Termeni și concepte de bază ale tratamentului biologic.

Aerație extinsă.

Aerarea prelungită trebuie înțeleasă ca un proces de oxidare biologică completă (purificare biologică completă) în prezența oxigenului dizolvat. Când se efectuează aerare extinsă, trebuie respectată una dintre legile de bază ale chimiei inginerești – procesul trebuie să continue cât mai mult timp posibil. Numai în acest caz, produsele de reacție vor conține o cantitate minimă de impurități. În cazul nostru, produșii de reacție sunt apa, dioxidul de carbon și azotul.

Durata aerării prelungite este determinată de formula:

ta = (Lin – Lout) / ρ ( 1 – S) a, ora unde:

Lin – Lout – Diferența valorilor totale BOD la intrarea și la ieșirea aerotancului, mgО2/l;

ρ – Viteza specifică de oxidare completă a substanțelor organice cu un gram de nămol activ (în funcție de conținutul fără cenușă), mgBODtot/1ghh (Pentru un bioreactor proiectat pentru aerarea extinsă și oxidarea completă a substanțelor organice, se presupune că este de 6,0 mgBODtot /1ghh sau 6,0 gBOD total/ 1kgh);

a – Concentratia de microorganisme, (doza de namol activ), g/l sau kg/m3. (Pentru aerotancurile cu nămol activ flotant, doza acestuia este luată în intervalul 1,5 – 2,5 g/l. Pentru bioreactoarele cu încărcare cu polimer plutitor, doza recomandată de nămol este de 2,5 – 3,5 g/l.

S – Conținutul de cenușă al biomasei (de obicei luat egal cu 0,3 – 0,35 sau 30 – 35%). De aici, volumul necesar al bioreactorului este ușor de calculat:

W = Qh x ta , m3

Deci, pentru instalațiile de tratare cu o capacitate de 24 m3/zi (Qh = 1 m3/h), cu cantitatea de poluare provenită de la un locuitor în ceea ce privește DBO completă 75 g/(zi x persoană) (conform DBN V. 2.5-75-2013 ) și un debit de evacuare a apei de 0,2 m3/(zi x persoană), cu o valoare admisibilă a BODtotal la ieșirea stației de epurare de 20 mgO2/l, timpul de aerare necesar va fi:

ta \u003d ( 75 / 0,2 – 20 ) / ( 6 x 2,5 (1 – 0,35)) \u003d 36,4 ore.
Apoi, volumul necesar al aerotancului va fi:
Wa \u003d 1 x 36,4 \u003d 36,4 m3

Notă: Datele reale privind concentrația de solide în suspensie, azot de amoniu și valoarea DBO în apele uzate care intră în astfel de instalații de epurare indică o supraestimare semnificativă a normelor zilnice date în DBN V.2.5-75-2013. Cu alte cuvinte, cantitatea reală de solide în suspensie și aportul de BOD este de 1,5 – 2,0 ori mai mic decât normele stabilite. Acest lucru indică faptul că efectul real de curățare va fi oarecum mai mare decât cel calculat. Normele specificate în DBN sunt mai degrabă maximul posibil. Vorbind de MOC, ar trebui să se țină seama și de efectul de încetinire asupra ratei de oxidare a poluării a posibilelor descărcări de detergenți (surfactanți), dezinfectanți și alte xenobiotice. În același timp, cu cât fluxul de apă uzată este mai mic, cu atât efectul xenobioticelor asupra procesului de epurare biologică este mai vizibil. Astfel, calculul instalațiilor de tratare, pentru a preveni izbucnirea poluării, ar trebui să se bazeze pe aceste date.

Creșterea și îndepărtarea excesului de nămol activ.

Creșterea nămolului activ este un parametru important al funcționării instalațiilor de tratare și implică întreaga masă de deșeuri de bacterii și alți contaminanți introduși cu apa uzată (partea minerală (insolubilă) a solidelor în suspensie și a materiei organice greu oxidabile), care sunt nu mai sunt supuse oxidării biologice, precum și unei anumite mase de bacterii, rezultate din reproducere. Creșterea nămolului activ este determinată de formula:

Pr \u003d ((1- ∆) (Sin – Sout) + ∆pr (Lin – Lout) Qday \u003d g / zi;

Unde:

Lin – Lout – BODvaloare totală la intrare și la ieșire, mgО2/l;

Svh – Sv – Concentrația de solide în suspensie la intrare și la ieșire, mg/l;

∆ – Ponderea impurităților organice hidrolizate din solidele în suspensie;

∆pr – Fracția mineralizabilă din biomasa în creștere a bacteriilor;

Valoarea creșterii nămolului indică faptul că în timpul zilei masa nămolului activ din stația de epurare va crește exact cu valoarea găsită. În același timp, această cantitate de nămol este cea care trebuie îndepărtată din bioreactor și se numește exces de nămol activ. Excesul de nămol activ trebuie îndepărtat în mod regulat și corect, deoarece la o concentrație mai mare de nămol activat (cu îndepărtare insuficientă), se va produce o poluare secundară a apei uzate tratate și cu o concentrație mai mică de nămol (când nămolul este îndepărtat mai mult decât masa sa). creștere) – sistemul nu va fi capabil să facă față curățirii contaminanților care intră.

Cu aerarea prelungită și utilizarea succesiunii spațiale a hidrobionților atașați încărcăturii polimerice, atunci când hidrobionții din următoarea etapă de purificare se hrănesc cu microorganismele celei precedente, este posibil să se obțină rezultate foarte impresionante: În ceea ce privește 1 locuitor, 2 –4 g/zi sau 0,1–0,2 l de nămol activ compactat prin gravitate pe zi (la 98% umiditate). În prezența unui agent de îngroșare a nămolului, conținutul de umiditate al nămolului poate fi redus la 96%. Apoi, în consecință, volumul de nămol va scădea la 0,05 – 0,1 l / (zi x persoană).

Volumul de nămol în exces generat la stația de epurare