Анаэробные процессы на фильтрах

Рис. 9.11. Различные анаэробные процессы, происходящие на фильтрах. Обычно после этой стадии отстойник не используется. Высота псевдоожиженного слоя регулируется путем удаления части загрузки (на рисунке не показано), которая после обработки затем возвращается в реактор. Отработанный ил может поступать на обработку отдельно или может смешиваться с потоком обработанной воды.

Во всех анаэробных процессах, происходящих на фильтре, некоторая часть биомассы находится во взвешенном состоянии. Это особенно характерно для фильтров с неподвижной загрузкой, [c.359]

Рис. 26.7. Сравнение модели анаэробного процесса первого порядка с экспериментальными данными [2] для анаэробного фильтра при нагрузке по ХПК равной 3,7 кг/мз в сут (а) и 28 кг/м в сут (б).

За последнее время все чаще и чаще биологическую очистку ведут не в естественных условиях на полях орошения, а в искусственно созданных условиях, благоприятных для развития жизнедеятельности бактерий. Такая биологическая очистка производится либо в замкнутых резервуарах и отстойниках, либо в открытых биологических фильтрах. При биологической очистке сточных вод протекают окислительные (аэробные) процессы медленного сгорания органических веществ. Для переработки нерастворимых примесей (осадков) сточных вод или ила, образующегося при аэробной очистке, используются бескислородные (анаэробные) процессы, сопровождающиеся восстановительными реакциями разложения органических веществ . [c.136]

Об этих условиях и важности их учета в техническом подходе к использованию биофильтров для очистки сточной воды известно очень немного. Все указанные процессы играют важную роль, если очистка ведется на капельных фильтрах старого образца с низкой нагрузкой. Такие фильтры часто подвержены локальной кольматации. В анаэробных условиях биопленка разлагается и в конце концов сбрасывается, в результате чего освобождается пространство для нового роста. При обслуживании таких фильтров возникает много проблем, и сегодня они уже неконкурентноспособны. [c.330]

О степени влияния анаэробных условий на общий процесс очистки на капельных и погружных фильтрах, а также в реакторах с вращающимися дисками, работающими при нормальной нагрузке без нитрификации, ничего не известно. [c.330]

Разработана схема анаэробно-аэробной обработки сточных вод [155]. Для этого подобран комплекс эффективных бактерий и других микроорганизмов. Процесс осуществляют в четыре стадии. Сначала сточные воды подают на вращающийся фильтр. Проходя через сито, сточные воды очищаются от примесей размером более 0,5 мм. Далее их выдерживают в течение 24 ч в буферном бассейне и доводят рИ до 6—8. Анаэробную обработку проводят в двух параллельных реакторах объемом 400 каждый. В первом контактном реакторе с неподвижным слоем активного ила и [c.81]

Устройство фильтров для анаэробной очистки такое же, как и фильтров, предназначенных для других биологических процессов. Для работы станций рассматриваемого типа важно, чтобы в стоке было невысокое содержание взвешенных веществ, иначе возможна кольматация фильтров. Низкий уровень концентрации взвешенных веществ в подаваемом стоке в сочетании с низким приростом ила приводят к тому, что в обработанном стоке концентрация взвешенных веществ также очень низкая. Поэтому на многих сооружениях с анаэробными фильтрами вторичные отстойники не используются. Еще одна причина отсутствия отстойников заключается в том, что анаэробная очистка осуществляется с целью предварительной обработки стока. [c.359]

Микробиальная зона, непосредственно примыкающая к поверхности загрузки, являемся анаэробной, вследствие чего могут появиться конечные продукты метаболизма, имеющие дурной запах. Восстановленные химические соединения, образующиеся в процессе очистки бытовых сточных вод, как, например, сероводород, окисляются, если аэробная зона имеет надлежащую аэрацию. Однако если поры загрузки заполняются избыточной биомассой, весной и осенью могут распространяться неприятные запахи, когда вследствие изменения температуры воздуха уменьшается естественная циркуляция последнего через загрузку. Производственные стоки, особенно с предприятий пищевой промышленности, имеют характерные запахи, которые трудно устранить в биофильтре, и это создает определенные проблемы, даже когда эксплуатационные нагрузки не превышают расчетных. В некоторых местах для уменьшения распространения неприятных запахов фильтры закрывают крышками, но установка их должна быть тщательно продумана. Например, для поддержания надлежащей циркуляции воздуха через загрузку и предотвращения возникновения коррозионной атмосферы под куполом может потребоваться система принудительной вентиляции с газоулавливающим устройством для удаления запахов из отходящего воздуха. [c.308]

Технологические процессы, обычно применяемые для обработки осадков после фильтрования, схематично показаны на,рис. 11.44. Биопленка из промежуточных или конечных осветлителей возвращается вместе с рециркуляционным потоком в головную часть сооружения для улавливания в первичном отстойнике. Осадок из отстойников может подвергаться гравитационному уплотнению, хотя обычно это не практикуется, так как концентрация сухого вещества в среднем составляет 5%. Анаэробное сбраживание — распространенный способ стабилизации исходного осадка. Жидкий сброженный ил может использоваться Е сельском хозяйстве или высушиваться на иловых площадках, после чего его удаляют и закапывают в землю. На более крупных очистных сооружениях сырые осадки после химической обработки и обезвоживания в вакуум-фильтрах транспортируют на самосвалах и сбрасывают на свалки. [c.337]

В системе анаэробного фильтра могут протекать реакции двух типов. Кинетика первого типа реакций описывается уравнением Михаэлиса, рассматривающим изменение биомассы процессы второго типа относятся к реакциям первого порядка, [c.334]

Понятно, что детали технического устройства таких систем могут сильно различаться. Так, существует несколько конструкций небольших реакторов — от простейшей бродильной ямы. в грунте с фиксированным объемом газа до подземных или полу-подземных баков с металлическим или резиновым накопителем газа с изменяющимся объемом Эти установки могут работать в режиме полного перемешивания, полного вытеснения, в резки- ме контактных процессов, как анаэробные фильтры или реакторы с псевдоожиженным слоем. Конструкция таких устройств определяется типом перерабатываемого сырья. Задача заключается в том, чтобы не допустить потери микроорганизмов При работе системы, Это достигается либа путем повторного их использования, либо помещением в реактор поддерживающего субстрата, на котором и растут клетки. Последний способ- особенно хорош в случае, когда в реактор поступает, раствор с .йиз-,КИМ содержанием взвешенных частиц. .. [c.74]

А. Обычная обработка. Наиболее важную, если не основную, роль в обработке стоков играют микробиологические процессы, основанные на усиленной минерализации органического вещества (например, обработка активированным илом, капельные фильтры, медленные песчаные фильтры) и на метановом брожении (анаэробное разложение). Основные конечные продукты этих процессов или безопасны (двуокись углерода, вода), или легко удаляются (клетки, СН4). Так как клетки патогенных микроорганизмов в чужеродной для них среде также представляют органическое вещество, подлежащее минерализации, биологическая обработка ведет к снижению их количества. [c.289]

Тем не менее использование заражающего материала из активно эксплуатируемой установки при запуске вновь построенной установки, безусловно, является эффективным, особенно в случае процессов анаэробного разложения. Медленные песчаные и капельные фильтры требуют определенный период для созревания , т. е. до момента развития микробиальной пленки на твердом субстрате. [c.293]

Возможно, наиболее удачный метод очистки этих вод — управляемая анаэробная переработка, которая ускоряет стабилизацию свалки. Альтернативой этому методу является рециркуляция фильтрующихся вод сквозь массу твердых отходов, либо с помощью поверхностного орошения, либо введением их в глубь массы отходов. В этом случае свалка используется как анаэробный биофильтр, работающий в режиме идеального вытеснения с обратной связью. При использовании этого метода скоростью добавления воды следует управлять так, чтобы оптимизировать процесс биологической очистки с точки зрения времени пребывания, глубины слоя отходов и поддержания температуры в их массе [262]. Рециркуляция воды с помощью распыления также ускоряет испарение [267], улетучивание низкомолекулярных органических соединений и окисление с последующим осаждением таких металлов, как железо, хотя, в целом, общий объем воды, доступной для рециркуляции, будет, конечно, увеличиваться со временем [271]. [c.155]

Второй стадией процесса является денитрификация, которая большей частью осуществляется в затопленных фильтрах в присутствии анаэробных денитрифицирующих бактерий. Для этой цели применяются фильтры с мелкозернистой загрузкой (песок с крупностью зерен [c.79]

Кислая реакция стоков и большое содержание органических веществ вызывают развитие плесени. Затрудняется доступ кислорода к фильтрующему материалу, приостанавливается минерализация, в толще биофильтра аэробные процессы сменяются анаэробными, появляется неприятный запах, очистка прекращается. [c.78]

Технологическая схема для очистки бытовых сточных вод с расходом от 1 до 25 м /сут (рисунок 66). После анаэробного реактора первой ступени сточная вода самотеком направляется в анаэробный реактор второй ступени 3, где происходит дальнейший процесс анаэробной переработки загрязнений микроорганизмами, закрепленными на волокнистой загрузке, дополнительное осветление очищенной сточной воды и уплотнение избыточной биомассы, которая из конической части реактора насосом подается на обезвоживание. Очищенная в анаэробных биореакторах сточная вода самотеком направляется на фильтрующую траншею 4 для глубокой аэробной биологической очистки и обеззараживания. [c.164]

Анаэробно сброженные осадки сточных вод имеют высокое удельное сопротивление, что затрудняет процесс обезвоживания их на вакуум-фильтрах. Поэтому сброженный осадок перед вакуум-фильтрованием подвергается промывке с последующим уплотнением и обработке химическими реагентами. Схема обезвоживания сброженных осадков вакуум-фильтрованием представлена на рисунке 88. [c.255]

Для проведения анаэробных процессов наиболее часто используется фильтр с неподвижной загрузкой (рис. 9.10). Обычно это погружной фильтр с загрузкой из полимерного материала и восходяш 1м потоком жидкости. [c.360]

Полезно также микроскопическое наблюдение за составом микроорганизмов активного ила и биопленки. Так, чрезмерное развитие грибов и нитчатых бактерий в активном иле, хотя и ускоряет процесс окисления органических веществ стока, однако нарушает работу аэротенка, поскольку такой ил не образует хлопьев, плохо оседает в отстойниках и вызывает вторичное загрязнение воды. Это явление носит название вспухания ила. Вспухание наблюдается при изменении условий очистки. Ему способствует перегрузка очистных сооружений сточными водами, недостаточная аэрация, наличие в стоке углеводов, изменение реакции среды в кислую сторону. Бурное развитие грибов в биофильтрах приводит к закупориванию отверстий между загрузочными камнями и ухудшению аэрации, в результате чего очистка становится затруднительной, а в теле фильтра начинаются анаэробные процессы разложения пленки, сопровождающиеся скверным запахом. В таком случае сооружение требует полной очистки и наращивания биопленки заново. [c.123]

Большое значение для нормальной работы высокона-гружаемых биофильтров имеет качество фильтрующего материала. Опыт работы Щукинской, Кожуховской и других отечественных биологических станций показал, что такие материалы, как щебень, галька прочных горных пород и керамзит по своим качествам превосходят кокс и котельный шлак. Обладая большой шероховатостью и пористостью, шлаковая загрузка создает условия для образования толстой биопленки, в глубине которой (происходят анаэробные процессы, что способствует заиливанию биофильтра п препятствует свободной циркуляции воздуха в теле биофильтра. [c.32]

Температура стратификации в водохранилищах и озерах оказывает непосредственное влияние на качество воды, используемой для водоснабжения. Летом вода, забираемая с поверхности озер, имеет более высокую температуру и может содержать водоросли, которые вызывают закупорку фильтров и обусловливают появление привкуса и неприятного запаха. Более холодная застойная вода в гиполимнионе может быть лишена растворенного кислорода и содержать большое количество углекислого газа и продуктов анаэробных процессов, например сероводород, органические соединения, имеющие неприятный запах, или восстановленное железо. Обычно во время стратификации слои, расположенные несколько ниже термоклайна, дают воду удовлетворительного качества. В зимний период предпочтительнее использовать воду, находящуюся ближе к поверхности, так как качество воды, расположенной возле дна, может быть плохим из-за ее контакта с загнивающими органическими веществами. Вследствие изменений, происходящих в толще воды, необходимо иметь водоприемник с впускными окнами на различных глубинах, чтобы можно было забирать воду из наиболее желательного горизонта. При весенней и осенней циркуляции вода перемешивается, что приводит к рассеиванию любых загрязняющих веществ по всей толще воды. В связи с этим может возникнуть необходимость усилить контроль над вкусом и запахом воды прн ее очистке, особенно осенью, когда загнивающие водоросли и анаэробные придонные слои воды перемещиваются со всей водой водоема. [c.110]

Для сточных вод, поступающих на очистные сооруя<ения канализации, законодательством установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ с целью профилактики стерилизации биологической пленки на фильтрах и предупреждения торможения аэробных и анаэробных процессов при обезвреживании осадков сточных вод в метантенках, вторичных отстойниках и аэротенках [0-17]. [c.13]

Для очистки сточных вод, содержащих органические соединения с БПК = 5- - 10 г/л, применяется анаэробный биохимический процесс в метантенках. Процесс наиболее полно протекает при 45—55°С без доступа воздуха (термофильное сбраживание). Часто метантенки исгюльзуют для обработки осадков из первичных и вторичных отстойников, после чего осадки легко фильтруются, отделяются и обезвреживаются. В результате распада органических соединений образуются метан, углекислый газ, водород, азот, сероводород, которые сжигают с использованием теплоты отходящих газов для обогрева метантенков. [c.496]

Обезвоживание осадков вакуум-фильтрованием (вариант 1). Анаэробно сброженные осадки сточных вод имеют высокое удельное сопротивление, что затрудняет процесс обезвоживания их на вакуум-фильтрах. По данным АКХ, удельное сопротивление мезофильно сброженных осадков составляет (520—9140)10 °, термофильно сброженных — (3900—9500) 10 ° см/г. Устойчивая работа вакуум-фильтров обеспечивается прп условии, что удельное сопротивление осадка не превышает 60-10 см/г. Поэтому сброл<енный осадок перед вакуум-фильтрованием подвергается промывке с последующим уплотнением и обработке химическими реагентами. Схема обезвоживания сброженных осадков вакуум-фильтрованием представлена на рис, 5,29. [c.122]

Биологическая обработка — самый эффективный способ удаления органических веществ из городских сточных вод. Действие биологических очистных систем основано на том, что смешанные культуры микробов разлагают и удаляют коллоидные и растворенные органические вещества из раствора. Параметры среды, в которой находятся микроорганизмы в очистном сооружении, постоянно контролируются например, активный ил в достаточном количестве снабжается кислородом для поддержания аэробных условий. Сточная вода содержит биологическую пищу, питательные вещества для роста и микроорганизмы. Лица, незнакомые с очисткой сточных вод, часто спрашивают, откуда получают специальные биологические культуры. Многочисленные разновидности бактерий и простейших, присутствующие в бытовых сточных водах, служат на очистных установках в качестве исходной биологической затравки. Затем посредством тщательного контроля расхода поступающих сточных вод, рециркуляции микроорганизмов после их осаждения, снабжения кислородом и применения других способов удается вывести желательные биологические культуры, которые сохраняются для обработки загрязненных стоков. Биопленку на поверхности загрузки биофильтра получают, пропуская сточную воду через фильтр. Через несколько недель фильтр может работать, удаляя органические вещества из сточной жидкости, орошающей фильтр. Активный ил в механической или диффузно-воздушной системе начинает действовать при включении аэраторов и подаче сточной воды. Первоначально необходима высокая степень рециркуляции отстоя со дна вторичного отстойника для сохранения в достаточном количестве биологической культуры. Однако через короткий промежуток времени созревает устойчивый активный ил, который эффективно извлекает органические вещества из сточной воды. При включении в работу анаэробного сооружения приходится преодолевать более существенные затруднения, так как метанообразующие бактерии, необходимые для протекания процесса брожения, немногочисленны в необработанной сточной воде. Кроме того, эти анаэробы растут очень медленно и требуют оптимальных условий окружающей среды. Пуск анаэробной установки может быть значительно ускорен при заполнении тенка сточной водой и засеве ее достаточным количеством бродящего ила из близлежащей очистной установки. Сырой осадок сначала подают с незначительной дозой загрузки, а для поддержания должного значения pH в метантенк в необходимых количествах вводят известь. Даже при этих условиях проходит несколько месяцев, прежде чем установка начинает работать на полную мощность. [c.84]

Биологический процесс. При орошении фиксированных сред бытовыми сточными водами на поверхности сред образуется биологическая пленка (биопленка). Пленка состоит главным образом из бактерий, простейших и грибов, питающихся содержащимися в сточных водах органическими веществами. В них могут присутствовать также иловые черви, личинки мух, ротиферы и другие микроорганизмы. Во время теплой погоды солнечный свет способствует росту водорослей на поверхности загрузки фильтра. Схема, приведенная на рис. 11.12, иллюстрирует протекание биологического процесса. По мере того как сточная вода проходит по поверхности биопленки, из воды извлекаются органические вещества и растворенный кислород и выделяются конечные продукты метаболизма, такие, как углекислый газ. Количество растворенного кислорода в жидкости пополняется за счет абсорбции из воздуха, находящегося в полостях загрузки фильтра. Биологический слой, хотя и очень тонкий. является анаэробным в своей внутренней части. Поэтому, несмотря на то, что биологическое фильтрование называют аэробным процессом, оно по существу представляет собой факультативный процесс, объеди-НЯ101ЦИЙ деятельность как аэробных, так и анаэробных микроорганизмов. [c.297]

Очень большое внимание следует уделять работе тех устройств, которые возвращают сточную воду в головную часть очистнрй станции. При обработке осадков может возвращаться верхний слой из аэробных и анаэробных сбраживателей, верхний слой из гравитационных уплотнителей, нижний слой из флотационных уплотнителей, фугат из центрифуг или фильтрат из вакуумных фильтров. Возвращение избыточного количества взвешенных веществ может привести к повторяющемуся циркулированию мелкой взвеси внутри очистных сооружений. Например, если при обезвоживании осадка применялось недостаточное количество химических реагентов (для кондиционирования), то в фильтрате окажется большое количество взвеси, проходящей через загрузку фильтра. Взвесь затем возвращается к исходному потоку. Эти частицы, коллоидные по своей природе, проходят через первичные отстойники и улавливаются при биологической очистке. Затем они возвращаются вместе с избыточным активным илом для повторного обезвоживания. Циркуляция частиц может привести к перегрузке и нарушению работы всех систем. Однако их присутствие обычно впервые замечают по малой плотности первичного осадка и повышенной потребности в кислороде при аэробном сбраживании. Исследование процесса гравитапионного уплотнения включает измерение расходов поступающего и обработанного осадков и содержания в них сухого вещества. Если содержание взвешенных ве- [c.364]

Моде ть анаэробного фильтра применяется для расчетов очистных систем с учетом особенностей химических процессов прн различных значениях щелочности сточной воды. На рис. 26.12, а показано, что для нагрузкн 3,7 кг ХПК/м сут исходная щелочность в сточной воде не оказывает существенного влияния па рн, так как в результате перехода органического азота в аммоний создается дополнительная щелочность. Осветленная жидкость, получаемая при окислении ила при низком давлеиин, может быть отнесена к этой категории, что, однако, противоречит последнему исследованию Хауга [9]. Этот факт может способствовать тому, что система анаэробного фильтра, использующая подобные рециркулирующие потоки, может стать экономически более целесообразной относительно эксплуатационных и капитальных затрат. [c.349]

Развитие анаэробных зон изменяет характер окислительных процессов и приводит к снижению общего эффекта очистки. При выборе окончательного решения предпочтение отдается свободному доступу воздуха. Такому решению более всего отвечают биофильтры с пластмассовой загрузкой. Ее выполняют в виде блоков из отдельных листов материала волнистой формы. Свободное пространство (его называют пористостью) в таких фильтрах достигает 90%. Несмотря на то что объем загрузки составляет в этих фильтрах всего 10%, а следовательно, биопленки в них относительно немного, производительность биофильтров с пластмассовой загрузкой выше, чем биофильтров других типов. [c.167]

Для облегчения операции отделения дрожжей Пейкерт раз работал процесс, известный под названием б и о с и н. В этом процессе применяется плесневый грибок, образующий длинные мицелярные нити и культивируемый в виде анаэробной культуры. Такие грибковые мицеллы, как и целлюлоза, легко отделяются и промываются на вращающихся фильтрах поэтому не требуется применения сепараторов и центрифуг. [c.348]

На подобном принципе основано испытанное за последние годы анаэробное разложение с гнилостным илом. При многодневном гниении в обогреваемых установках с 90%-ным эффектом очистки и выше выделяется 0,2—0,24 ле газа на 1 кг сухого органического вещества. Юнг (Jung) (7] получил при ускоренном процессе гниения, продолжавшемся 15 ч, 50%-ный эффект очистки по окисляемым веществам и 40%-ный — по БПК. pH сточных вод сдвинулся при этом к нейтральной точке и даже достиг 6,5 — 7,0. Сточные воды, нредварительно обработанные этим методом, легко доступны химическому осаждению известью и хлорным железом и могут быть полностью очиш.ены на биологических фильтрах. [c.490]

Обеспечивается твердый носитель, на котором может расти анаэробная биомасса и, следовательно, удерживаться в реакторе. Степень дисперсности насадки изучалась для систем как с восходящим, так и с нисходящим током жидкости. Для систем с восходящим током скорость потока через реактор часто определяет тип процесса например, использование в качестве насадки песка при низких скоростях потока обеспечивает работу аппарата в режиме анаэробного фильтра, в то время как большие скорости потока приводят к работе в режиме псевдоожил енного слоя. [c.38]

Какой бы тип свалки ни рассматривался, будь то окончательная ликвидация отходов, или анаэробные фильтры, или сбраживатели для получения метана, но полное управление биореактором не будет достигнуто без более полного понимания основ микробиологии и биохимии процесса разложения отходов. К сожалению, несмотря на растущее число публикаций о свалках, количество фундаментальных исследований в этой области чрезвычайно мало. Хотя эта проблема была поставлена в работах Филипа и Кюстера [239] и Джонса и Гранингера [240], тем не менее число сообщений на эту тему по-прежнему незначительно. [c.145]