Технологии

Удаление фосфора комбинированными методами очистки

27 декабря 2014

Автор статьи: Ирина Гудилина

Статьи по теме:

Фосфор принадлежит к группе основных биогенных элементов, так как является основой живой материи. Но избыток фосфора, как и азота, также вреден для живых организмов, как и его недостаточные концентрации, так как может привести к нарушению равновесия экосистемы из-за повышенного роста растительной и бактериальной биомассы, усиленно потребляющей кислород, растворенный в воде. Соединения фосфора попадают в сточную воду в основном в виде полифосфатов, которые в процессе гидролиза и биологического окисления переходят в растворенные ортофосфаты, которые частично содержатся во взвешенном веществе активного ила.

Поэтому достаточно актуальными являются способы его удаления с помощью физико-химических методов. При этом лимитирующей по скорости стадией является образование нерастворимой в воде мелкокристаллической фосфатной фазы, представленной преимущественно апатитами. Процессы удаления фосфора под действием химических реагентов заключаются в переводе растворимых ортофосфатов в нерастворимые фосфаты, при взаимодействии с ионами поливалентных металлов. При этом частицы кристаллического осадка образованного при взаимодействии полиметаллов, входящих в состав коагулирующих реагентов, имеют размеры частиц менее одного микрона и присутствуют в основном в виде коллоидной фазы. Их выделение обеспечивается процессами коагуляции, протекающей одновременно с осаждением фосфатов полиметаллов и образованием в результате более крупных агрегатных образований, размеры которых могут доходить до пятидесяти микрон.

Суть одного из этих методов состоит в том, что в анаэробных условиях микроорганизмы активного ила выделяют фосфор в среду, в которой они находятся. Поэтому, после стадии аэробной биологической очистки основная часть активного ила проходит стадию анаэробного сбраживания, составляющую по длительности примерно от десяти до тридцати часов. При этом фосфор, накопленный бактериями активного ила, в виде фосфат-ионов переходит в иловую воду, сокращая концентрацию общего фосфора в биомассе. После анаэробной стабилизации «очищенный» от фосфора активный ил снова поступает на стадию аэробного окисления, где интенсивно начинает накапливать его в своей клеточной массе.

Получить консультацию специалиста Консультация

Насыщенная фосфатами иловая вода проходит обработку известью, при этом идет гидрооксид кальция при взаимодействии с фосфатами образует выпадающие в осадок нерастворимые соли. Часто, для повышения интенсивности процесса солеобразования в обрабатываемую иловую воду добавляется флокулянт. Следует отметить, что после такой обработки иловая вода имеет высокие показатели рН среды, поэтому для коррекции она пропускается через карбонизатор, для насыщения углекислым газом, который при растворении образует угольную кислоту, понижающую щелочность водной среды до диапазона значений между 6,5 и 8,5. Источником диоксида углерода в карбонизаторах часто служат прошедшие очистку топочные газы. При очистке стоков, имеющих высокую концентрацию растворенных органических веществ, так же используется подобная комбинация методов физико-химической и биологической очистки. Сначала стоки проходят стадию непрерывной анаэробной очистки, в метатенке, в котором идущий вверх поток обрабатываемой воды проходит через слой биомассы.

На этом этапе проходит гидролиз растворенной органики, идущий с переводом азота в аммонийную форму, а фосфора - в ионы фосфата. Затем из этих стоков путем отдувки удаляется растворенный углекислый газ, при этом значения рН среды повышаются до 8,5 или 9,0. При такой реакции среды начинается выпадение кристаллов нерастворимых кальциевых и магниево-аммонийных солей фосфорной кислоты. Такой способ обработки позволяет извлечь из обрабатываемых стоков до 90% фосфора и 30% азота, находящегося в составе аммония.

Завершающей стадией обработки стоков является прохождение стадии аэробного окисления в сочетании с бескислородным режимом. При насыщении среды кислородом оставшийся азот окисляется до нитритов и нитратов, а при остановке аэрирования и поглощении кислорода, в бескислородной среде проходит процесс денитрификации, при котором нитриты и нитраты восстанавливаются до свободного азота, или его газообразных оксидов. При использовании этой технологии снижаются эксплуатационные расходы, связанные с энергозатратами, а также с утилизацией избыточного активного ила, так как прирост биомассы составляет одну пятую от ее увеличения при использовании только аэробных методов биологической очистки, однако реализация таких проектов требует более высоких инвестиционных вложений.

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.