Cel przeróbki osadów
Celem przeróbki osadów powstających w procesie oczyszczania ścieków jest ich unieszkodliwienie w aspekcie sanitarnym, zmniejszenie ich objętości i końcowe usunięcie.
Proces ten, który ma charakter bardzo złożony realizowany jest jako ciąg procesów jednostkowych, w trakcie których realizuje się transfer faz osadu czyli wzajemne przemieszczanie fazy stałej i ciekłej mające na celu ich oddzielenie, a następnie odprowadzeniu fazy ciekłej z objętości osadu. Jeżeli w trakcie tego procesu osad zmniejsza swoją objętość nie tracąc własności cieczy nazywamy to umownie zagęszczaniem natomiast jeśli osad poddawany jest zewnętrznym oddziaływaniom mechanicznym, zmniejsza objętość i traci własności cieczy uzyskując wytrzymałość postaciową mówimy wtedy o odwadnianiu
10)w jakim kierunku następują zmiany podanych w tabeli wskaźników zanieczyszczeń w procesie biologicznej defosfatacji, wyjaśnij z czego wynikają te zmiany.
W warunkach beztlenowych mikroorganizmy tlenowe uwolniły fosfor zgromadzony wcześniej w formie ATP by w ten sposób uzyskać energię potrzebną do syntezy związków organicznych znajdujących się w ściekach . Po komorze beztlenowej zaobserwowano wyraźny spadek wskaźnika ChZT oraz ponad dwukrotny wzrost zawartości fosforu . Następnie w komorze tlenowej mikroorganizmy zaczęły akumulować fosfor , co zmniejszyło jego zawartość w badanych ściekach . Zaobserwowano , także spadek wartości wskaźnika ChZT, który najprawdopodobniej wynika z obecności mikroorganizmów tlenowych nie biorących udziału w procesie defosfatacji.
W komorze beztlenowej rozpoczyna się okres aktywnego działania bakterii chemoorganicznych kumulujących fosfor , zatem stąd spadek ChZT. nagromadzone w komórkach polifosforany ulegają enzymatycznej hydrolizie . Bakterie pobierają ze ścieków łatwo przyswajalne substancje organiczne , które są wykorzystywane do syntezy wewnątrzkomórkowych substancji zapasowych (najważniejszą jest PHB) . Niezbędną energię do przeprowadzenia biosyntezy PHB bakterie otrzymują podczas hydrolizy polifosforanów, czego efektem są uwalniane do ścieków ortofosforany .
W warunkach napowietrzania przemianie ulegają związki fosforu . Bakterie defosfatacyjne korzystają wtedy z substancji zapasowych nagromadzonych wewnątrz komórek, wykorzystując je jako źródło energii i dla potrzeb przyrostu biomasy . Biomasa bakterii fosforowych pobiera fosfor w postaci rozpuszczonych ortofosforanów. Wykorzystując energię uzyskaną z tlenowego rozkładu PHB tworzą ATP. Znaczna część cząsteczek ATP ulega przekształceniu do polifosforanów, które gromadzą się w komórkach w bardzo dużych ilościach .
11)podać klasyfikację złóż biologicznych na podstawie parametrów technologicznych (str.29 skrypt)
Podstawą do klasyfikacji złóż na nisko-, średnio- i wysokoobciążone są następujące parametry technologiczne: obciążenie hydrauliczne powierzchni, obciążenie objętości złoża ładunkiem zanieczyszczeń, efekt oczyszczenia złoża oraz rodzaj (uziarnienie, powierzchnia właściwa) wypełnienia.
-niskoobciążone-złoża zraszana
-wysokoobciążane-złoża spłukiwane
-średnioobciążone -złoża na przemian pracujące
-bardzo wysoko obciążone-złoża wieżowe
15)opisz zasadę biologicznego oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego, uwzględniając usuwanie związków węgla i azotu.
Proces oczyszczania ścieków osadem czynnym polega na usuwaniu zanieczyszczeń ze ścieków przez napowietrzenie ich w odpowiednich zbiornikach, zwanych komorami napowietrzenia, zawierających osad czynny, a następnie oddzieleniu oczyszczonych ścieków od osadu czynnego w osadnikach wtórnych. Osad czynny stanowi kłaczkowate zawiesiny o bardzo rozwiniętej powierzchni, składa się głównie z bakterii zooglealnych oraz z pierwotniaków i ewentualnie grzybów i glonów. Zasada usuwania substancji organicznych ze ścieków przy oczyszczaniu osadem czynnym polega na absorbowaniu tych substancji na powierzchni kłaczków. Część substancji organicznych ulega utlenieniu, część jest asymilowana w postaci przyrostu osadu czynnego, a z kolei część osadu czynnego ulega autooksydacji. Osad czynny, jak każdy żywy organizm czy zespół organizmów wymaga odpowiednich warunków do swego rozwoju. Podstawowymi warunkami są: obecność tlenu oraz substancji pożywkowych. Ponadto środowisko powinno mieć odpowiedni odczyn i nie zawierać substancji toksycznych dla mikroorganizmów osadu czynnego (np. cyjanki, sole metali, fenole, detergenty itp.)
20)opisz zasadę defosfatacji chemicznej
Proces chemicznego oczyszczania ścieków polega na dodaniu reagentów, które tworzą z fosforem zawartym w ściekach nierozpuszczalne związki. Do usuwania fosforanów najczęściej stosuje się związki żelaza, glinu i wapnia. Obecnie, najpopularniejszym środkiem stosowanym w defosfatacji chemicznej jest koagulant żelazawy PIX.
Zależnie od miejsca podawania reagentów strącanie dzielimy na strącanie wstępne, symultaniczne i wtórne.
Strącanie wstępne polega na dawkowaniu reagentów już w procesie wstępnego oczyszczania ścieków (np. do piaskownika). Proces ten zapewnia zarówno usunięcie fosforu, ale także powoduje zmniejszenie innych wskaźników zanieczyszczenia ścieków.
Strącanie symultaniczne pozwala usunąć fosfor w wyższym stopniu niż w strącaniu wstępnym. Reagenty, są tu dodawane najczęściej bezpośrednio do komory napowietrzania w jednym lub w kilku miejscach.
Strącanie wtórne natomiast, stosowane jest wtedy, gdy wymagania dotyczące ilości usuwanego fosforu są duże, np. gdy pod koniec procesu oczyszczania stężenie fosforanów jest wciąż za wysokie. Metoda ta, w przeciwieństwie do dwóch poprzednich, wymaga stosowania dodatkowych urządzeń co prowadzi do zwiększenia kosztów inwestycyjnych.