Очищення стічних вод від громад та виробництв усуває або зменшує хвороботворні бактерії та токсичні хімічні речовини та забезпечує приємне джерело води для людей та сільського господарства. Біологічна очистка стічних вод використовує бактерії та інші мікроорганізми для розкладання органічних забруднень, тобто вуглецевмісних речовин, на нешкідливі або леткі сполуки. Біологічна обробка, як правило, полягає у видаленні великого сміття або твердих речовин зі стічних вод. Деякі мікроби вже мешкають у стічних водах; додавання «активного мулу», що містить більше мікробів, підвищує ефективність розкладання. У стічних водах використовуються аеробні, анаеробні або обидва типи мікробів. Плюси та мінуси біологічного очищення частково залежать від походження стічних вод та типу забруднення та застосовуваних методів. Деякі методи, такі як мембранна фільтрація після біологічної обробки, можуть покращити результати.
Що таке аеробне та анаеробне лікування?
Аеробні мікроби потребують кисню та органічних поживних речовин для роботи та росту. Поживні речовини забезпечуються органічним матеріалом у стічних водах, а кисень, як правило, надходить шляхом перекачування повітря в очисний резервуар. Кінцевими продуктами аеробного травлення є енергія, вуглекислий газ та метаболізовані тверді речовини, які осідають. Поживні речовини та кисень змушують аеробні мікроби розмножуватися, а їх збільшена кількість прискорює процес травлення.
Анаеробні мікроби - це бактерії та мікроорганізми, які функціонують за відсутності кисню. Ці мікроби розщеплюють органічні забруднення повільніше, ніж аеробні мікроби. Анаеробні мікроби виробляють метан, вуглекислий газ та більше анаеробних мікробів. Стічні води, що містять високий рівень органічних забруднень, ефективніше обробляються анаеробними мікробами перед тим, як пройти обробку аеробними мікробами.
Плюси аеробного травлення
Аеробне очищення стічних вод - це швидкий та ефективний процес видалення щонайменше 98 відсотків органічних забруднень. Це природний процес окислення, який спричиняє ефективне розщеплення органічних забруднювачів та дає чистіші стічні води, ніж анаеробна обробка. Оскільки аеробне травлення є швидким процесом, воно може обробляти великі обсяги або надходження стічних вод.
Мінуси аеробного травлення
Аеробне травлення вимагає аерації, яка використовує велику кількість електричної енергії. Електрична енергія часто виробляється спалюванням викопного палива, яке виробляє парникові гази. Аеробне травлення також призводить до великої кількості біотвердих речовин або мулу, які потребують утилізації. Невідповідне вивільнення багатого поживними речовинами мулу в річки або водойми може спричинити заростання водоростей або евтрофікацію, яка вбиває риб та інших водних організмів. Споживання енергії та надлишкове утворення мулу можна зменшити, очистивши спочатку стічні води анаеробними мікробами. Хоча біологічне очищення стічних вод ефективно усуває більшість органічних забруднень, дослідження показують, що деякі хімічні речовини, такі як фармацевтичні препарати, миючі засоби, косметичні та промислові сполуки, все ще залишаються після біологічних стічних вод лікування. Фільтри та нові технології можуть вирішити цю проблему.
Плюси анаеробного травлення
Анаеробне очищення стічних вод є більш екологічним, ніж аеробне травлення, оскільки воно виробляє менше біомаси, вимагає менше енергії та виробляє біогаз (метан), який можна переробити. Хоча як аеробна, так і анаеробна обробка утворюють вуглекислий газ під час розщеплення біозабруднень, аеробне травлення виробляє набагато менше газу. Анаеробне травлення також утворює менше біотвердих речовин, що може створити проблему утилізації.
Мінуси анаеробного травлення
Хоча анаеробне перетравлення забруднень у стічних водах залишає менший вуглецевий слід, це повільний процес. Це менш ефективно, ніж аеробне травлення, видаляючи від 70 до 95 відсотків органічних забруднень. Анаеробні мікроби в порівнянні з аеробними мікробами атакують менший діапазон забруднень.