Технологии

Удаление фосфора биологическими методами

26 декабря 2014

Автор статьи: Ирина Гудилина

Статьи по теме:

Схемы удаления общего фосфора с помощью коагулянтов и аэробной биологической очистки

Кроме технологических схем физико-химического извлечения фосфора из его соединений, находящихся в стоках, включающих стадию аэробного биохимического окисления стоков, используются и те, что основаны на биологических методах очистки. К ним относится последовательная обработка стоков сочетанием методов анаэробного и аэробного биохимического окисления. В основе такого удаления лежит активность микроорганизмов, и особого рода бактерий, способных запасать фосфор в количествах, превышающих необходимые для их прироста по массе. Обычно их концентрация в биомассе активного ила не настолько велика, чтобы они могли играть заметную роль при дефосфоризации стоков. Поэтому для их развития создаются особые условия среды и наличие питательного субстрата, содержащего в основном низкомолекулярные летучие жирные кислоты. Оптимально, если основная часть питающей среды будет состоять из уксусной и пропионовой кислоты.

1. Эти бактерии, потребляют низкомолекулярные органические кислоты в анаэробных условиях с использованием энергии, выделяющейся при распаде полифосфатных соединений.

2. Далее, в аэробных условиях среды, они окисляют запасенный при потреблении органических кислот материал для воспроизведения своей биомассы. При этом образовавшиеся при распаде полифосфатных соединений фосфаты потребляются из водной среды и накапливаются в виде соединений фосфора, служащих источником биологической энергии, при этом происходит значительное увеличение концентрации общего фосфора в биомассе.

3. Затем извлеченные из сточной воды и накопленные в организме бактерий полифосфаты выводятся вместе с избытком биомассы активного ила.

При переводе обратно в анаэробные условия повторяется процесс распада полифосфатов, а при возврате к аэробному окислению – возобновляется накопление фосфора в растущей биомассе. Этот процесс тесно связан с концентрацией летучих жирных кислот в зоне анаэробного окисления, служащих питанием для фосфоронакапливающих бактерий, так как чем она выше, тем большее количество фосфатов они способны удалить из сточной воды. К факторам, влияющим на полноту удаления фосфора из сточной воды, относятся

концентрация кислорода в водной среде,
степень гидролиза органических веществ,
температура,
а также качественный и количественный состав обрабатываемых таким способом стоков.

Получить консультацию специалиста Консультация

Концентрация растворенного кислорода необходима для того, чтобы биомасса активного ила в аэробной зоне системы биологического удаления фосфора была в состоянии изъять из водного раствора максимальное количество фосфора. Это связано с тем, что при аккумулировании фосфора во время прироста бактериальной биомассы путем окисления вещества, накопленного в клетках, параллельно идет процесс нитрификации, то есть окисления аммонийного азота до нитритов и нитратов, так же требующий наличия кислорода в качестве акцептора электронов. Кроме этого, в питательном субстрате должно находиться достаточное количество уксусной и пропионовой кислоты, то есть степень гидролиза органических веществ на стадии анаэробного сбраживания должна быть достаточно высокой, так как в бескислородной зоне накопленный субстрат может быть также использован в процессах денитрификации, с восстановлением нитритов и нитратов до свободного азота.

Поскольку процессы удаления этих биогенных элементов при биохимическом окислении идут параллельно, при биологическом удалении фосфора следует учитывать также и имеющуюся в стоках концентрацию общего азота, так как удаление фосфатов в зоне анаэробного окисления начинается только после окончания процессов денитрификации. На протекание процесса удаления фосфора и связанные с ним процессы нитрификации и денитрификации большое влияние оказывают условия перемешивания среды. При перемешивании с помощью систем аэрирования снижается эффективность процесса денитрификации и накапливания фосфора аккумулирующими его бактериями, а при использовании мешалок механического типа кислород поступает только в зону аэробного окисления, не препятствуя, тем самым, процессам денитрификации и разложения полифосфатов.

Эта схема удаления фосфора чередованием обработки стоков в зонах анаэробной и аэробной биологической очистки используется в разных вариациях и в других, более усовершенствованных системах. К одним из них относится метод анаэробного окисления рециклового активного ила, поступающего после стадии аэробной очистки, что способствует эффективному извлечению фосфатов из сточной воды, с эффективностью, доходящей до 90%, в то время как при использовании стандартной схемы с попеременным анаэробным и аэробным окислением она составляет порядка 70%.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.