Изучать возможность использования микроорганизмов – бактерий, некоторых видов грибов и водорослей – в очистке воды начали ещё в 19 веке. На ряду со строительством канализационных систем создавались поля фильтрации – специальные участки земли, предназначенные для очистки загрязненных стоков: очищение происходило путем просачивания загрязненной воды через фильтрующий слой грунта, таким образом из воды удалялись взвешенные и коллоидные вещества, а также органические загрязнения, которые с помощью присутствующих в почве микроорганизмов окислялись до простых веществ. Очищенная таким образом вода могла быть использована в сельском хозяйстве. Эта технология позже была усовершенствована и до сих пор используется в очистке сточных вод.
Суть биологической очистки заключается в способности различных микроорганизмов использовать содержащиеся в воде загрязняющие вещества в качестве источника питания и энергии, вследствие чего эти вещества окисляются до простых веществ, таких как вода и углекислый газ. Параллельно происходит снижение концентраций фосфора и азота в воде.
Биологическая очистка используется для сточных вод с высоким содержанием органических загрязнений, которые хорошо подвергаются биохимическому окислению. Этот метод очистки на протяжении многих лет эффективно используется в пищевой, целлюлозно-бумажной, нефтеперерабатывающей промышленностях, а также на животноводческих комплексах и птицефабриках.
Помимо естественных видов биологической очистки: на полях орошения, полях фильтрации, окислительных прудах, где используются природные процессы самоочищения, протекающие в почвенных, водных и растительных экосистемах, существуют искусственные виды очистки – с помощью специально созданных сооружений: аэротенков, биофильтров, окистенков, метантенков и др. Биологическая очистка в искусственных сооружениях протекает намного интенсивнее, поэтому именно эти сооружения используют для очистки промышленных стоков с высоким содержанием органики.
Существуют аэробные и анаэробные биологические методы очистки. Аэробная очистка происходит с помощью микроорганизмов (биоценоза), для жизнедеятельности которых необходим кислород, для этого в очистных сооружениях устанавливают специальную систему аэрации. Аэробные сооружения можно классифицировать на системы очистки с активным илом: аэротенки, окситенки, мембранные биореакторы и др.; с биопленкой: биофильтры, биодиски, биобарабан и др.; а также на комбинированные системы (с активным илом и биопленкой): биотенки, биоадсорберы и др.
При анаэробной очистке используют микроорганизмы (биоценоз) не нуждающиеся в кислороде. Они получают питательные вещества в процессах брожения, аноксигенного окисления и метанообразования. К анаэробным сооружениям относят реакторы с внутренней рециркуляцией, реакторы с расширенным и взвешенным слоем гранулированного ила, анаэробные фильтры и др.
Биологический метод очистки сточных вод имеет ряд преимуществ, к примеру, эффективное удаление органики и невысокие эксплуатационные затраты. В следующих статьях мы подробнее рассмотрим особенности биологической очистки и проблемы, возникающие при эксплуатации биологических очистных сооружений.
#очистка сточных вод #биологическая очистка сточных вод #биологические методы очистки #альмаватех #технологии очистки сточных вод
