Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 августа, печатный экземпляр отправим 6 августа
Опубликовать статью

Молодой учёный

Применение биологической очистки сточных вод

Научный руководитель
Экология
07.06.2025
4
Поделиться
Библиографическое описание
Иванов, А. Н. Применение биологической очистки сточных вод / А. Н. Иванов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2025. — № 23 (574). — С. 56-58. — URL: https://moluch.ru/archive/574/126352/.


В статье автор рассматривает особенности биологических методов очистки сточных вод, их преимущества по сравнению с альтернативными способами, а также сравнивает аэробные и анаэробные системы с точки зрения эффективности, условий эксплуатации и побочных продуктов.

Ключевые слова : биологическая очистка, аэробный, анаэробный, аэротенк, активный ил.

Методы биологической очистки обладают рядом существенных достоинств по сравнению с другими способами удаления загрязнений. Благодаря деятельности микроорганизмов органические вещества в сточных водах разрушаются до безвредных соединений — в основном воды и газов, что способствует естественному круговороту элементов в экосистеме. В отличие от альтернативных методов, биологическая очистка не приводит к накоплению отходов и не трансформирует загрязняющие вещества в иные формы, что делает данный процесс практически безотходным. Также биологическая очистка требует сравнительно меньших финансовых затрат.

Очистка сточных вод на протяжении всего времени остается важнейшей задачей в обеспечении экологической и санитарной безопасности. Сточные воды подразделяются на следующие категории:

  1. производственные — образуются в ходе технологических операций, при эксплуатации оборудования, производстве деталей и материалов;
  2. бытовые — возникают в результате функционирования санитарных узлов в жилых и производственных зданиях;
  3. атмосферные — включают дождевые и талые воды.

Наибольшие трудности при очистке вызывают именно производственные и бытовые сточные воды. Сегодня всё больше промышленных предприятий переходят к закрытым системам водооборота, позволяющим повторно использовать воду, тем самым сокращая объемы водозабора из природных источников и потери в процессе.

Биологические методы очистки условно делят на аэробные и анаэробные. Среди аэробных наиболее широко распространены такие установки, как аэротенки и биофильтры. В аэротенках основную роль играют микроорганизмы, за счет взаимодействия которых формируется активный ил. Биологическая очистка осуществляется в ходе продвижения активного ила и сточной жидкости по коридору аэротенка [1, С. 95–101]. Сведем различия аэробных и анаэробных методов в таблицу 1.

Таблица 1

Сравнение анаэробных и аэробных систем очистки [2, C. 18–20]

Параметр

Аэробный метод

Анаэробный метод

Условия применения

Применяется при высокой концентрации органических загрязнений (ХПК > 1500 мгО₂/дм³) и тёплой воде (выше 25 °C)

Эффективен при средних и низких концентрациях загрязнений. Может работать в холодной воде

Устойчивость процесса

Активный ил способен сохранять активность без поступления новых стоков

Без притока свежих сточных вод биомасса быстро теряет активность

Удаление азота и фосфора

Существенное удаление этих элементов не обеспечивается

Возможно включение этапов для удаления азота и фосфора

Площадь сооружений

Сооружения компактные

Необходима большая площадь

Количество избыточного ила

Образуется немного ила (приблизительно 0,04 кг биомассы/кг ХПК)

Образуется много ила (до 0,5 кгбиомассы/кг ХПК), требуется дальнейшая обработка

Энергозатраты

Требуется незначительное количество электроэнергии

Потребление энергии выше, особенно на стадии аэрации

Затраты и эксплуатация

Характерны высокие капитальные вложения, низкие эксплуатационные расходы

Капитальные затраты ниже, эксплуатационные расходы выше

Побочные продукты

Образуется биогаз, который может быть утилизирован или использован как топливо

Дополнительных полезных продуктов не образуется

В отличие от аэробных систем, полная стабилизация органических веществ в анаэробных установках невозможна. Поэтому после проведения анаэробной обработки, как правило, требуется дополнительная аэробная стадия. Остаточные отходы, образующиеся в результате анаэробной очистки, содержат растворимые органические вещества, которые эффективно перерабатываются с помощью аэробных методов. Это обосновывает целесообразность использования комбинированных систем, объединяющих анаэробные и аэробные установки [3, C. 11].

Биологические методы очистки сточных вод обладают рядом важных достоинств: они отличаются низким уровнем энергопотребления, способны работать автономно, а образующийся в процессе активный ил может в дальнейшем использоваться в качестве удобрения. Кроме того, такие методы не предполагают применения вредных химических реагентов и позволяют получать очищенную воду без примесей и взвешенных частиц.

На сегодняшний день биологическую очистку можно назвать наиболее эффективным и экологически безопасным способом водоочистки, это связано с обеспечением высокого уровня удаления загрязнений и уровнем химических рисков.

Литература:

  1. Максимов С. П., Алексеев И. А. Обзор методов биологической очистки сточных вод // Технические науки — от теории к практике, 2014. № 41. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-metodov-biologicheskoy-ochistki-stochnyh-vod
  2. Карякин М. А., Вайссер Томас. От очистки сточной воды аэробным способом до получения из нее энергии. Производство соков, концентратов и напитков в России // Пиво и напитки, 2006. № 4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ot-ochistki-stochnoy-vody-aerobnym-sposobom-do-polucheniya-iz-nee-energii-proizvodstvo-sokov-kontsentratov-i-napitkov-v-rossii
  3. Samer, Mohamed. Biological and Chemical Wastewater Treatment Processes’. — Wastewater Treatment Engineering, 2015.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
биологическая очистка
аэробный
анаэробный
аэротенк
активный ил
Молодой учёный №23 (574) июнь 2025 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 56-58):
Часть 1 (стр. 1-67)
Расположение в файле:
стр. 1стр. 56-58стр. 67

Молодой учёный