Biologinio apdorojimo procesas: aktyviųjų dumblo procesas ir filtravimo filtrai
Kai kurie pagrindiniai antrinio ar biologinio apdorojimo procesai yra tokie: i) Aktyvusis dumblo procesas (ii) Trickling Filters.
Biologinis nuotekų procesas yra antrinis apdorojimas, apimantis labai smulkių suspenduotų medžiagų pašalinimą, stabilizavimą ir nekenksmingumą, o nuotekų kietosios medžiagos, kurios išlieka net ir po pirminio apdorojimo.
Kadangi daugelis nuotekose esančių organinių medžiagų gali būti koloidinės arba ištirpintos, pirminiai apdorojimo procesai iš esmės yra neveiksmingi šalinant. Organinė medžiaga vis dar reiškia didelį deguonies poreikį, kuris turi būti toliau mažinamas, kad nuotekos būtų tinkamos išleisti į vandens telkinius.
Biologinio apdorojimo metu į bakterijas tiekiamas deguonis suvartojamas kontroliuojamomis sąlygomis, kad dauguma BDS būtų pašalinami valymo įrenginyje, o ne vandens ruože. Taigi pagrindiniai biologinio atliekų apdorojimo proceso reikalavimai yra tinkamas bakterijų kiekis, kuris maitina nuotekose esančią organinę medžiagą, deguonį ir tam tikras priemones, skirtas bakterijų ir organinių medžiagų kontaktui pasiekti.
Dvi dažniausiai naudojamos biologinių atliekų apdorojimo sistemos yra aktyviųjų dumblo sistema ir biologinės plėvelės sistema. Aktyviojo dumblo sistemoje nuotekos susilieja su įvairia mikroorganizmų grupe, kuri yra flokuliacinė suspensija aeruotame rezervuare, o biologinės plėvelės sistemoje, dar vadinamoje trickling filtrais, nuotekos patenka į sąlytis su mišriąja mikrobų populiacija plėvelės pavidalu, pritvirtintu prie kietos atramos sistemos paviršiaus. Abiem atvejais organinė medžiaga metabolizuojama į stabilesnes neorganines formas.
i) Aktyvusis dumblo procesas:
Pagrindinės aktyvaus dumblo proceso savybės yra: aeracijos etapas, kietųjų dalelių - skysčių atskyrimas po aeracijos ir dumblo perdirbimo sistema. Nuotekos po pirminio apdorojimo patenka į aeravimo baką, kur organinė medžiaga patenka į artimą kontaktą su antriniu valikliu. Šis dumblas yra labai pakrautas su mikroorganizmais, kurie yra aktyviai augantys. Oras į rezervuarą patenka į burbuliukus per difuzorius arba paviršiaus aeratorius.
Mikroorganizmai naudoja ore esantį deguonį ir organines medžiagas paverčia stabilizuotais, mažai energijos turinčiais junginiais, pvz., NO3, SO4 ir CO 2, ir sintezuoja naujas bakterines ląsteles. Iš aeravimo bako, turinčio flokuliacinę mikrobinę masę, žinomas kaip dumblas, nuotekos yra atskirtos nusodinimo rezervuare, kartais vadinamos antrine nusodintuvu arba skaidikliu. Nusodinimo rezervuare atskiri dumblai išeina be sąlyčio su organine medžiaga ir įsijungia.
Aktyviosios dumblo dalis perdirbama į aeravimo baką kaip sėklą; likusi dalis yra švaistoma. Jei visas aktyvusis dumblas yra perdirbamas, bakterijų masė nuolat didės iki to momento, kai sistema užsikimšusi kietomis medžiagomis. Todėl yra būtina „naikinti“ kai kuriuos mikroorganizmus, ir šis švaistomas dumblas yra tas, kuris apdorojamas ir šalinamas.
Tipinės aktyviosios dumblo gamyklos procesų diagrama pateikta 5.16 pav.
1: Apdorojimas,
2: Pirminis paaiškinimas,
3: aeracijos bakas,
4: Antrinis aiškiklis,
5: Thickner,
6: dumblo virškinimas (- - - → dumblo srautas) (→ skystis)
(ii) „Trickling“ filtrai:
Antras dažniausiai naudojamas biologinių atliekų apdorojimo procesas yra filtravimo metodas. Filtravimo filtrai taip pat vadinami perkoliuojančiais filtrais. Jis turi gerą prisitaikymą prie didžiausių smūgių apkrovų ir gebėjimo tinkamai veikti per trumpą laiką.
Pieno perdirbimas, popieriaus fabrikas ir farmacinės atliekos yra tarp tų, kurie apdorojami filtruojant filtrus. Tradiciniai filtravimo filtrai paprastai susideda iš 1–3 metrų gylio uolienos sluoksnio, kuriame yra pakankamai angų tarp akmenų, kad oras galėtų lengvai cirkuliuoti.
Įdėklas perpilamas virš lovelio pakuotės (žr. 5.17 pav.), Kuris yra padengtas biologine gleivine. Kadangi skystis virsta ant pakuotės, deguonis ir ištirpusios organinės medžiagos išsklaidomos į plėvelę, kurią metabolizuoja mikroorganizmai šiame gleivinės sluoksnyje. Galutiniai produktai, pvz., NO 3, CO 2 ir tt, išsklaidomi iš plėvelės ir atsiranda filtro nuotėkyje.
Mikroorganizmai naudoja organinę medžiagą, gleivinės plėvelės storis padidėja iki taško, kur jis nebegali būti palaikomas ant kietos terpės ir išsiskiria nuo paviršiaus. Šis procesas yra žinomas kaip sloughing. Nusausinantis bakas po nusodinimo filtro pašalina atskirtas bakterijas ir kai kurias suspenduotas medžiagas.
Biologinių nuotekų valymo įrenginių dumblo tvarkymas ir šalinimas yra svarbi problema ir sudaro apie pusę daugumos nuotekų valymo įrenginių kainos.
Kietųjų medžiagų koncentracija pirminėje nuotekų dumble yra apie 5 proc. aktyvusis dumblas turi mažiau kaip 1 proc. kietųjų medžiagų; ir dumblas iš dulkių filtrų turi apie 2 proc. kietųjų dalelių. Bendra dumblo apdorojimo ir šalinimo operacija apima koncentraciją arba sutirštinimą, virškinimą, kondicionavimą, vandens šalinimą, oksidaciją ir saugų šalinimą.
