanzen gibt und sich heterotrophe Bakterien intensiv entwickeln - Konkurrenten von Nitrifizierungsmitteln für Ammoniak in konstruktiven Stoffwechselprozessen - wird die Nitrifikation unterdrückt. Darüber hinaus absorbieren heterotrophe Bakterien, wie bereits erwähnt, intensiv den von Nitrifikanten benötigten Sauerstoff. Nachdem das organische Material mineralisiert ist und sich Ammoniak ansammelt, entstehen Bedingungen für die Entwicklung von Bakterien, den Erregern der ersten Phase der Nitrifikation, die von Bakterien verschiedener Gattungen durchgeführt wird.

Die günstigste Reaktion für nitrifizierende Bakterien, die die erste Stufe der Nitrifikation bereitstellen, liegt im Bereich von pH 7,2-8,4, sie sind besonders empfindlich gegenüber einer Verschiebung des pH-Werts in den sauren Bereich.

Die Nitrifikationsprozesse hängen von der Temperatur der Abfallflüssigkeit ab. Bei einer Temperatur von +9 C nimmt die Nitrifikationsrate ab (8C ist das minimal zulässige); Bei einer Temperatur von +6 C hört der Prozess vollständig auf, bei einer Temperatur von mehr als +37 C sinkt die Nitrifikationsrate auch aufgrund einer Abnahme des gelösten Sauerstoffs in Wasser. Im Temperaturbereich von 15 bis 35 ° C ist die Nitrifikation befriedigend und ihre Intensität nimmt mit steigender Temperatur zu. Unter anderen für die Nitrifikation günstigen Bedingungen wird seine Aktivität im Winter um 10% verringert.

Als oxidierbares Substrat können Bakterien Ammoniak, Harnstoff, Harnsäure, Guanin verwenden. In diesem Fall verbraucht der organische Teil des Moleküls keine Bakterien. Alle Energie, die für die Prozesse der lebenswichtigen Tätigkeit notwendig ist, erhalten Bakterien, oxidierende Ammoniumsalze, die gleichzeitig als Wasserstoffdonor wirken.

Nitrifikation ist ein eher langsamer Prozess, der noch mehr verlangsamt und gehemmt wird, wenn in der Schlammmischung kein gelöster Sauerstoff mehr vorhanden ist. Der minimal erforderliche Gehalt an gelöstem Sauerstoff sollte 1 mg / dm 3 übersteigen. Das Optimum für die erste Stufe liegt im Bereich von 1,8 - 3,0 mg / dm 3. Darüber hinaus ist nicht nur ein ausreichend hoher Gehalt an gelöstem Sauerstoff erforderlich, um die Atmungsaktivität von Aktivschlammorganismen zu gewährleisten, sondern auch eine gründliche Vermischung der Schlammmischung in Aerotanks, die entweder durch eine große Luftmenge oder durch ein perfektes Belüftungssystem erreicht wird (optimale Kombination von feinblasigen und großblasigen Belüftern). Die Umwandlung von einem Milligramm Ammoniumstickstoff zu Nitrit verbraucht 2,33 mg gelösten Sauerstoff. Das Auftreten von Nitriten in gereinigtem Wasser deutet darauf hin, dass der größte Teil der organischen Substanzen bereits mineralisiert ist (mit Ausnahme der Prozesse in den Bewässerungsfeldern, wo sie parallel fließen).

Die zweite Stufe der Nitrifikation - die Bildung von Nitraten beginnt erst mit dem erfolgreichen Abschluss der ersten, da ein Überschuss an Ammoniak die Entwicklung von Krankheitserregern der zweiten Phase der Nitrifikation hemmt. Für gut akklimatisierten Belebtschlamm beträgt die zulässige NH3-Konzentration in dem in die Aerotanks eintretenden Wasser 2,7 g / dm 3. Die zweite Stufe der Nitrifikation besteht in der Oxidation der Salpetrigsäuresalze, die in der ersten Phase gebildet werden, zu dem Salpetersäuresalz.

Bakterien der zweiten Stufe sind gegenüber widrigen Umweltbedingungen, dem Gehalt an gelöstem Sauerstoff, noch empfindlicher. In einer sauren Umgebung entwickeln sich diese Bakterien nicht, da das undissoziierte Salpetersäuremolekül giftig ist. In einer alkalischen Umgebung beeinträchtigt undissoziiertes Ammoniak sie nachteilig. Aus diesem Grund funktionieren sie in einem engen Bereich von neutralen pH-Werten von 7,0 bis 7,6, was den Gehalt an gelöstem Sauerstoff erhöht (bei einem Gehalt von 3,3 mg / dm 3 erreicht die Nitrifikation in der zweiten Stufe maximale Werte). Die Oxidation von 1 mg Nitrit zu Nitraten erfordert 3,4 mg Sauerstoff. Die Nitrifikationsbakterien der zweiten Stufe sind jedoch weniger empfindlich gegenüber Giftstoffen und vermehren sich viel schneller als die Bakterien, die die erste Stufe liefern. Daher ist die erste Nitrifikationsstufe aus diesen Gründen häufiger limitierend.

Für den erfolgreichen Nitrifikationsvorgang müssen nicht nur kritische Werte des gelösten Sauerstoffs in der Schlammmischung eingehalten werden, sondern auch 2-3 mal mehr Luft am Anfang des Aerotanks und der Regeneratoren als in anderen Zonen des Belüftungstanks bereitgestellt werden und eine zufriedenstellende Art der Schlammentfernung aus Nachklärbecken sichergestellt werden für die Verhinderung seiner Ablagerungen und vergrössern es des Bedürfnisses der Absorption des Sauerstoffes.

Für eine zufriedenstellende Nitrifikation sind auch geringe Beladungen an Belebtschlamm und ein ausreichendes Schlammalter (mindestens 4-5 Tage) erforderlich, um den Verlust an Nitrifikanten bei der Entfernung von überschüssigem Belebtschlamm auszugleichen, da Nitrifikanten langsamer als heterotrophe Bakterien anfallen. Es wurde festgestellt, dass für die vollständige Oxidation von Ammoniumstickstoff eine Verweilzeit des Schlamms von 18 bis 24 Stunden in dem System erforderlich ist. Die Dauer der Nitrifikation ist direkt proportional zur Anzahl der nitrifizierenden Bakterien. Bei gleicher Temperatur beträgt die Wachstumsrate etwa 50% mehr. Daher beeinflusst eine übermäßige Entfernung von Schlamm aus dem System hauptsächlich die Stufe der Nitritbildung, und da diese Stufe die Hauptquelle für die Bildung von Nitraten ist, wird der gesamte Prozess der Nitrifikation zerstört.

Bei Schlammbelastung 400-500 mg BSB3 pro g Belebtschlamm ist keine Nitrifikation vorgesehen. Bei Belastungen von 200-250 mg / g treten insbesondere im Sommer Nitrate auf. Bei niedrigen Lasten von 100-150 mg / g geht der größte Teil des Stickstoffs in Nitrate über. Für den erfolgreichen Nitrifikationsfluss in Belüftungstanks ist ein Nitrifikationspotential im Abwasser nach der primären Sedimentation, d. H. der Wert des Verhältnisses BPCK / Gesamtstickstoff. In herkömmlichen Reinigungssystemen, die mit vollständiger Oxidation und anschließender Nitrifikation arbeiten, beträgt das Nitrifikationspotential 5-6. Mit seiner Zunahme nimmt die Intensität der Nitrifikation ab. In Systemen von Niedriglast-Aerotanks, die eine tiefe Nitrifikation bereitstellen, sowie in zweistufigen sukzessiven Reinigungsverfahren beträgt das Nitrifikationspotential im Abwasser nach Vorklärbecken 3.

Die Beschreibung des Prozesses der Stickstoffumwandlung ermöglicht die Identifizierung kritischer Faktoren für den Verlauf der Nitrifikation auf bestehenden biologischen Behandlungsanlagen (siehe Tabelle 4). Dazu gehören:

Temperatur des behandelten Wassers;

der Gehalt an wasserlöslichen leicht oxidierbaren organischen Stoffen im behandelten Abwasser und die Wirksamkeit seiner Oxidation;

aerob in Belebungsbecken, Nachklärbecken;

Zusammensetzung und relativer Gehalt von Industrieableitungen im Abwasser, das Vorhandensein von toxischen Substanzen in ihnen;

Nitrifikationspotential im Abwasser nach der Primärsedimentation;

Beladung des Belebtschlamms, Alter des Schlammes und Anzahl der nitrifizierenden Bakterien;

Belüftungszeitraum im Belebungsbecken und der Prozentsatz der Belebung des Belebtschlamms. Die Anwesenheit von oxidierten Formen von Stickstoff in gereinigtem Wasser zeigt die Nitrifikation von Ammoniumstickstoff und die Zunahme des Nitratgehalts an - die Tiefe und Vollständigkeit des letzten Prozesses der Nitrifikation. Die Anwesenheit von NH3 und NO2 in gereinigtem Wasser zeigt eine unzureichende Oxidationstiefe und Nitrifikation an. Bei biologischen Kläranlagen, die eine tiefe Nitrifikation bereitstellen, wird in gereinigtem Wasser der gesamte Stickstoff hauptsächlich in Form von Nitraten dargestellt und sein Gehalt beträgt mindestens 5-6 mg / dm 3.

Notwendige Bedingungen für die Nitrifikation

Biologische Behandlung von häuslichem Abwasser

Für dauerhaften Wohnsitz Haus, Gebäude, etc. Entlastung zur Entwässerung

Empfohlene Kapazität - von 1 bis 2,5 m3 / Tag.

Für kleine Siedlungen und andere Objekte mit Ableitung in das Entwässerungssystem

Empfohlene Kapazität - von 3 bis 30 m3 / Tag.

Für uns. von Gegenständen mit der Möglichkeit der Entladung in die Reservoirs der Fischzucht-Destination

Empfohlene Kapazität - von 5 bis 600 m3 / Tag.

Für uns. Gegenstände mit der Möglichkeit, in Reservoirs des Fischzuchtortes zu entladen, wenn sie bei schwierigen Wetterbedingungen an schwer zugänglichen Orten installiert werden

Die empfohlene Kapazität liegt zwischen 5 und 3.000 m3 / Tag.

Hohe Leistung bei geringen Abwasseraufbereitungskosten

Die empfohlene Kapazität liegt zwischen 2.000 und 50.000 m3 / Tag.

Hoher Grad und volle Automatisierung des Abwasserbehandlungsprozesses

Empfohlene Kapazität - von 50 bis 50 000 m3 / Tag

Lösungen werden für die biologische Behandlung von häuslichen Abwässern von Wohngebieten und Industriebetrieben mit einer Kapazität von 1 bis 50.000 m³ / Tag (in einigen Fällen ist es möglich, die Kapazität auf 1.000.000 m³ / Tag zu erhöhen) angewendet.

Die Lösungen gewährleisten die Einleitung von Wasser in den Teich für die Fischerei, die Organisation der Einleitung in den Filterbereich ist möglich (die Änderung hängt von der Art des Bodens, den Umweltanforderungen und dem Projekt ab).

Die wirtschaftliche Aktivität ist irgendwie mit der Bildung von verschmutztem Abwasser verbunden. Die Erhaltung des natürlichen Wasserkreislaufs und des rationellen Naturmanagements implizieren die Rückführung von Wasser in Gewässer. Natürlich ist es notwendig, das Abwasser vor der Einleitung zu reinigen. Ein ausreichender Reinigungsgrad wird durch eine komplexe Schritt-für-Schritt-Verarbeitung erreicht. Eine der wichtigsten Phasen ist die biologische Behandlung von Abwasser, die die Einleitung von Abwässern aus organischen Einschlüssen ermöglicht.

Arten von organischen Kläranlagen

Biologische Abwasserbehandlungsanlagen sind offene oder unterirdische Teiche, Filtrationsfelder oder Faulbehälter, abhängig von der verwendeten Methode. In Teichen und Filtrationsfeldern werden im Abwasser gelöste organische Partikel im Zuge der Vitalaktivität von Bakterien mit aerober Metabolisierung abgebaut. Gleichzeitig bildet sich Belebtschlamm in Teichen mit gelösten Schadstoffen - einer Suspension aus Schadstoffpartikeln und Bakterien, die auf ihnen wachsen. Anaerobe Organismen entwickeln sich in Faulbehältern, die keine Anwesenheit von Sauerstoff erfordern.

Mit oder ohne Luft?

Aerobe und anaerobe Methoden unterscheiden sich in ihren Besonderheiten. Anaerobe Bakterien vertragen sich besser mit starker organischer Verschmutzung und zeichnen sich durch einen geringen Anstieg der Biomasse aus. Sie zersetzen jedoch organische Stoffe nicht vollständig und nach ihnen ist eine zusätzliche Reinigung des Abflusses unter aeroben Bedingungen erforderlich. Aber aerobe Bakterien zersetzen fast 100% der organischen Rückstände zu molekularem Wasser und Kohlendioxid, aber sie sind nur bei relativ niedrigen Konzentrationen von Schadstoffen lebensfähig und aktiv und erfordern Belüftung - Sättigung des Substrats mit Sauerstoff. Um die Leistungsindikatoren besser zu verbessern, werden Kläranlagen mit bestimmten Bakterienstämmen besiedelt. Die Artenzusammensetzung des Bakterienmaterials wird in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Schadstoffe im Abwasser ausgewählt.

Reinigung von Haushaltsabfällen

Häusliches Abwasser umfasst Abwasser, das in das Abwassernetz von Lebensmittelverarbeitungsbetrieben, Latrinen, Duschen, Wäschereien und ähnlichen Einrichtungen abgegeben wird. Die Zusammensetzung dieser Abflüsse ist neben organischem (ca. 58%) durch einen signifikanten Gehalt an mineralischen Schadstoffen (40%) und oberflächenaktiven Substanzen gekennzeichnet, die als Bestandteile von Waschmitteln verwendet werden. Ein großer Teil der organischen Verschmutzung besteht aus physiologischen Ausscheidungen und organischen Rückständen aus der Lebensmittelverarbeitung. Die Anwesenheit von Detergenskomponenten in der Lösung erschwert den biologischen Behandlungsvorgang.

Biologische Reinigungsfunktionen

Die biologische Behandlung von häuslichem Abwasser ist eine der Phasen der komplexen Behandlung, der eine mechanische Behandlung vorausgeht, gefolgt von chemischen Methoden zur Bindung von Schadstoffen und zur Zerstörung von Krankheitserregern. Unter Berücksichtigung des Umfangs der Kläranlagen und der durchschnittlichen Zusammensetzung des Abwassers wird ein optimales Bio-Reinigungsverfahren mit oder ohne zusätzliche Belüftung gewählt, wobei der Belebtschlamm, ein Gegenstromsystem und andere Hilfsmittel verwendet werden, um akzeptable Indikatoren für gereinigtes Wasser am Auslass zu erhalten.