scan0164

266

Poza usunięciem z oczyszczonych ścieków zawiesin osadu czynnego, istotną funkcją osadników jest odpowiednie zagęszczenie osadu czynnego dla zapewnienia właściwego jego stężenia w komorach napowietrzania. Czas przebywania osadu czynnego w osadnikach powinien być dostatecznie krótki, aby nie obniżyć wartości fizjologicznych drobnoustrojów.

Działanie osadników wtórnych zależy od szybkości sedymentacji i flokula-cji kłaczków oraz od hydrodynamiki tych urządzeń, tj. warunków dopływu i odpływu, charakteru przepływu cieczy i osadów itp.

W celu utrzymania stałego stężenia osadu czynnego w reaktorze, część osadu czynnego jest odbierana jako tzw. osad nadmiarowy. Osad ten jest przerabiany w fermentorach beztlenych, spalany lub hałdowany.

Na rys. 21.2 przedstawiono schemat przykładowej mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków z komorami osadu czynnego. Instalacja składa się z trzech zasadniczych części: oczyszczalni mechanicznej, zestawu komór osadu czynnego z osadnikami oraz instalacji do fementacji metanowej osadu nadmiarowego.

U

ściek

krato

skratki

rozdrabniorka

do kompostowania

I

piaskownik

I

poletko ociekowe

komora

wstępnego

napowietrzania

suszenie osadu

Z

ciecz

osad

osadnik wstępny

komora fermentacyjna

gaz

zbiornik biogazu

komora napowietrzania

osadnik

Rys. 21.2. Schemat oczyszczalni ścieków z beztlenowym przerabianiem osadu czynnego

W przypadku biologicznego oczyszczania ścieków przemysłowych metodą osadu czynnego, niezbędne jest właściwe przygotowanie ścieków. Polega ono na wyrównaniu dopływu ścieku pod względem ilościowym i jakościowym, korekcie odczynu, usunięciu ze ścieków substancji toksycznych, zawiesin oraz emulsji. Przygotowanie ścieków może wymagać także jego wstępnego oczyszczenia chemicznego.

21.3.4. Biologiczne usuwanie związków azotu

Klasyczne układy mechanicznego i biologicznego oczyszczania ścieków umożliwiają redukcję wartości BZT o ok. 90%. Jednocześnie zmniejszenie ilości azotu ogólnego wynosi do 40%, zaś fosforu ogólnego do 30%. Takie stopnie oczyszczenia są niejednokrotnie niewystarczające i nic chronią odbiorników, zwłaszcza rzek wolno płynących, jezior i zbiorników zaporowych, przed wtórnym zanieczyszczeniem. Polega ono na rozwoju specyficznej mikroflory, która pobiera tlen z wody i wprowadza do niej różne rozpuszczalne produkty metabolizmu, zaś po obumarciu wytwarza nieporządane osady denne.

Oczyszczanie biologiczne usuwa jedynie część azotu. Dalsze zmniejszenie zawartości związków azotowych uzyskuje się w wyniku odrębnie prowadzonego procesu nitrifikacji, a następnie dcnitrifikacji.

Bakterie nitrifikujące w ściekach o niskim obciążeniu rozkładają azot organiczny do azotynów i azotanów. Główną rolę odgrywają bakterie Nitrosomo-nas, utleniające amoniak do azotynów oraz bakterie Nitrobacter ultcniające azotyny do azotanów.

Szybkość nitrifikacji zależy od zawartości tlenu w komorze osadu czynnego. Dla dostatecznie dużych czasów przebywania w komorze można uzyskiwać prawie pełną denitrifikację.

W następnej fazie procesu azotany są usuwane ze ścieków za pomocą hetcrotroficznych bakterii wykorzystujących azotany i azotyny jako akceptory elektronów w procesach oddychania beztlenowego.

Przykład realizacji procesu biologicznego usuwania azotu ze ścieków przedstawiono na rysunku 21.3. Polega on na szeregowym ustawieniu dwóch komór. Pierwsza komora jest natleniana i służy do przeprowadzenia nitrifikacji. W komorze drugiej, pracującej w warunkach beztlenowych, przebiega proces denitrifikacji. Ustawiony za komorami osadnik wtórny służy do zawracania osadu czynnego do komory nitrifikacyjnej.

KOMORA TLENOWA KOMORA BEZTLENOWA    OSADNIK

ściek

osad

Rys. 21.3. Schemat instalacji nitrifikacji - dcnitrifikacji

W procesie przedstawionym na rysunku 21.3, istnieje możliwość, że asymilacja związków organicznych w komorze tlenowej będi.e tak duża, iż stosunek węgla do azotu w ściekach dopływających do komc. y beztlenowej będzie mniejszy od wartości krytycznej. Oznacza to wystąpienia bilansowego ograniczenia możliwości usuwania azotu na drodze denitryfiltacji. Aby zapewnić