Очистка сточных вод от азота и фосфора — это процесс удаления этих элементов из сточных вод, чтобы предотвратить их негативное воздействие на водные экосистемы. Избыток азота и фосфора может привести к эвтрофикации, что вызывает чрезмерный рост водорослей и ухудшение качества воды.
Многократный выпуск в водоемы рыбохозяйственного назначения загрязненных вод, содержащих такие элементы, как азот и фосфор, в количествах, превышающих установленные нормативные сбросы (ПДК — предельно допустимые концентрации), ведет к их систематическому накоплению.
Начинают с большой скоростью размножаться определенного вида бактерии, которые приводят природные бассейны к «цветению». В результате разрастания сине-зеленых водорослей ограничивается прохождение солнечных лучей вглубь пруда. Это, в свою очередь, вызывает отсутствие выделения кислорода в надонных растениях, который используется для дыхания рыб. Особенно эвтрофикации способствуют: повышенная температура окружающей среды и присутствие застойных зон.
Для предотвращения зарастания акваторий следует свести к минимуму содержание N (азота) и Р (фосфора) при сбросе их в водоем.
Для этого крайне важно подобрать оптимальную для каждого конкретного случая технологическую схему (ТС) очистной установки. Оборудование для снижения выше перечисленных элементов подбирается с учетом типа и расхода стоков, а также присутствия в них загрязняющих составляющих. Наибольшее влияние на «цветение» озера оказывает Р-РО4 (фосфат-ион). Методы выделения фосфорного элемента из сточных сливов рассмотрим далее.
Методы выделения фосфорного элемента из сточных сливов
Поступление Р-РО4 (Фосфат-ионов) в водные объекты с загрязненными хозяйственно-бытовыми и производственными сливами связано:
- с использованием в настоящее время больших количеств разнообразных моющих средств, которые, как правило, изготавливаются на фосфорной основе
- с фекалиями людей и животных
- с работой промышленных производств, таких, например, как мясокомбинаты
Фосфор попадает в природные акватории как в однородной смеси с водой, так и в нерастворенной формах, в виде органических и неорганических составляющих. Р-РО4 в труднорастворимом содержании в биореакциях в аэрационных блоках не участвует. Взвешенные частицы его удаляются из очищаемых сбросов с помощью механических способов, например, отстаиванием. Результативность составляет 8-10%. Осаждение также можно сочетать с обработкой сливов реагентами, а именно сернокислым алюминием или железосодержащим препаратом.
При этом эффект удаления от фосфоросодержащих элементов повышается до 60-70%. В диапазоне рН среды от 4,5 до 8,0 предпочтительней использование алюмосодержащих коагулянтов. Спектр работы железосодержащих веществ находится в более широких пределах: 4-6, 8,5-10,5. Если не соблюдать выше перечисленные рекомендации, в очищенной сточной воде будет наблюдаться увеличенное остаточное присутствие металлов.
Принцип химической обработки фосфора состоит в образовании нерастворимых фосфатно-реагентных комплексов, выпадающих в осадок, а также благодаря сорбции нерастворимых соединений фосфора хлопьями гидроокисей.
При вводе в очищаемые сбросы AL2(SO4)3 (сульфата алюминия) или Fe2(SO4)3 (сульфата железа) щелочность понижается, т.к., согласно химреакции, при этом выделяется кислота, которая нейтрализуется щелочностью самой жидкости, в результате чего рН падает. Поэтому, зачастую, стоит применять коррекцию кислотности, путем введения небольших величин щелочных препаратов, например, кальцинированной соды. Доза коагулянта зависит от места, куда он дозируется и от требований, предъявляемых к его концентрации в очищенных массах.
Введение алюмо- или железосодержащего коагулянта возможно в различные точки технологической схемы:
- перед первичным отстаиванием 150 мг/л
- непосредственно в аэротенки 80-90
- перед вторичным отстойником 20-25