1 Biologiczne oczyszczanie ściekówOczyszczanie ścieków metodami biologicznymi polega na rozkładzie zanieczyszczeń w procesach biologicznego utleniania, to znaczy przy dominującym udziale specyficznych grup mikroorganizmów (bakterii i pierwotniaków). Istnieją dwie formy biologicznego oczyszczania ścieków prowadzonego w warunkach sztucznych (w oczyszczalniach ścieków): oczyszczanie na złożach biologicznych oczyszczanie w urządzeniach z osadem czynnym.
2 Biologiczne oczyszczanie ściekówProcesy zachodzące w biologicznym etapie oczyszczania ścieków: Tlenowy biochemiczny rozkład substancji organicznych. Związki organiczne rozkładane są w wyniku działania enzymów i wykorzystywane do syntezy nowych komórek mikroorganizmów (przyrost biomasy) oraz utleniane do prostych związków nieorganicznych, takich jak dwutlenek węgla, woda, azotany, siarczany i fosforany. W wyniku tego procesu następuje zmniejszenie stężenia BZT i ChZT w ściekach, przyrost masy osadu i częściowe usuwanie zasymilowanego azotu i fosforu Proces ten wymaga wprowadzania do ścieków tlenu, czyli wymaga aeracji.
3 Biologiczne oczyszczanie ściekówProcesy zachodzące w biologicznym etapie oczyszczania ścieków: 2. Nitryfikacja – będąca wynikiem działania autotroficznych bakterii Nitrosomonas i Nitrobacter. Proces przebiega dwustopniowo:
4 Biologiczne oczyszczanie ściekówProcesy zachodzące w biologicznym etapie oczyszczania ścieków: Denitryfikacja – desymilacja azotu w wyniku działania bakterii heterotroficznych Achromobacter, Aerobacter, Baciluus. W tym przypadku akceptorem elektronów w procesie oddychania zamiast tlenu są azotany i azotyny: W czasie denitryfikacji, oprócz redukcji związków azotu, ulegają rozkładowi również związki węgla. Wyraża się to obniżeniem wartości ChZT.
5 Biologiczne oczyszczanie ściekówProcesy zachodzące w biologicznym etapie oczyszczania ścieków: 4. Defosfatacja – usuwanie ze ścieków fosforu. Może być realizowana na drodze: biologicznej - w wyniku asymilacji przez biomasę biorącą udział w procesie oczyszczania, chemicznej – w wyniku strącania solami glinu, żelaza lub wapnia.
6 Biologiczne oczyszczanie ściekówZłoża biologiczne W procesie rozkładu zanieczyszczeń organicznych na złożach biologicznych bierze udział biomasa osiadła na materiale stanowiącym wypełnienie złoża, tj. na kształtkach lub pakietach z tworzyw sztucznych (w złożach zraszanych) bądź tarczach (w złożach tarczowych).
7 Biologiczne oczyszczanie ściekówUkłady technologiczne złóż biologicznych:
8
9 Biologiczne oczyszczanie ściekówUrządzenia osadu czynnego: W odróżnieniu od złóż biologicznych w urządzeniach osadu czynnego zastosowana jest biocenoza wolno pływająca, zawieszona w oczyszczanej cieczy. Urządzenia osadu czynnego stosowane do biologicznego oczyszczania ścieków mogą mieć postać: jednostopniowego reaktora biologicznego , trzystopniowego reaktora biologicznego, reaktor typu CARROUSEL, reaktor sekwencyjny typu SBR.
10 Biologiczne oczyszczanie ściekówUkłady technologiczne urządzeń osadu czynnego:
11
12 Biologiczny etap oczyszczania ścieków w reaktorze SBR
13 Napełnianie reaktora ściekami z mieszaniem.I faza Napełnianie reaktora ściekami z mieszaniem.
14 II faza Po napełnieniu reaktora rozpoczyna się faza reakcji. Odbywa się napowietrzanie zawartości reaktora.
15 Po wyłączeniu się turbiny następuje sedymentacja osadu czynnegoIII faza Po wyłączeniu się turbiny następuje sedymentacja osadu czynnego
16 IV faza Następuje odprowadzenie oczyszczonych ścieków . Załącza się dekanter i odprowadza sklarowane ścieki (oczyszczone) do odbiornika
17 V faza Po usunięciu sklarowanych ścieków oczyszczonych następuje odprowadzenie osadu nadmiernego. Po odprowadzeniu osadu reaktor jest gotowy do następnego cyklu
18 Fazy pracy reaktora SBR przy usuwaniu związków węgla, azotu i fosforu:
19 Fazy pracy reaktora SBR przy usuwaniu związków węgla, azotu i fosforu:faza napełniania anoksycznego – w komorze panują warunki niedotlenienia (anoksyczne), faza beztlenowa – występująca przy wyłączonym napowietrzaniu. Początkowo następuje denitryfikacja azotanów (warunki anoksyczne), następnie uwalnianie fosforu do ścieków (warunki anaerobowe), faza napowietrzania – usuwanie związków węgla, nitryfikacja, pobieranie fosforu ze ścieków przez bakterie, sedymentacja – przy wyłączonych urządzeniach mieszających i napowietrzających reaktor zamienia się w osadnik, faza spustu ścieków oczyszczonych faza spustu osadu nadmiernego
20