Proces oczyszczania biologicznego: proces aktywnego osadu i filtry szarpania

Niektóre z głównych procesów oczyszczania wtórnego lub biologicznego są następujące: (i) Proces aktywowanego osadu (ii) Filtry do mieszania.

Biologiczny proces ścieków jest wtórnym oczyszczaniem polegającym na usuwaniu, stabilizowaniu i unieszkodliwianiu bardzo drobnej zawiesiny oraz stałych ściekach, które pozostają nawet po wykonaniu pierwotnego oczyszczania.

Ponieważ większość materiału organicznego w ściekach może być koloidalna lub rozpuszczona, pierwotne procesy obróbki są w dużej mierze nieskuteczne w usuwaniu. Substancja organiczna nadal stanowi duże zapotrzebowanie na tlen, który musi zostać dalej zredukowany, aby ściek mógł nadawać się do odprowadzania do zbiorników wodnych.

W oczyszczaniu biologicznym tlen dostarczany do bakterii jest zużywany w kontrolowanych warunkach, tak że większość BZT jest usuwana w oczyszczalni, a nie w cieku wodnym. Zatem głównymi wymaganiami procesu biologicznego przetwarzania odpadów są odpowiednia ilość bakterii, które odżywiają się materiałem organicznym obecnym w ściekach, tlenie i niektórych sposobach uzyskiwania kontaktu między bakteriami i substancjami organicznymi.

Dwa z najczęściej używanych systemów do biologicznego przetwarzania odpadów to system osadu czynnego i system folii biologicznych. W systemie osadu czynnego ścieki stykają się ze zróżnicowaną grupą drobnoustrojów w postaci kłaczkowatej zawiesiny w napowietrzonym zbiorniku, natomiast w systemie folii biologicznej, znanym również jako filtry odpływowe, ścieki są wprowadzane do kontakt z mieszaną populacją drobnoustrojów w postaci błony śluzowej przyczepionej do powierzchni stałego układu nośnego. W obu przypadkach materiał organiczny jest metabolizowany do bardziej stabilnych form nieorganicznych.

(i) Proces aktywowanego osadu:

Zasadnicze cechy procesu osadu czynnego to: stopień napowietrzania, separacja ciał stałych i cieczy po napowietrzaniu oraz system recyrkulacji osadu. Ścieki po wstępnej obróbce trafiają do zbiornika napowietrzania, w którym materia organiczna zostaje doprowadzona do bliskiego kontaktu z szlamem z wtórnego klarownika. Szlam ten jest silnie obciążony mikroorganizmami, które są w aktywnym stanie wzrostu. Powietrze jest wprowadzane do zbiornika w postaci pęcherzyków poprzez dyfuzory lub aeratory powierzchniowe.

Mikroorganizmy wykorzystują tlen w powietrzu i przekształcają materię organiczną w stabilizowane, niskoenergetyczne związki, takie jak NO3, SO4 i CO ₂ i syntetyzują nowe komórki bakteryjne. Odciek ze zbiornika napowietrzania zawierającego kłaczkowatą masę drobnoustrojów, znany jako szlam, jest oddzielany w osadniku, czasami nazywane osadnikiem wtórnym lub osadnikiem. W osadniku osad oddzielany jest bez kontaktu z materią organiczną i aktywowany.

Część aktywowanego osadu jest zawracana do zbiornika napowietrzania jako materiał siewny; reszta jest zmarnowana. Jeśli cały aktywowany osad zostanie poddany recyklingowi, masa bakterii będzie wzrastać do poziomu, w którym system zostanie zatkany ciałami stałymi. Konieczne jest zatem "marnowanie" niektórych mikroorganizmów, a tym zmarnowanym osadem jest ten, który jest przetwarzany i usuwany.

Schemat procesu dla typowej instalacji osadu czynnego przedstawiono na ryc. 5.16:

1: Pretreatment,

2: Primary Clarifier,

3: Zbiornik napowietrzający,

4: Wtórny klarownik,

5: grubszy,

6: Trawienie osadu (- - - → Sludge Flow) (→ przepływ cieczy)

(ii) Filtry trickling:

Drugim powszechnie stosowanym procesem przetwarzania odpadów biologicznych jest metoda filtrowania nieoczyszczonego. Filtry przecinające są również nazywane filtrami perkolacyjnymi. Ma dobrą zdolność dostosowywania się do obsługi szczytowych obciążeń udarowych i zdolności do zadowalającego działania po krótkim czasie.

Przetwarzanie mleka, odpady papiernicze i odpady farmaceutyczne są wśród tych, które są traktowane przez filtry tricking. Konwencjonalne filtry do oczyszczania zazwyczaj składają się z łóżka skalnego, o głębokości od 1 do 3 metrów, z odpowiednimi otworami pomiędzy kamieniami, aby umożliwić swobodną cyrkulację powietrza.

Napływający spryskany jest nad wypełnieniem złoża (patrz rys. 5.17), który jest pokryty szlamem biologicznym. Gdy ciecz cieknie nad wypełnieniem, tlen i rozpuszczona materia organiczna dyfundują do filmu, który ma być metabolizowany przez mikroorganizmy w tej warstwie śluzu. Produkty końcowe, takie jak NO3, CO2 itp., Dyfundują z powrotem z folii i pojawiają się w strumieniu filtracyjnym.

Ponieważ mikroorganizmy wykorzystują materię organiczną, grubość błony śluzowej wzrasta do punktu, w którym nie może już być podtrzymywana na stałym podłożu i odrywa się od powierzchni. Ten proces nazywany jest laniem. Osadzający się zbiornik po oczyszczającym filtrze usuwa oderwaną błonę bakteryjną i trochę zawiesiny.

Obsługa i usuwanie osadów z biologicznych oczyszczalni ścieków jest ważnym problemem i stanowi około połowę kosztów większości oczyszczalni ścieków.

Stężenie ciał stałych w pierwotnym osadzie ściekowym wynosi około 5 procent; osad czynny zawiera mniej niż 1 procent substancji stałych; a osad z filtrów ściekowych zawiera około 2 procent ciał stałych. Wspólne operacje jednostkowe oczyszczania szlamu i usuwania obejmują zagęszczenie lub zagęszczenie, trawienie, kondycjonowanie, odwadnianie, utlenianie i bezpieczne usuwanie.