Денитрификация Удаление из воды окисленных форм азота нитритов и нитратов, образующихся при нитрификации
Удаление из воды окисленных форм азота нитритов и нитратов, образующихся при нитрификации, осуществляют в денитрификаторах. Денитрификаторы - резервуары различной в плане формы, в которых обеспечивается перемешивание иловой смеси и сточной воды без подачи кислорода воздуха.
В условиях дефицита оборудования для перемешивания жидкости с легкоосаждаемой взвесью применяются комбинированные системы перемешивания: механические скребки с гидравлическими мешалками, вертикальные мешалки с погруженными лопастями.
В настоящее время безусловное преимущество получили погруженные лопастные мешалки с горизонтальной осью вращения и погружные насосы осевого типа. Мешалки могут эффективно перемешивать жидкость и в коридорных резервуарах, и в цилиндрических. При этом расход мощности составляет около 1 кВт на 100 мЗжидкости при глубине резервуара до 5 м. Насосы целесообразно устанавливать в перегородках между коридорами технологических емкостей различого назначения (нитрификатор - денитрификатор - анаэробная зона и т.п.).
Денитрификацию можно осуществлять как в сооружениях со взвешенным активным илом, так и в установках с прикрепленной микрофлорой.
Для глубокого удаления соединений азота из сточных вод применяется раздельное удаление азота аммонийного в нитрификаторе и азота нитритов и нитратов - в денитрнфикаторе. Могут применяться различные схемы ( рис.1), в которых денитрификация может осуществляться в начале, в середине или в конце сооружений. Чаще всего
Рис.1. Принципиальная технологическая схема биологическойочистки сточных вод с биологическим удалением азота и химическим удалением фосфора:
1 - подача сточных вод; 2 - решетка; 3 - песколовка; 4 - водоизмерительное устройство;
5 - денитрификатор; 6 - аэротенк; 7 -вторичный отстойник: 8 - реактор глубокой очистки; 9 - третичный отстойник; 10 - контактный резервуар; 11 - выпуск очищенной воды; 12 - отбросы с решетки; 13 - песок из песколовки; 14 - осадок; 15 - избыточный активный ил; 16, 17 - рециркуляционный активный ил; 18- компрессорная; 19 -сжатый воздух; 20 - реагентное хозяйство; 21 - коагулянт; 22 - дозатор дезинфектанта; 23 -дезинфектант
применяется схема: денитрификатор, нитрификатор, вторичный отстойник с рециркуляцией активного ила из нитрификатора в денитрификатор, в который подается исходная сточная вода. В этом случае для глубокого удаления окисленных форм азота необходима очень высокая степень рециркуляции активного ила: расход иловой смеси из нитрификатора в денитрификатор достигает 300 -400 %, а циркуляционного ила из вторичного отстойника-100 % от притока сточной воды.
Процесс биологической нитрификации-денитрификации является сравнительно недорогим и экологически чистым.
Удаление фосфатов биологическим методом
В технологических схемах удаления фосфора биологическим способом используются анаэробные, аноксичные и аэробные сооружения.
Сооружения для осуществления аэробных процессов описаны выше. Анаэробные и аноксичные реакторы оформляются конструктивно и технологически как упомянутые выше денитрификаторы.
В настоящее время наибольшее применение найдут двухпоточные схемы удаления фосфора (как правило, в комбинации с биологическим удалением азота):
- реагентное осаждение из циркуляционного потока иловой смеси - процесс Phostrip(рис.2);
Рис.2. Принципиальная технологическая схема биологической очистки сточных вод с биологическим удалением азота и фосфора (процесс Phostrip):
1 - подача сточных вод; 2 - решетка; 3 – песколовка; 4 - водоизмерительное устройство;
5 - первичный отстойник; 6 – денитрификатор;7 – нитрификатор; 8 - вторичный отстойник; 9 - биореактор глубокой очистки; 10 - третичный отстойник; 11 - выпуск очищенной воды; 12, 13 - циркуляционный активный ил; 14- циркуляционный активный ил на дефосфотацию; 15 - анаэробный резервуар; 16 - уплотнитель; 17 - осветленная вода из уплотнителя; 18 - уплотненный активный ил после дефосфотации; 19 - отстойник; 20 - дозатор извести; 21 - раствор извести; 22 - осветленная вода после удаления фосфатов; 23 - осадок на обработку; 24 - дозатор дезинфектанта: 25 - дезинфектант; 26 - компрессорная; 27 - сжатый воздух; 28 - отбросы с решетки; 29 - песок из песколовки; 30 " осадок из первичного отстойника, 31 - избыточный активный ил
- удаление с избыточным активным илом при использовании на стадии первичной обработки сточной воды ацидофикатора (рис.3).
Рис.3.Принципиальная технологическая схема биологической очистки сточных вод с биологическим удалением азота и фосфора:
I - подача сточных вод; 2 - решетка; 3 - песколовка; 4 - водоизмерительное устройство;
5 - первичный отстойник; 6 - анаэробный реактор; 7 - денитрификатор (аноксичная зона); 8 - аэротенкнитрификатор; 9 - вторичный отстойник; 10 - контактный резервуар;
11 - выпуск очищенной воды; 12 - отбросы с решетки; 13 - песок из песколовки; 14 - осадок на обработку; 15 " циркуляционный активный ил; 16 - избыточный активный ил;
17 - компрессорная; 18 - сжатый воздух; 19 - установка для приготовления дезинфек-танта; 20 - дезинфектант; 21 - рециркуляция нитрифициро-ванной иловой смеси; 22 -рециркуляция денитрифицированной иловой смеси; 23, 24 - рециркуляция надиловой воды; 25 - ацидофикатор
Для осуществления метода Phostripнеобходимы анаэробный реактор, уплотнитель и отстойник. В анаэробном реакторе обработке подвергается циркуляционный поток активного ила из вторичного или третичного отстойников. Продолжительность пребывания в анаэробном реакторе составляет около б ч по расходу циркуляционного ила, который принимается равным от 5 до 25% от среднего притока сточной воды. Иловая смесь после анаэробного реактора разделяется в уплотнителе. Осветленная вода после уплотнителя обрабатывается раствором извести дозой 150-200 мг/л по СаО и отстаивается. Продолжительность отстаивания 1,5 ч. При удалении фосфатов с избыточным активным илом в технологическую схему включается ацидофикатор. Ацидофикатор представляет собой анаэробный резервуар, как правило, круглой в плане формы, высота которого должна быть больше диаметра (рис.4).
Рис.4. Анаэробный резервуар, (ацидофикатор):
1 - подача исходного осадка; 2 - отвод осветленной воды; 3 - отвод обработанного осадка; 4 -сборные лотки с полупогружными досками; 5 -ценральная труба; 6 - шнековая мешалк
Ацидофикатор может встраиваться в первичный вертикальный или радиальный отстойник, образуя отстойник-ацидофикатор. Верхняя проточная часть рассчитывается на продолжительность отстаивания воды 2 ч, нижняя - на продолжительность обработки осадка 3-4 сут. Сточная вода подается в центральную коническую часть сооружения, постоянно перемешивая осадок, который насосами возвращается в поступающую сточную воду.
Перспективной является схема ацидофикации осадка из биокоагулятора, в который подается избыточный активный ил и происходит интенсивная сорбция активным илом органических загрязнений.
Биокоагулятором может быть аэрируемая песколовка с продолжительностью пребывания сточной воды 5-6 мин. Продолжительность отстаивания после биокоагулятоара составляет 1 ч.
Регулируемое количество осадка с активным илом (до 20%) подается в ацидофикатор, рассчитанный на продолжительность пребывания до 12ч. Часть осадка возвращается в биокоагулятор для более полного выделения грубодисперсных загрязнений, осветленная вода подается в анаэробную зону для дальнейшей очистки
Биопрепараты "Русский Богатырь"