Биологическая очистка. 
Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность)

Наиболее широко распространенным способом очистки сточных вод является биологический, который известен уже более 100 лет. В современных способах биологической очистки использованы все известные особенности микроорганизмов. При такой очистке сточные воды после механической и, возможно, физико-химической очистки смешивают с активным илом. Смешение осуществляют в специальных сооружениях — аэротенках, представляющих собой открытые емкости достаточно большого объема с расположенными в них аэраторами барботажного, механического, струйного или другого типа. В результате достаточно длительного контактирования (в течение 10—36 ч) микроорганизмов с водой в условиях аэрации воздухом происходит биоразложение органических примесей, не удаленных на предыдущих стадиях очистки.

Сооружения биологической очистки в естественных условиях подразделяют на поля фильтрации и биологические пруды. На полях фильтрации сточная вода проходит через слой почвы, содержащий в большом количестве аэробные бактерии, получающие кислород из воздуха. В процессе фильтрации через слой почвы органические загрязнения сточных вод задерживаются в нем. При этом образуется биологическая пленка с большим количеством микроорганизмов различных видов. Задержанные на биопленке органические вещества аэробными микроорганизмами разлагаются до минеральных соединений. Эти процессы наиболее интенсивно происходят в почве па глубине приблизительно 0,1—0,4 м. В результате биохимических процессов углерод органических веществ превращается в углекислоту, а азот аммонийных солей превращается в нитраты и нитриты.

В искусственных условиях применяют аэротенки, а также биофильтры. Аэротенк — это большой резервуар прямоугольного сечения, по которому медленно протекает сточная вода вместе с активным илом. С помощью пневматических или механических устройств смесь воды и активного ила барботируют воздухом, насыщая ее при этом кислородом. Все это обеспечивает интенсивное окисление органических веществ.

На рис. 13.10 изображен трехкоридорный аэротенк, в котором очищаемая вода с активным илом «змейкой» движется по коридорам аэротенка. Скорость движения выбирается из расчета времени пребывания сточных вод в аэротенке примерно 6—30 ч в зависимости от требуемой степени очистки.

Процесс очистки сточных вод в аэротенке условно можно разделить на три стадии. После смешения сточных вод с активным илом на поверхности его микроорганизмов происходит адсорбция загрязнений и их окисление. На этой, первой, стадии за 1—3 ч биологическое потребление кислорода сточных вод снижается на 50—75%. На второй стадии окисляются трудноокисляемые загрязнения. Скорость потребления кислорода на этой стадии меньше, чем на первой. На третьей стадии очищенная вода из аэротенков направляется во вторичный отстойник, называемый так потому, что перед аэротенком вода проходит очистку в первичном отстойнике. Во вторич;

Рис. 13.10. Схема трехкоридорного аэротенка.

ном отстойнике происходит отделение активного ила от воды за счет осаждения его микроорганизмов в виде хлопьев.

Принципиальная схема очистки хозяйственно-бытовых сточных вод производственного объекта показана на рис. 13.11.

Использование таких схем очистки сточных вод обеспечивает достижение нормативного качества, разрешающего их сброс в рыбохозяйственные водоемы.