Сточных вод

Активный ил и его влияние на процессы биохимической очистки

Интенсивность и эффективность биологической очистки сточных вод определяется скоростью размножения бактерий, т.е. приростом биомассы активного ила, в единицу времени, а также его концентрацией.

Состав и микрофауна активных илов любых сооружений формируется в зависимости от экологических условий, основными из которых являются: состав обрабатываемых сточных вод, наличие или отсутствие растворенного кислорода, температура, уровень рН, соотношение количества пищи и микроорганизмов, гидродинамическая структура потоков.

Ил аэротенков и биофильтров – это сложное сообщество микроорганизмов различных групп: бактерий, актиномицетов, простейших, грибков, водорослей, вирусов, членистоногих и некоторых других. Основная роль в процессах очистки сточных вод принадлежит бактериям, число которых в расчете на 1 г сухого вещества ила колеблется от 10¹⁸ до 10¹⁴ клеток. Ил имеет весьма развитую поверхность – до 100 м² на 1г сухой массы; размер клеток колеблется от 0,1 до 3 мм и более; частицы ила имеют отрицательный заряд при рН = 4,5 -9.

Биопленка в биофильтрах представляет собой слизистые обрастания загрузки, толщина биопленки обычно не превышает 3 мм.

При очистке сточных вод обычно наиболее многочисленными оказываются бактерии рода Pseudenonas – грамотрицательные палочки. Далее по численности следуют кокковые формы и бациллы. В зависимости от условий существования ила в нем развивается от 1 до 5 – 8 родов бактерий.

Свойства активного ила. Важнейшее свойство активного ила – способность к седиментации и хлопьеобразованию. Существует несколько теорий образования хлопка. В настоящее время большинство исследователей считают, что бактериальная флокуляция – это физиологическое состояние микроорганизмов, и она не наблюдается до тех пор, пока не заканчивается фаза роста и не наступает фаза эндогенной респирации. При этом снижение потенциала на поверхности клетки не является необходимым условием флокуляции.

Флокуляция не определяется каким–либо одним типом микроорганизмов, она свойственна многим бактериальным культурам. Имеется прямая корелляция между аккумуляцией внеклеточных полимеров и микробиальным хлопьеобразованием и, в дополнение к этому, отмечено, что в период образования хлопьев увеличивается отношение содержания внеклеточных полимеров к массе бактерий. Таким образом, механизм биологической флокуляции интерпретируется как результат взаимодействия высокомолекулярных внеклеточных полимеров, аккумулирующихся на оболочке клетки в стадии эндогенной фазы развития культуры (эндогенные процессы – это процессы, происходящие во внутренней среде организма).

Вспучивание ила. Активные илы аэротенков подвержены так называемому вспучиванию. Это явление связано с развитием нитчатых бактерий и происходит по многим причинам, среди которых: уменьшение концентрации кислорода, избыточное количество углеводородов в исходной воде, недостаток азота и фосфора, резкие изменения нагрузок на ил и др.

Борьба с вспучиванием ведется по многим направлениям: применение специальных химических реагентов – утяжелителей, сепарирование и измельчение нитей и др. Несмотря на то, что вспухший ил обладает повышенной окисленной способностью, нормальная эксплуатация сооружений с таким илом невозможна из-за отсутствия технических решений по отделению его от очищенной воды.

Химический состав ила. Клетка микроорганизма имеет сложный химический состав, представленный многими классами соединений. Практический интерес представляет расшифровка состава по терм классам химических соединений: жиро-, белково- и углеводоподобных веществ, принимающих участие в газообразовании в анаэробных биологических процессах.

Важно также знать элементный состав ила, позволяющий составить среднестатистическую формулу органического вещества ила, необходимую для расчетов кинетики метаболических процессов, определения выхода клеточного вещества, расчета выделяющейся теплоты реакции и т.п.

Аэротенки - обширная группа биологических окислителей, принцип действия которых основан на минерализующей способности активного ила, представляющего собой суспензию аэробных микроорганизмов. Для их нормальной жизнедеятельности в аэротенке необходимо поддержание определенной концентрации кислорода, что достигается постоянной подачей в аэротенк воздуха. Для окисления органических веществ, запасённых микроорганизмами ила, и восстановления окислительной способности необходима регенерация активного ила.

Аэротенки – смесители – сооружения, в которых поступающие сточные воды и активный ил почти мгновенно перемешиваются со всей массой иловой смеси резервуара. В этом сооружении обеспечивается равномерное распределение органических загрязнений и растворенного кислорода. Конструктивная особенность – рассредоточенный впуск смеси сточных вод и активного ила и такой же выпуск их.

Высоконагружаемые аэротенки – сооружения, работающие с нагрузками на активный ил более 0,8 г БПК/ г ила в 1 сутки.

Дата добавления: 2014-01-06