Сущность биологических процессов при очистке хозяйственно-бытовых сточных вод.

Способность бактерий использовать в процессе своей жизнедеятельности в качестве питания различные органические и минеральные вещества сточных вод является основой процессов биологической очистки. Бактерии имеют очень разнообразные физиологические возможности в отношении питательных веществ и условий окружающей среды, что позволяет удалять из сточных вод практически любые органические соединения.

Бактериальное разложение органических веществ может происходить в анаэробных и в аэробных условиях.

Основными процессами, используемыми при биологической очистке, являются аэробные, при которых органические вещества окисляются, в конечном счете, до углекислоты и воды. Клетки получают биологически полезную энергию за счет ферментативных реакций, в ходе которых электроны переходят с одного энергетического уровня на другой. Для большинства организмов конечным акцептором электронов служит кислород. Передача электронов кислорода происходит при участии системы переноса электронов, которая последовательно передает их различным компонентам системы и, в конце концов, присоединяет их к кислороду, активируя его. Активированный кислород вступает в реакцию с ионизированным атомом водорода, образуя воду или перекись водорода. В ходе ферментативных реакций энергия электронов связывается в макроэргических связях АТФ.

При окислении органического вещества часть энергии рассеивается, часть передается до тех пор, пока весь углерод органического вещества не будет окислен до СО₂ и воды, следовательно, не исчерпается запас энергии органического вещества. Каждое вещество имеет определенный запас энергии, то есть нуждается в определенном количестве кислорода для полного окисления. Потребное для полного окисления количество кислорода (БПК) является мерой количества органического вещества, способного окисляться бактериями в аэробных условиях.

Культура бактерий, развивающаяся в сточных водах, рост которой поддерживается за счет постоянной подачи питательных веществ со сточными водами (органические и минеральные загрязняющие вещества) и кислорода воздуха в качестве акцептора электронов при окислении органики, а продукты распада отводятся с очищенной водой, образует активный ил или биопленку, имеющие специфическую структуру, позволяющую с помощью довольно простых технических средств поддерживать относительно высокую биомассу бактерий.

Активный ил и биопленка представляют собой сообщество организмов, основную часть которого составляют бактерии, в незначительном количестве присутствуют различные виды простейших, коловратки, некоторые виды червей.

Все необходимые питательные вещества бактерии получают из сточной воды, поэтому ее качественный и количественный состав, а также условия проведения очистки — концентрация растворенного кислорода, рH, температура, наличие токсичных примесей — имеют большое значение для получения высоких и устойчивых показателей качества очищенной воды.

Процессы биологического окисления органического вещества хозяйственно-бытовых сточных вод осуществляются в биопрудах, на биофильтрах или в аэротенках. Наиболее распространенным и эффективным методом является метод аэрации активного ила в аэротенках.

Самым важным свойством активного ила, позволяющим поддерживать относительно высокую биомассу бактерий в аэротенке, является его способность образовывать хлопья, оседающие при отстаивании иловой смеси. Без этого никакие другие, самые благоприятные условия не могут обеспечить работоспособность традиционного аэротенка. Величина хлопьев, их плотность, компактность зависят при прочих благоприятных условиях, прежде всего от величины органической нагрузки на ил - количества органического вещества по БПК полн. в мг, приходящегося на 1 г органического вещества активного ила в сутки. Обычно аэротенки работают при нагрузках мг/(г.сутки). При нагрузке ниже 30 мг/(г.сутки) активный ил теряет способность к хлопьеобразованию, хлопья распадаются на отдельные бактериальные клетки, не оседающие во вторичных отстойниках, и в аэротенке невозможно поддерживать необходимую концентрацию активного ила. Обычно в аэротенках поддерживается доза активного ила 1,5— 3 г/л, а при благоприятных условиях — до 4—6 г/л.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 75; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!