Рисунок 1. Блок схема УЗВ
Где: П1- подающая помпа, Х1 - емкости для содержания гидробионтов, МФ - механический фильтр, БФ - биологический фильтр, ХФ - химический фильтр, ПК - пеноотделительная колонка, ДН - денитрификатор, ОЗ - озонатор, УФ - ультрафиолетовый стерилизатор, ХУ - холодильная установка, Vв - объем воздуха подаваемого в емкости с гидробионтами, Vw - скорость водообмена в системе, Vпк - скорость водообмена в пеноотделительной колонке (Vпк=0.3Vw).Суть схемы заключается в следующих этапах прохождения воды через систему очистки:
Основной поток воды попадает в механический фильтр, в котором вода проходит механическую очистку от крупных частиц диаметром от 30 мкм, далее 70% потока поступает в биологический фильтр где происходит биологическая очистка, а 30% отбирается для очистки от белковых соединений в пеноотделительной колонке в которой используется озон О3. Пройдя очистку вода попадает в биологический фильтр.Аммиак обладает способностью взаимодействовать с ионами водорода H+, находящимися в воде, или с молекулами воды, образуя ионы аммония NH4+. В результате устанавливается химическое равновесие между молекулами аммиака и ионами аммония. Соотношение концентраций NH3 и NH4+ в воде зависит от ее кислотности: в кислой воде практически отсутствует аммиак; в нейтральной и слабощелочной присутствует аммиак, однако, содержание ионов NH4+ незначительное; в щелочной среде концентрация аммиака стремительно возрастает.
NH3+H+ = NH4+
NH3+H2O=NH4++OH-
Процесс переработки аммиака/аммония аэробными бактериями выглядит так:
NH4++1,5О2 =>NO2+2Н++Н2О+энергия
NH3+1,5О2 => NO2-+Н++Н2О
Ион водорода вступает в реакцию с гидрокарбонатом, давая углекислый газ и воду:
Н++НСO3 => СO2 + Н2O
Таким образом, при этом процессе выделяющийся в воду углекислый газ (СО2) способен несколько снизить значение кислотности рН.
Далее часть воды поступает в денитрификатор, где вступают в работу бактерии анаэробного типа, которые перерабатывают полученный нитрит в нитрат:
NO2 + 0,5 O2 => NO3 –
Далее вода из биофильтра и денитрификатора попадает в ультрафиолетовый стерилизатор где происходит обеззараживание воды. Пройдя химическую очистку в фильтре с актированным углем вода поступает в холодильную установку (теплообменник) и далее распределяется по емкостям в которых содержатся гидробионты.
