Лекции 2-3 Основные характеристики сточных вод. Бытовые, промышленные и сельскохозяйственные потоки, их структура и критерии оценки качества

Сточные воды –вода, содержащая отходы в виде растворов или суспензий, которая которую необходимо очищать, либо устранять. Также известно, что сточные воды на 99% состоят из воды и характеризуютсяобъемом или скоростью потока, физическим состоянием, химическими компонентами и бактериологическими организмами, которые они содержат. В американском английском использование, терминов «сточные воды» и «канализация» иногда взаимозаменяемо. Оба слова происходят от старого французского «assewer», происходят от латинского «exaquare», "стечь (воды)".

Классы сточных вод включают санитарные, коммерческие, промышленные, сельскохозяйственные и поверхностные стоки. Сточные воды от жилых домов и учреждений, содержащие шлаки, воды для стирки, с отходами после приготовления пищи, отходы после различных услуг и содержащие другие продукты нормальные жизнедеятельности, классифицируются как бытовые или хозяйственно-бытовые стоки. Воды, содержащие отходы магазинов и учреждений обслуживания называют коммерческие отходы, которые включены в санитарные или жилищныекатегории сточных вод, если их характеристики аналогичны характеристикам бытовых потоков. Отходы, возникающие в результате промышленного процесса или производства, изготовления товаров классифицируются как промышленные сточные воды. Их потокиболее сильные, как правило, более разнообразные, интенсивные, и концентрируют больше отходов, чем у бытовых сточных вод. Поверхностный сток, также известный как штормовой поток или наземный потом - часть осадков, которая быстро проходит по поверхности земли до определенного канала. Осадки поглощают газы и частицы из атмосферы, растворяют их и вымывают материалы растительности и почвы, поднимают их от земли, смывают мусор с городских улиц и дорог, и несут все эти отходытечением в определенный пункт сбора.

Все категории сточных вод в своем большинстве содержат множество патогенных организмов, которые могут быть возбудителями болезней у человека и животных; содержат органические вещества, которые могут вызвать неприятный запах; могут содержать питательные вещества, которые могут вызвать эвтрофикацию приема воды; и могут привести к токсичности. Правильное безопасное устранениеи практичное использование водных отходовдаже юридически признаны как необходимость в урбанизированном, индустриальном обществе.Но в реальности, однако, около 90% сточных вод, производящихся в глобальном масштабе, остаются без обработки, в результате чего происходит широкое загрязнение воды, особенно в странах с низким уровнем дохода.

Сейчас все чаще в сельском хозяйстве используют необработанные сточные воды для орошения. Города представляют собой прибыльные рынки для свежих продуктов, поэтому это является привлекательным решением для фермеров. И так как, поскольку сельскому хозяйству приходится конкурировать с промышленностью и муниципальными пользователями из-за более дефицитных водных ресурсов, часто нет альтернативы для фермеров, кроме как использовать воду, загрязненную городскими отходами, в том числе и сточные воды, чтобы, непосредственно, поливать свои посевы. Использование воды, содержащей патогены может причинить вред здоровью, особенно в случае если люди потребляют сырые овощи в пищу, которые орошались загрязненной водой.

Международный институт водного менеджмента работал в Индии, Пакистане, Вьетнаме, Гане, Эфиопии, Мексике и других странах с различными проектами, направленными на оценку снижения рисков орошения полей сточными водами. Они выступают за идею«множественного барьера» как метода использования сточных вод, где фермерам рекомендуется соблюдать различные правила для снижения риска. К ним относятся: прекращение полива за несколько дней до сбора урожая, чтобы патогены могли отмирать при нагревании солнечным светом, осторожная подача воды, чтобы это не повлияло листья, которые будут употребляться в пищу сырыми, чистки овощей с дезинфицирующими веществами или высушивать навоз, используемый в сельском хозяйстве. Всемирная организация здравоохранения разработала руководящие принципы для безопасного водопользования.

Очистка сточных вод - процесс удаления загрязняющих веществ из сточных вод и бытовых сточных вод, как речные стоки, так и стоки жилых домов. Она включает в себя физические, химические и биологические процессы для удаления физических, химических и биологических загрязнений. Его цель заключается в подготовке экологически безопасных потоковводных отходов (или очищения сточных вод) и твердых отходов (или обработанного шлам), подходящего для утилизации или повторного использования (обычно в качестве сельскохозяйственного удобрения). Используя передовые технологии теперь можно повторно использовать канализационные стоки для питьевой воды, хотя Сингапур является единственной страной в реализации такой технологии в производственном масштабе, - так называемой,NEWater.

Канализация создается жилыми, институциональными и торгово-промышленными заведения. Она включает в себя бытовые отходы: жидкость из туалетов, ванн, душевых, кухонь, раковины и так далее, который уходят через канализацию. Во многих областях, канализация также включает жидкие отходы от промышленности и торговли. Разделение и слив бытовых отходов грязной воды и «Blackwater» становится все более распространенным в развитых странах мира – грязную воду будет разрешено использовать для полива растений или перерабатывать для смыва в туалетах.

Канализация может включать ливневые стоки. Канализационные системы, которые способны обрабатывать ливневые стоки, известны как комбинированные канализационные системы. Эта конструкция была общей, когда городские канализационные системы были впервые разработаны в конце 19 и начале 20 веков. Комбинированные канализационные системы требуют гораздо более крупных и дорогих очистных сооружений, чем санитарные системы канализации. Тяжелые объемы ливневого стока могут сокрушить систему очистки сточных вод, в результате чего она разольется или переполнится. Санитарные коллекторы, как правило, гораздо меньшеи они не предназначены для транспортировки ливневых стоков. Переполнение неочищенных сточных вод может произойти, если чрезмерная инфильтрация/приток (разбавление ливневых и/или грунтовых вод) допускается в канализационную систему. Урбанизированное общество в середине 20-го века или позже построили отдельные системы для сточных вод (санитарные клоаки) и ливневыми стоками, потому что осадки часто были причинойразличных потоков, снижающих эффективность очистных сооружений.

Осадки, что стекают по крышам и земле могут собирать различные загрязняющие вещества, включая частицы почвы и других отложений, тяжелых металлов, органических соединений, отходов животноводства, масла и смазки. В некоторых учреждениях требуют для ливневых стоковопределенный уровень обработкипередих сброса непосредственно в водные пути. Примеры процессов обработки, используемых для ливневых стоков, включают бассейны, водно-болотные угодья, своды с различными видами медиа фильтров, и вихревые сепараторы (для удаления крупных твердых частиц) (Рисунок 1«Процесс обработки»)

Канализация может обрабатываться децентрализованной системой (септиками, биофильтрами или аэробными систем очистки), рядом с которой она будет создана, или собираться и транспортироваться сетью труб и насосных станций для муниципальных очистных централизованных систем. Сбором и очисткой сточных вод, как правило, занимаются по местным, государственным и федеральным правилам и стандартам. Промышленные источники сточных вод часто требуют специализированных процессов обработки.

Очистка сточных вод обычно включает три этапа: первичная, вторичная и третичная очистка.

Первичная обработка состоит из временного хранения сточных вод в специальных бассейнах, где тяжелые твердые частицы могут оседать на дно, а масла, смазки и легкие твердые всплывают на поверхность. Осевшие и плавающие материалы удаляются, а оставшаяся жидкость может быть утилизирована или подвергнута вторичной обработке.

Вторичная обработка удаляет растворенный и взвешенный биологический материал. Вторичная обработка обычно происходит естественными, передающимися через воду микроорганизмами в управляемой среде обитания. Для вторичной обработки часто нужноразделение жидкости для удаления микроорганизмов из очищенной воды до утилизации или третичной обработки.

Предочистка иногда определяется как нечто большее, чем первичная и вторичная обработка, чтобы провестиочищение в весьма чувствительной и хрупкой экосистеме (эстуарии, нижний поток рек, коралловые рифы). Очищенная вода иногда дезинфицируется и химически или физически (например, лагунами и микрофильтрацией) перед сбросом в ручей, реку, залив, лагуну или водно-болотные угодия, или он может быть использована для орошения поля для гольфа, зеленых растений или парков. Если она достаточно чистая, он также может быть использована для пополнения грунтовых вод или в сельском хозяйстве.

Лекции 4-5
Виды операций в лечебно-профилактических учреждениях с использованием микроорганизмов.

Бактерии могут быть аэробные, анаэробные и факультативные. Аэробных бактерий необходим кислород для поддержания жизни, тогда как анаэробы могут поддерживать жизнь без кислорода. Факультативные бактерии имеют способность жить как в присутствии или в отсутствие кислорода. В типичном для очистки сточных вод, кислород добавляется для улучшения функционирования аэробных бактерий и оказывать им помощь в поддержании превосходства над анаэробами. Возбуждение, осаждения, рН и другими управляемыми тщательно рассматриваться и использоваться в качестве средства достижения максимально возможной бактериальной снижения органических сточных вод.
Одноклеточные организмы растут и когда они достигают определенного размера, разделить, становится два. Если предположить, что достаточное продовольственное снабжение, затем они растут и делятся, опять же, как у исходной клетки. Каждый раз, когда клетка расщепляет, примерно каждые 20-30 минут, нового поколения происходит. Это называется экспоненциальной или логарифмической фазе роста. В экспоненциального роста, наибольшее количество клеток изготавливаются в кратчайшие сроки. В природе и в лаборатории, этот рост не может продолжаться неопределенно долго, просто потому, что оптимальной средой роста не может быть обеспечена. Сумма роста является функцией двух переменных: - внешней среды и продуктов питания. Шаблон, который, на самом деле результаты известен как бактериального роста Кривой. Изначально обезвоженных продуктов (сухие), сначала должны повторно увлажняют и акклиматизироваться в линейной фазе роста до экспоненциальная скорость будет достигнута.
Микроорганизмов и их ферментных систем, ответственных за множество различных химических реакций, производимых в деградации органического вещества. Как бактерии метаболизируют, растут и делятся, они вырабатывают ферменты. Эти ферменты имеют высокий молекулярный вес белков.
Важно признать тот факт, что колонии бактерий в буквальном смысле заводы для производства ферментов. Ферменты, которые вырабатываются бактериями, будет уместно субстрата, в котором фермент будет работать и так, у вас АКПП производства права фермента биологического любое сокращение отходов материала, при условии, что вы имеете право бактерий, чтобы начать с. Ферменты не размножаются, тогда как у бактерий.
Ферментов в биохимических реакциях выступать в качестве органических катализаторов. Ферменты, фактически становится частью действия, но после того, как ее вызвал, отпочковавшиеся от нее и сами по себе являются неизменными. После биохимических реакций полной и образовавшихся продуктов, фермент выделяется катализируют другой реакции. Скорость реакции может быть увеличена путем увеличения количества субстрата или температуры до определенной точки , но помимо этого, скорость реакции перестает возрастать, так как концентрация фермента и ограничивает.
Все очистные сооружения должны быть спроектированы, чтобы воспользоваться разложения органических веществ с помощью бактериальной активности. Это то, чем можно приравнять к снижению издержек, повышению потенциала и улучшение качества сточных вод; даже свобода от неприятных запахов, которые могут, как правило, возникают при анаэробных бактерий стать доминирующим и в их разложения производят сероводород газа и других аналогичных продуктов.
Учитывать тот факт, что общая органическая нагрузка сточных вод или канализации состоит из постоянно меняющейся составляющей, это довольно трудно будет деградировать все эти органики путем добавления одной фермента, или даже несколько ферментов. Ферменты являются специфическими катализаторами и не размножаются. Что необходимо, так это добавление фермента производственной системы прямо в сточные воды, которые могут быть заранее определены в качестве его активность и работоспособность, и который имеет начальное или постоянной мощности, уменьшения количества отходов.
В настоящее время, кроме специально культивированные бактерии кажется наименее дорогостоящим и, как правило, наиболее надежным способом достижения желаемых результатов. При добавлении право бактерий в должной пропорции к окружающей среде, вы создали совершенно новые параметры потенциала для лечения ситуации.

Использование микроорганизмов в очистных сооружениях, документально подтверждены и является неотъемлемой частью процесса очистки сточных вод. Однако, в силу различных обстоятельств, естественной микробной популяции в учреждении, истощается в результате чего система back-ups, органического материала, монтажа и снижению общей эффективности системы. Именно в этот момент, когда добавок микробного продукта становится необходимым.
Традиционно, микроорганизмы используются во вторичной очистки сточных вод для удаления растворенного органического вещества. Микробы используются в стационарных пленочных систем, подвесные пленочные системы или системы лагун, в зависимости от предпочтений очистные сооружения. Все этапы микробной добавки могут быть добавлены с пользой. Более высокая концентрация микробов собирается быть в состоянии более быстро удаляет органические вещества из воды, в частности, в случае системы лагун, где она может занять несколько месяцев для разложения отходов, должны быть выполнены.
Микробы также могут воспользоваться и в других стадиях процесса. Микробы добавлен в начальной фазе лечения может работать деградировать дна и поверхности твердых тел, что приводит к уменьшению производства ила. Реализация здесь может привести к вторичной фазе лечения еще более эффективным за счет более тщательного лечения в основной фазе.
В некоторых сточных вод, доочистки стадия необходима, чтобы удалить избыток питательных веществ, что может привести к цветению воды и других перерабатывающих вопросы. Микробы могут быть заменены на химические вещества в этой сцене, чтобы держать процесс лечения максимально натуральным и минимизировать дальнейшее загрязнение окружающей среды.
Наконец, помимо микроорганизмов может оказаться полезным в снижении объема шлама, которые необходимо утилизировать. Как побочный продукт очистки сточных вод, осадка, фильтруется на различных этапах лечения, лечение должно проводиться до утилизации. Микробы помощи в лечении и утилизации шлама путем разложения дополнительного органического вещества и уменьшения громкости, а также ограничить вредные запахи, испускаемые ила.
Это не трудно понять, почему так много сточных вод с помощью биологических альтернатив в их системах. Помимо выгод от улучшения потенциала, повышения эффективности и снижения производственных затрат, микробы также держать процесс лечения как можно естественнее, что и является конечной целью очистных сооружений.

Контрольные вопросы:

1. Как микроорганизмы помочь в очистные сооружения?
2. В том, что микроорганизмы можно использовать для очистки сточных вод завода?
3. Определить следующие: Биосорбция, bioaugmentation, процесса биофильтрации, биовыщелачивания?
4. Как вы понимаете термины " in situ " и " ex situ " сохранения? Обсуждение различных подходов, используемых для in-situ и ex-situ растений и животных в разных частях мира.

Лекции 6-7

Реакторы, используемые для аэробной очистки сточных вод. Схема работы гомогенных реакторов.

В этом пункте биологические системы рассматривают капельные фильтры и вращающиеся биологические контакторы. Эти системы являются эффективными единицами в процессе очищения сточных вод. Тем не менее, биофильтры чувствительны к температуре, удаляется меньше БПК, цена биофильтров для постройки стоят больше, чем для систем активного ила. Однако они гораздо дороже для постройки, а системы активного ила значительно дешевле для работы, в связи с необходимостью энергии для запуска насосов и воздуходувкиАктивный ил относится к биологической системе очистки, которые используют остановку роста организмов для удаления БПК и взвешенных веществ. Как показано ниже, процесс требует аэрируемый резервуар и отстойный резервуар (рисунок 2).

Рисунок 2. Описание Процесса Активного Ила

Кроме того, поддержка оборудования, включая насосов возвращения, насосов для отхода, приборов измерения расхода для отходов и возврата, а также оборудование для обеспечения аэрации (смесители и / или воздуходувки).

Примечание: процессы активного ила могут, а так же могут не проходить первичную обработку. Необходимость первичной обработки определяется с помощью процесса модификации, отобранные для использования. Все активированные системы шлама включают отстойник и аэрируемый резервуар.

Первичные сточные воды смешиваются с возвращенным активным илом для формирования смешанной жидкости. Смешанная жидкость является аэрацией в течении заданного интервала времени. Во время аэрации активного ила организмы используют доступные органические вещества в качестве пищи, производящие стабильные твердые тела и больше организмов. Взвешенные твердые частицы, полученные процессом, становятся частью активного ила. Твердые вещества затем отделяется от сточных вод в отстойный резервуар. Твердые частицы возвращаются в аэрируемый резервуар (возвращенный активный ил). Периодически избыточные твердые вещества и организмы, будут удалены из системы (отходы активного ила). Невыполнение удаления твердых отходов приведет к снижению производительности и потере твердых веществ из системы через отстойный резервуар сточного водослива (рисунок 3).

Рисунок 3. Активный ил в очистке сточных вод.

Активный ил представляет собой процесс очистки сточных вод, в котором воздух или кислород нагнетается в сточную жидкость для развития биологического флока, который снижает органическое содержание сточных вод. Во всех активных осадках растений, как только сточные воды достаточно очищаются, избыток смешанной жидкости сбрасываются в отстойники, после чего надосадочную жидкость прогоняют, для дополнительной обработки перед сбросом. Часть осевшего материала, шлама, возвращается к началу системы аэрации, для повторного заполнения новых стоков поступивших в резервуар. Перед удалением, оставшийся осадок подвергают дальнейшей обработке.

Активный ил – это смесь биомассы микроорганизмов и загрязняющих веществ с поступающими в аэротанк сточных вод. Активный ил биоокислителей формируется под влиянием химического состава обрабатываемой сточной воды, растворенного в ней кислорода, температуры, рН и окислительно-восстановительного потенциала. По внешнему виду активный ил представляет собой хлопья светло-серого, желтоватого или темно-коричневого цвета, густо заселенные микроорганизмами, заключенными в слизистую массу. Средний размер хлопьев 1—4 мм, но в зависимости от условий в биоокислителе он может изменяться от долей миллиметра до 30—40 мм.

Процесс активного ила: процесс биологической обработки, в котором смесь сточных вод и активного ила перемешивают и аэрируют. Затем активный ил отделяется от очищенных сточных вод путем урегулирования и может быть использована повторно. Это распространенный методом утилизации загрязняющих веществ в сточных водах.

В процессе, большое количество воздуха барботируют через сточные воды, содержащие растворенные органические вещества в открытых резервуарах аэрации. Кислород необходим бактериями и другими видами микроорганизмов, присутствующих в системе, чтобы жить, расти, и размножаться с целью потребления растворенной органической «пищи», или загрязняющих веществ в отходах. После нескольких часов вода отделяется от осадка бактерий в большой резервуар, и выпускаются из системы. Большая часть активного ила возвращается в процессе обработки, в то время как остаток утилизируется.

Канализация это муниципальные или промышленные жидкие отходы. Расположение варьируется в зависимости от отношения представителей области, и местных к окружающей среде. В некоторых странах, особенно в Соединенных Штатах, национальное законодательство предписывает санитарную обработку сточных вод, и регулирование водоотводы. Удивительно, но многие вполне обеспеченные страны не очищают водоотводы,что часто приводит к заболеваниям, загрязнению и непригодности для питья водопроводные воды.

Канализация может стекать непосредственно в крупные водоразделы с минимальной обработкой или без него. При отсутствии обработки, канализация может иметь серьезные негативное влияние на качества окружающей среды и на здоровье людей. Возбудители могут вызвать различные болезни. Некоторые химические вещества, представляют угрозу даже при очень низких концентрациях.

Решение, конечно, очистка сточных вод.

Канализация содержит минеральное, животное и растительное вещество в виде суспензии, а также большое количество бактерий. Он может содержать бумаги, продукты питания, смазки, сигареты, листья, фекалии и мочу. Другие элементы, которые иногда смываются в туалеты включая средства для ухода за детьми (например, одноразовые пеленки, детские влажные салфетки, слюнявчики, соски), женские гигиенические материалы (тампоны), медицинские отходы из больниц, и промышленные химикаты. Некоторые элементы утилизируются в канализацию для незаконных целей. Часто таким образом утилизируются наркотики. Канализационные запахи неприемлемы для большинства людей. В ограниченном пространстве, например в люках, газы, такие как сероводород, может накопиться до опасного уровня, который требует специальные средства защиты дыхательных путей. Другой опасный газ, который может образовываться в канализациях - метан, который является одновременно токсичным и взрывоопасным.

Ил это твердые отходы, которые извлекаются в процессе очистки сточных вод. Когда новые сточные воды поступают в отстойник, примерно 50% от взвешенных твердых частиц будет оседать в течение часа полтора или около того. Этот сбор твердых веществ известен как свежий ил. Такой осадок станет активно гнить в течении короткого времени и должен быть удален из отстойника прежде чем это произойдет.

Это обычно осуществляется двумя различными способами. В резервуаре Имхофф, свежий ил пропускают через прорезь в пищеварения камеру, где разложение с помощью анаэробных бактерий происходит в результате сжижения и уменьшения объема осадка. После разложения от 6 до 9 месяцев, "расщепленный" ил может быть утилизирован путем сушки, а затем подвергаются захоронению. Можно использовать в качестве удобрения.

Контрольные вопросы:

Правда или Ложь:

ПЛ Цвет может свидетельствовать о состоянии активного ила.

ПЛ переизбыток водорослей в активном осадке растений может указывать на низкий уровень питательных веществ.

ПЛ Активный ил – это смесь биомассы микроорганизмов и загрязняющих веществ с поступающими в аэротанк сточных вод..

ПЛ процессы активного ила могут, а так же могут не проходить первичную обработку.

ПЛ Активный ил относится к биологической системе очистки, которые используют остановку роста организмов для удаления БПК и взвешенных веществ

ПЛ Канализация содержит минеральное, животное и растительное вещество в виде суспензии, а также большое количество бактерий.

Лекции 8-9.

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 537; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!