Oczyszczalnia ścieków z podwyższonym usuwaniem biogenów: zasada działania
- Szczegóły
Ścieki z gospodarstw domowych oraz zakładów przemysłowych, często wraz z wodą spływającą z terenów miejskich, są przenoszone za pośrednictwem kanalizacji do oczyszczalni ścieków w celu jej oczyszczenia i utylizacji osadów ściekowych.
Artykuł ma na celu przybliżenie zasad działania biologicznych oczyszczalni ścieków. W tym tekście zostaną zaprezentowane informacje dotyczące oczyszczalni biologicznych. Ich zadaniem jest usuwanie ze ścieków ciał stałych, zawiesin łatwo i trudno opadających, koloidów i substancji organicznych rozpuszczonych w ściekach.
Procesy oczyszczania ścieków
W procesie oczyszczania biologicznego biorą udział mikroorganizmy w warunkach tlenowych, beztlenowych oraz przemiennych (tlenowo-beztlenowych). Oczyszczalnia ścieków z podwyższonym usuwaniem biogenów również może być zaliczona do oczyszczalni biologicznych.
Tlenowy proces oczyszczania ścieków, jak sama nazwa wskazuje, zachodzi w obecności powietrza (tlenu), podczas gdy procesy beztlenowe charakteryzuje braku dostępu do niego. Z tego powodu w tlenowym oczyszczaniu biorą udział aeroby, czyli mikroorganizmy wykorzystujące tlen w postaci cząsteczkowej do przyswajania organicznych zanieczyszczeń, tj. Proces beztlenowy zachodzi w środowisku pozbawionym dostępu do powietrza, a co za tym idzie do tlenu w formie cząsteczkowej.
Biorą w nim udział anaeroby, które nie wymagają go do asymilacji zanieczyszczeń organicznych. Produktem końcowym tego procesu jest metan, dwutlenek węgla oraz biomasa.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Etapy oczyszczania mechanicznego
Duże cząsteczki usuwa się mechanicznie, za pomocą specjalnych urządzeń przesiewowych. Obecnie najczęściej stosowane filtry mają otwory o wielkości 6 mm. W kolejnym etapie wstępnego oczyszczania odzyskuje się materiał mineralny, np. żwir i piasek. Ścieki wpływają do dużych zbiorników sedymentacyjnych, gdzie stabilizują się przez kolejne osiem godzin.
Etapy oczyszczania biologicznego
Ścieki trafiają do specjalnego zbiornika, gdzie mają styczność z mikroorganizmami, które usuwają i utleniają większość pozostałych zanieczyszczeń organicznych. W większości oczyszczalni ścieki są mieszane przez kilkanaście godzin z natlenioną zawiesiną zflokulowanych mikroorganizmów.
Po zakończeniu procesu biologicznego oczyszczania, ścieki wpływają do osadników końcowych, gdzie większość biologicznych substancji zostaje zdeponowanych w formie wtórnego osadu, podczas gdy oczyszczone ścieki opuszczają oczyszczalnię.
Dodatkowe etapy oczyszczania
W sytuacji, gdy wymagana jest najwyższa jakość oczyszczenia ścieków przed uwolnieniem ich do środowiska, wykorzystuje się dodatkowy etap oczyszczania. Odbywa się on z wykorzystaniem filtrów paskowych, filtrację mechaniczną lub przepuszczanie ścieków przez oczyszczalnię korzeniową. usuwania związków biogennych i tzw. odnowy wody. Usuwanie ich odbywa się metodami innymi niż biologiczne, np. na węglu aktywowanym.
Pochłanianie zanieczyszczeń na powierzchni sorbenta, jakim jest węgiel aktywowany nazywamy adsorpcją. Jest to typowy proces pomiędzy fazą ciekłą i stałą doprowadzony do stanu równowagi. Matematycznym i graficznym wyrazem tego jest równanie i wykres tzw. gdzie: A - ilość pochłoniętej substancji na jednostkę adsorbenta, c - równowagowe stężenie adsorbowanej substancji w roztworze, K i n - są to współczynniki określone na drodze doświadczalnej.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Stężenie równowagowe należy pojmować jako takie, w którym szybkość adsorpcji jest równa szybkości desorpcji z powierzchni sorbenta. Ten prosty opis może służyć do charakteryzowania zjawisk tzw. adsorpcji monomolekularnej, tj. a także w materiałach pomocniczych, które można znaleźć klikając tutaj [materiały zamieszczone na stronach www Iowa State University, USA]. bez stosowania reagentów chemicznych). procesom biologicznej defosfatacji, nitryfikacji i denirtyfikacji.
Oczyszczalnia ścieków w Tczewie
Oczyszczanie ścieków w Tczewie realizowane jest w oczyszczalni mechaniczno-biologicznej z podwyższonym usuwaniem biogenów (bez wspomagania chemicznego) metodą osadu czynnego ze wstępnym usuwaniem stałych zanieczyszczeń organicznych (skratki) oraz zawiesin mineralnych (piasku).
Usuwanie zanieczyszczeń ze ścieków w oczyszczalni w Tczewie odbywa się w części mechanicznej obejmującej 2 kraty rzadkie (20 mm), kratę gęstą (3 mm), 2 piaskowniki wirowe i separator piasku oraz biologicznej w skład, której wchodzi komora beztlenowa, denitryfikacji i nitryfikacji oraz 3 osadniki wtórne.
Wszystkie ścieki z aglomeracji Tczew (bytowe i przemysłowe) dopływają grawitacyjnie kolektorem do głównej przepompowni „Czatkowy”, w której znajdują się dwie kraty mechaniczne (rzadkie) o prześwicie szczelin 20 mm. W przepompowni znajduje się także punkt zlewny nieczystości ciekłych dowożonych samochodami asenizacyjnymi. Z przepompowni ścieki tłoczone są do budynku kraty gęstej o prześwicie szczelin 3 mm.
Na obu rodzajach krat zatrzymywane są skratki (zawiesina organiczna), które są następnie odwadniane w praskach tłokowych, gromadzone w pojemnikach i wywożone na kompostownię. Ścieki wstępnie podczyszczone na kratach odpływają grawitacyjnie do piaskownika wirowego.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Piasek wydzielony ze ścieków w piaskowniku jest przepompowywany do separatora i po odwodnieniu również deponowany na kompostowni. Ścieki z piaskownika odpływają grawitacyjnie do reaktora biologicznego.
Proces biologicznego oczyszczania ścieków oparty jest na usuwaniu rozpuszczonych i koloidalnych zanieczyszczeń metodą osadu czynnego. Polega on na napowietrzaniu ścieków rozkładalnych na drodze biologicznej. Powietrze do komory nitryfikacji (tlenowej) dostarczane jest z dmuchaw.
Osad czynny składający się z aktywnej biomasy mikroorganizmów, głównie bakterii powstaje w wyniku rozkładu związków organicznych. Ścieki są pożywką dla bakterii, które przy zapewnieniu im odpowiednich warunków intensywnie się rozmnażają. Przyrost całkowitej biomasy następuje tak długo, dopóki nie zostaną zużyte wszystkie przydatne substancje odżywcze.
Podczas napowietrzania mieszaniny ścieków i osadu czynnego część związków organicznych zostaje rozłożona, a pozostała ich część zostaje przekształcona w nową materię organiczną - osad czynny. Do budowy nowej materii organicznej bakterie wykorzystują również związki azotu i fosforu, które znajdują się w ściekach.
Ponadto azot jest usuwany w procesie nitryfikacji (utleniania azotu amonowego do azotanów) i denitryfikacji (redukcji azotanów do azotu gazowego), a fosfor w procesie defosfatacji biologicznej (w warunkach beztlenowo-tlenowych). W ten sposób zmniejsza się stężenie zanieczyszczeń w ściekach, a zwiększa ilość biomasy osadu czynnego.
W trakcie procesu oczyszczania ścieków osad czynny zostaje oddzielony od ścieków oczyszczonych w osadniku wtórnym. Ścieki oczyszczone zostają odprowadzane do rzeki Wisły, a oddzielony osad zawracany jest w sposób ciągły do reaktora biologicznego w celu utrzymania niskiego stosunku zanieczyszczeń do biomasy osadu czynnego.
Ma to pozytywny wpływ na tworzenie się osadu czynnego, ale również na usuwanie zanieczyszczeń. Natomiast nadprodukcja komórek bakteryjnych, jako osad nadmierny zostaje usunięta z układu biologicznego do wydzielonej komory stabilizacji tlenowej.
Przeróbka wytworzonych w oczyszczalni osadów ściekowych prowadzona jest w procesie tlenowej stabilizacji i odwadniania. Osad nadmierny odprowadzany jest codziennie z reaktora biologicznego do wydzielonej komory stabilizacji tlenowej osadu. Stabilizacja tlenowa polega na napowietrzaniu osadów i ma na celu przede wszystkim: zagęszczenie osadu, zmniejszenie zagniwalności i masy osadu, eliminację uciążliwego zapachu i obniżenie liczebności organizmów chorobotwórczych, a tym samym ograniczenie niekorzystnego wpływu osadów na środowisko.
Z komory tej zagęszczony osad trafia do stacji wirówek, gdzie następuje jego odwodnienie. Do wspomagania procesu odwadniania w stacji wirówek stosuje się flokulant kationowy (wysokocząsteczkowy związek organiczny). Dzięki procesowi odwadniania następuje wzrost suchej masy osadów z ok. 1,6 do ok. 16÷17%. W ten sposób uzyskuje się zmianę konsystencji osadu z płynnej na stałą.
Odwodnione osady ściekowe z miejsc wytworzenia przewożone są następnie na plac kompostowni, celem ich przetworzenia na kompost. Kompostowanie odpadów odbywa się w warunkach naturalnych. Do procesu kompostowania wykorzystuje się materiał strukturalny w postaci zrębek drzewnych, trocin, wiórów.
tags: #oczyszczalnia #ścieków #z #podwyższonym #usuwaniem #biogenów
