Биофильтры нитрификации

Рис. 6.7. Экспериментальное подтверждение отрицательного влияния органического вещества на скорость нитрификации на биофильтре [1, 2].

Для отдельного нитрифицирующего биофильтра скорость нитрификации определяется концентрацией либо кислорода, либо аммония, поскольку на практике биопленка обычно является лишь частично проницаемой. Условия, при которых скорость реакции определяется концентрацией кислорода или аммония, можно рассчитать по уравнению (5.32). [c.252]

В зависимости от конкретных условий для расчета скорости реакции можно использовать выражение (6.6) либо (6.7). Если нитрификация проводится на биофильтре, условия ее протекания могут часто меняться если на входе лимитирующее влияние оказывает концентрация кислорода, далее определяющую роль начинает играть концентрация аммония. В таком случае можно провести два отдельных расчета процесса, как это сделано в примере 6.2. [c.253]

Рис. 6.1. Схематическое изображение реакторов нитрификации (N — аммоний и его производные), а —реактор с активным илом б —биофильтр.

Рис. 6.9. Примеры систем с биофильтрами, используемых для нитрификации.

Очистное сооружение, предназначенное для нитрификации, может представлять собой реактор с активным илом или биофильтр (капельный фильтр, аэрируемый фильтр, реактор с вращающимися дисками и др.). На рис. 6.1 показаны схемы этих двух типов реакторов. [c.247]

На рис. 6.7 представлено экспериментальное подтверждение справедливости выражения (6.8). Согласно приведенной зависимости на биофильтре может протекать частичная нитрификация. [c.259]

На рис. 6.8 приведены примеры одно- и двухстадийных систем очистки с активным илом. На рис. 6.9 показаны некоторые принципиальные схемы систем с биофильтрами для нитрификации. Эти системы следует рассматривать как двухстадийные, хотя они могут напоминать одностадийные системы. Объясняется такое сходство тем, что показанные на рис. 6.9 реакторы можно рассматривать как реакторы полного вытеснения, в то время как условия, необходимые для процесса нитрификации, создаются лишь в нижней части биофильтров. [c.260]

Биофильтры для нитрификации в ряде случаев представляют собой реакторы с вращающимися дисками (рис. 6.19). На станции обычно используют серию из 4 реакторов идеального перемешивания такая система хорошо аппроксимируется реактором идеального вытеснения. Органическое вещество удаляется на входе в систему, а аммоний окисляется ближе к выходу из нее. [c.269]

Проектирование биофильтров для нитрификации [c.276]

Биофильтры для нитрификации также могут быть сконструированы как погружные фильтры с аэрацией (с подачей воздуха или чистого кислорода). [c.269]

Как видно из таблиц, биофильтры справлялись с заданной нагрузкой. В сооружениях шли процессы нитрификации концентрация азота нитратов находилась в пределах И—13 жг/л. [c.191]

Двухстадийные системы нитрификации, состоящие из биофильтра и реактора с активным илом [c.269]

Станция очистки воды нитрификацией может работать по двух-стадийной схеме с использованием биофильтра на первом этапе и реактора с активным илом на втором этапе. Станции указанного типа (рис. 6.20) были популярны в 60-е годы, но постепенно их вытеснили такие станции, на которых очистка стоков проводится только в реакторах с активным илом, так как их начальная стоимость ниже. Тем не менее интерес к станциям типа биофильтр плюс активный ил в последние годы вновь возрос, особенно в связи с необходимостью обработки концентрированных промышленных стоков и появлением новых полимерных материалов, которые могут заменять традиционную щебеночную загрузку для иммобилизации биомассы. [c.269]

Рис. 6.20. Двухстадийная система на первой стадии используется биофильтр, на второй стадии, где осуществляется нитрификация, — активный ил.

Каких-либо установившихся правил для проектирования биофильтров для нитрификации не существует. Использование биофильтров для нитрификации стало вызывать интерес относительно недавно —с появлением новых керамических и полимерных материалов, применяемых в качестве загрузки фильтров. Кроме того, были разработаны погружные фильтры, в которых воздух вводится непосредственно в загрузку, выполняющую роль носителя для биомассы. [c.276]

На рис. 7.6 представлен типичный пример реактора, в котором объединены два биофильтра и верхний является аэрируемым. Полномасштабные реакторы такого типа применяются на практике [6]. Реактор денитрификации работает по принципу полного вытеснения, число Пекле для диффузии по высоте Реь составляет 50. В результате аэрации скорость продольной диффузии больше в реакторе нитрификации. [c.294]

Если температура поступающей сточной жидкости на биофильтр и, следовательно, в теле биофильтра опускается ниже 10°С, необходимо особенно тщательно поддерживать нормальные условия эксплуатации, так как при несоблюдении их возможно нарушение процесса нитрификации, восстановить который при низких температурах не удается даже при очень резком и длительном уменьшении нагрузки. [c.129]

В процессе самоочищения речной воды действуют много побочных факторов, которые не принимались во внимание при выводе уравнения дефицита кислорода. Эти факторы включают в себя выпуск сточных вод, быстро потребляющих растворенный в воде кислород, например, содержащих неорганические соединения, которые мгновенно реагируют с растворенным кислородом нитрификацию, которая приводит к биологическому поглощению кислорода отложения ила в заводях вдоль русла реки, которые характеризуются ненормально высоким значением ВПК биологические процессы у дна, когда массы микроорганизмов прикрепляются к донному илу, действуя аналогично прикрепленным микроорганизмам очистной установки (например, биофильтра). Дальнейшие ограничения еще больше сужают возможности практического использования уравнения дефицита кислорода. В процессе вывода этого уравнения принимается, что вдоль всего русла реки ниже единичного выпуска сточных вод, содержащих органические вещества, сохраняются одинаковые и стабильные условия. Поэ- [c.126]

Концентрация хрома (VI). 1 мг/л сточных вод заметно уменьшает образование осадка в отстойниках [84], вызывает чрезмерное образование пленки иа поверхности биофильтров и тормозит очистку сточных вод [85 71], ослабляет минерализацию осадка в отстойниках, процессы окисления и нитрификации органических веществ на биологических фильтрах [86]. Концентрация [c.138]

Удельная скорость окисления аммиака практически линейно зависит от его концентрации, поэтому высокая степень очистки при удовлетворительной средней окислительной мощности может быть достигнута при применении нитрификатора-вытеснителя, секционированного аппарата или затопленных биофильтров с восходящим потоком. Оптимальные условия процесса нитрификации [c.28]

Спустя 6 месяцев на биофильтре очищался сток, содержащий 500 мг/л формальдегида. Вначале в очищенной жидкости формальдегид не обнаруживался, в сооружении шли процессы нитрификации, хотя ВПК увеличилась с 7 до 14 мг/л, а бихроматная окисляе.мость — с 46 до 74 лгг/л. Но в дальнейшем биофильтр с такой нагрузкой не справился. Качество очищенной жидкости постепенно ухудшалось — появились формальдегид, вначале в количестве 7,5 мг/л, а затем концентрация его повысилась до [c.137]

Нагрузка на биофильтр была увеличена до 1 объема на 1 объем загрузочного. материала. При тако.м технологическом режиме сооружение работало 2.5 месяца, давая устойчивый эффект очистки. Очищенная жидкость была без запаха, БПК не выше 10 мг/л, бихроматная окисляемость 40 мг/л, в сооружении шли процессы нитрификации. [c.146]

Биохимическая очистка сточных вод, содержащих значительные количества ПАВ, особенно биологически жестких, невозможна из-за ряда осложнений в работе биологических очистных сооружений сильное пенообразоваине ири аэрации сточных вод в аэротенках, приводящее к выносу активного ила, снижению его концентрации и вследствие этого ухудшению очистки сточ-вых вод от загрязнений сорбция значительных количеств медленно окисляющихся ПАВ на хлопьях активного ила в аэротенках и на пленке биофильтров, что приводит к значительному превышению концентрации ПАВ в этих сооружениях, подавлению развития некоторых микроорганизмов и тем самым к менее полной очистке сточных вод заметное торможение процессов нитрификации, в ряде случаев. Поэтому в зависимости от сте-пепп отрицательного воздействия на эти показатели для каждого ПАВ устанавливают его ПДК в сточных водах, поступающих на очистные биологические сооружения (табл. 24). [c.213]

Обычно в реакторах с биофильтром необходимость в рециркуляции ила отсутствует, поскольку концентрация ила в биопленке достаточно высока благодаря развитой поверхности твердой подложки. Поэтому в ряде случаев мы можем не рассматривать отдельно вторичные отстойники, см. гл. 6 о нитрификации. Обычно, впрочем, ил, содержащийся в воде, которая уже прошла сквозь биофильтр, необходимо осаждать. Присутствие ила в воде, прошедшей через биофильтр, объясняется или отрывом биомассы от биопленки, или же наличием в поступающей на фильтр воде суспендированных твердых веществ. [c.212]

Рис. 6.18. Типичные колебания степени нитрификации в традиционном биофильтре с низкой нагрузкой (очистная станция Лундтофте, Дания).

В табл. 6.3 представлены типичные значения скоростей реакций для реакторов с вращающимися дисками, полученными при обработке промышленных стоков различных типов. Количество удаляемого азота, установленное по этой таблице, можно использовать и при проектировании станций, обрабатывающих коммунальные стоки — на тех участках станций, где основная часть органическог о вещества уже удалена. Будет или не будет протекать нитрификация на биофильтрах можно определить из выражения (6.8). [c.276]

На рис. 11.2 представлены величины скоростей реакции, установленные экспериментально и рассчитанные с помощью откалиброванной модели. Эти данные характеризуют два типа обработанных стоков, поступающих со станции очистки без нитрификации. Первый поступает непосредственно из последнего отстойника, а второй проходит дополнительную обработку на обычном фильтре для удаления взвешенных веществ, который используется перед стадией нитрификации на биофильтре. Приведенные на рисунке кривые демонстрируют двухкомпонентный переход от реакции с порядком 1/2, лимитированной диффузией аммония, к реакции нулевого порядка по аммонию, лимитированной диффузией кислорода в бионленке. Форма кривых может ввести в заблуждение, поскольку кажется, что она описывается простой кинетикой Моно. Однако такое истолкование было бы ошибочным, поскольку кинетика Моно не учитывает ни изменений толщины бионленки, что может быть важным, ни зонного деления бионленки, нанример одновременного протекания денитрифнкации. [c.450]

В дальнейшем фузельная вода была заменена искусственным стоком, содержащим этиловый спирт в количестве 336 мг л и биогенные добавки. Повышение концентрации азолята А до 150 мг л пе вызвало существенных нарушений показателей работы биофильтра. Неустойчивость процессов нитрификации отмечалась как в опытном, так и в контрольном биофильтрах. [c.39]

Дальнейшее повышение ког центрации азолята А (до 275 мг/л) сопровождалось заменой искусствеипого спиртового стока фекально-хозяйственным с добавкой глюкозы ( а затем сахарозы) в количестве 400 мг л. При этом очистка стока на биофильтре продолжалась с достаточной эффективностью-Отмечалось некоторое торможение процессов нитрификации. Величина ХПК стока, содержащего азолят А, после очистки была значительно выше таковой в контроле. [c.39]

Первоначально высоконагружаемые биофильтры применялись только для неполной биохимической очистки сточных вод, когда выходящий сток может иметь БПК5 выше 20—30 мг/л. Процессы нитрификации в биофильтрах при этом не происходят. Исследования Московского института инженеров городского строительства (МИИГС) показали, что высоконагружаемые биофильтры могут обеспечивать весьма высокий эффект очистки. [c.388]

В городских сточных водах цианистые соединения разлагаются при биологической очистке. Концентрация 2 мг/л N уже отрицательно влияет на процессы нитрификации в биофильтрах, а начиная с А мг/л снижается эффект очистки. Однако со временем биофильтры приспосабливаются и могут работать при концентрации ЪОмг/л [41]. [c.625]

Климатические условия также могут влиять на производительность биофильтров, предназначенных для получения нитрифицированных стоков. В холодную погоду первым признаком ухудшения выходного стока служит прекращение нитрификации, и это может быть следствием расположения биофильтра. Надземный биофильтр, стоящий открыто, часто прекращает нитрификацию сточных вод раньше, чем биофильтр, тщательно укрытый от холодного ветра. Теоретически в работе биофильтров можно ожидать синусоидальных колебаний, и действительно такое представление используется в модели оптимизации очистки сточных вод. Однако сезонные колебания, встречающиеся на практике, носят далеко не всегда такой правильный характер. Например, Буф показал, что для выборки из 45 биофильтров с минимальной среднегодовой концентрацией аммонийного азота в выходном стоке менее 5 мг/л только для 16 минимум среднеквартального значения этой концентрации достигается в наиболее холодный квартал (с декабря по февраль). Эти данные не опровергают концепцию температурного влияния, они только показывают, как много других факторов, таких, например, как состав сточных вод, тип и размер насадки, может влиять на производительность биофильтра. Однако для обычного биофильт- [c.33]

Капельные биофильтры и системы с активным илом (см. главу 1) также используются для очистки вод, образующихся на свалках, иногда в смеси со сточными водами. При проведении этих процессов часто возникает необходимость в добавлении питательных веществ, кроме того, добавление, например, фосфата способствует осаждению тяжелых металлов в составе фосфорорганических соединений. Такая очистка приводит к удалению 99 % БПК и 95 % ХПК [283] одновременно со значительным снижением концентрации ионов аммония (благодаря сочетанию процессов бактериальной нитрификации и клеточной ассимиляции [267, 280]), железа (на 98%), марганца (на 92%) и цинка (на 94%) [267], однако наиболее устойчивые органические молекулы нуждаются в дальнейшей деградации. Главным лимитирующим фактором процесса может быть температура, так как из-за сезонных колебаний самые низкие температуры в году совпадают с образованием самых больших объемов фильтрующихся в почву вод. Часто встречающаяся низкая концентрация фосфатов может усиливать процесс вспучивания ила [284]. Наконец, серьезные трудности вызывает накопление металлов в бактериальных флокулах. [c.157]

Интересна схема, предложенная Экенфельдером с сотрудниками, так называемого контактно-стабилизационного процесса (рис. 36). После отстаивания во вторичном отстойнике биологически очищенные сточные воды поступают на биофильтр для нитрификации. Затем нитрифицированный сток поступает в резервуар денитрификации, в который подается активный ил из вторичного отстойника, богатый органическими веществами. В денитрификаторе в присутствии анаэробных микроорганизмов, помимо процесса денитрификации, происходит стабилизация органических веществ. Иловая смесь из денитрификаторов направляется в третичный отстойник, из которого ил возвращается в аэротенк, а очищенная вода — в водоем. Применение этого метода позволяет удалять до 80—90% азота. [c.129]

Первая стадия (нитрификация) проходит или в биофильтрах, используемых на И ступени биологической очистки, или в аэротенках, работающих по одноступенча- [c.78]

Увеличение нагрузки на биофильтр до 1,5 1 сказалось лишь на процессе нитрификации. В очищенной жидкости резко снизилась концентрация нитратов (с 13 до 2,8 мг1л). Биохимическая потребность в кислороде оставалась в пределах 4,3—2,8 мг/л. Очищенная жидкость имела землистый запах. [c.196]

Малощетинковые черви, Aeolosoma, Nais, в заметных количествах могут развиваться в илах с устойчивой нитрификацией, на биофильтрах. Обычный представитель ила лабораторных экспериментальных установок в аэротенках — при низкой нагрузке. [c.211]

Увеличение концентрации альдегида до 100 мг/л не сказалось на работе очистного сооружения, Бихроматная окисляемость очищенной жидкости была 40 мг/л, жидкость не загнивала, стабильность была 99%, в сооружении шли процессы нитрификации состав организмов биопленки был обычным. Заиливания биофильтра не наблюдалось. Вынос биопленки из тела биофильтра был незначителен. Он составлял по объему в среднем 0,48 мл/л ири колебаниях от 0,1 до 1 мл/л по су.хому весу от 5 до 16 мг/л. [c.146]

Начало периода нитрификации авторами отмечается по изменению формы кривой зависимости потребления кислорода от времени инкубации, однако аналитические данные при этом не приводятся. Для заражения пробы микроорганизмами использовалась свежая иловая жидкость, а также микрофлора из предыдущих опытов. Б последнем случае наблюдались более короткий период лаг-фазы, более высокое максимальное потребление кислорода в опытах с глюкозой значение БПКз было больше расчетного. Аналогичная картина имела место в опытах, где для заражения брали воду, выходящую из биофильтров, или трехдневный активный ил. [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология