Очистка сточных вод

Аэробные процессы биоочистки делятся на экстенсивные (поля орошения, поля фильтрации, биопруды) и интенсивные, с помощью активного ила или биопленки — естественно возникшего биоценоза в конкретных условиях производства. Активный ил состоит из хлопьев — зооглей. Зооглеи являются симбиотическими сообществами разных популяций, покрытыми слизистой оболочкой.

Из м.о. образующих зооглеи наиболее многочисленны бактерии рода Pseudomonas, а также Bacterium и Bacillus. Все они окисляют разные группы органических соединений.

Формирование активного ила — процесс достаточно сложный и невоспроизводимый. На него влияют состав сточной воды, сезонные колебания температуры, обеспеченность кислородом и микроэлементами.

Существенная роль в создании консорциума принадлежит простейшим. Доля количества простейших называется коэффициентом протозойности.

Скорость биохимического окисления увеличивается с ростом зооглейности и протозойности.

Простейшие поглощают старые ослабленные бактерии и выделяют экзоферменты, способствующие очистке. Инфузории, жгутиковые, амебы и коловратки и др. мельчайшие животные пожирают бактерии и омолаживают ил.

В биофильтрах имеет место особый случай биоценоза. Здесь возникает биопленка, прикрепленная к носителю. Она практически полностью извлекает из воды все органические примеси, так как по высоте и толщине фильтра ее состав очень неоднороден, в каждый момент в биодеградации загрязнений участвуют различные м.о.

Ценозы м.о. активного ила и биопленки на фильтрах постоянно обновляются, адаптируются к меняющимся условиям.

Некоторые химические вещества, компоненты сточных вод оказывают токсичное действие на м.о. активного ила, нарушая их жизнедеятельность. Это — фенол, формальдегид, другие антисептики. Ряд тяжелых металлов по степени токсичности:

Основными параметрами, влияющими на биологическую очистку в аэробных условиях под открытым небом, являются температура, pH, концентрация растворенного кислорода, степень перемешивания, концентрация и возраст циркулирующего в очистных системах активного ила, наличие в воде токсичных примесей.

Температура. Большинство очистных сооружений работают под открытым небом и испытывают сезонные колебания температуры. В холодное время, уже при падении температуры от 20 до 6°С скорость очистки падает в 2 раза, вымывается активный ил, снижается зооглейность.

Однако при слишком высокой температуре уменьшается аэрация.

Значение pH. Большинство бактерий хорошо развиваются в нейтральной и слабощелочной среде (pH = 5,0—6,5). В системе очистки оптимальное значение pH = 5,5—8,5. Оно поддерживается почти автоматически. Все стараются смешивать разные стоки для получения оптимального значения pH.

Концентрация растворенного кислорода. Скорость растворения 02 должна быть не ниже, чем скорость его потребления. В среднем концентрация 02 не должна быть ниже, чем 0,5 мг/л. При недостаточной аэрации не только уменьшается скорость очистки, но еще накапливаются продукты жизнедеятельности м.о. и развиваются нежелательные виды — нитчатые формы Sphaerotilus natans, которые препятствуют отстаиванию.

Перемешивание сточной воды и активного ила. Поддержание активного ила во взвешенном состоянии улучшает условия для массопереноса, разрушает слишком крупные хлопья ила, улучшает контакт м.о. со средой.

Биогенные элементы. Кроме углерода м.о. нуждаются в азоте и фосфоре. Они являются строительным материалом клетки и обеспечивают энергообмен. Другие важные элементы — К, Na, Mg и др. всегда имеются в достаточном количестве. Но азот и фосфор при их недостатке нужно добавлять в виде сульфатов и нитратов аммония, мочевины, аммофоса, суперфосфата и др. Синтетические добавки могут ингибировать рост активного ила. Поэтому лучше использовать фекальные сточные воды.

Доза и возраст активного ила. В обычных сооружениях очистки концентрация активного ила составляет 2—4 г/л. Увеличение концентрации требует усиления аэрации, но увеличивает скорость очистки. Повысить концентрацию ила можно путем его возврата из вторичных отстойников или флотацией.

Время рециркуляции активного ила в системе очистных сооружений называется его возрастом. Чем «моложе» ил, тем менее эффективен — он содержит меньше простейших, более рыхлый, более мелкие частицы. Но его осаждаемость более высокая.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >