Сущность процесса очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Практически все химические преобразования от начала процесса усваивания в живом веществе осуществляется с помощью ферментов, каталическая функция которых лежит в основе жизнедеятельности любого организма.

Метаболизм в аэробных условиях заключается в создании в резервуаре со сточной водой взвешенного слоя активного ила, через который протекает сточная вода.

Бионаселение активного ила весьма разнообразно. Оно включает бактерии, которым в процессе очистки отводится главенствующая роль: простейшие, грибы, некоторые высшие организмы (типа коловраток, червей, клещей), водоросли, вирусы (см. рис.5).

Рисунок 5 - Одноклеточные

В активном иле всегда присутствует зоочлейные скопления, состоящие из развитых форм разнообразных видов бактерий, число которых колеблется от 10 до 10 на 1мг сухого вещества.

По внешнему виду ил представляет собой мелкие хлопья светло-коричневого цвета, которые состоят из большого числа многослойно расположенных микроорганизмов. Химический состав и качество ила зависят от состава сточных вод, гидродинамических условий перемешивания, соотношения поданных загрязнений и жизнедеятельности ила.

Показателями ухудшения качества ила является наличие нитчатых бактерий и вспухание.

Процесс изъятия и потребления загрязнений микроорганизмами состоит в основном из трех стадий:

-массопередача органического вещества и кислорода из жидкости к поверхности клетки;

-диффузия вещества и кислорода через полупроницаемую мембрану клетки;

-метаболизм (биологическое превращение вещества внутри клетки), сопровождающийся приростом биомассы, выделением энергии, СО и т.д.

На процесс очистки влияют ряд факторов. К ним относятся:

- проницаемость - возможность использования микроорганизмами различных соединений определяется способностью вещества проникать в микробную клетку. Проницаемость зависит от величины и строения молекул загрязнений, степени диссоциации их на ионы, способности адсорбироваться на поверхности клетки и растворяться в составляющих ее компонентах и т.д.;

- токсичность загрязнений. Обычно ядовитое действие проявляется лишь при высоких концентрациях токсического вещества. При разбавлении токсические вещества либо не препятствуют использованию микроорганизмами соединений, либо сами поглощаются бактериями. Активный ил можно адаптировать (приспособить) к поглощению различных загрязнений, если концентрацию этих загрязнений увеличить постепенно, доводя до определенного предела, который может быть выше первоначально гибельной концентрации. Особенно токсичны соли тяжелых металлов: повышенная концентрация неорганических солей или резкие колебания их концентраций;

- достаточность кислорода. При недостатке кислорода развиваются другие формы бактерий – анаэробные (живущие без доступа кислорода), которые вытесняют аэробные и ухудшают качество очистки стоков. Потребность сооружений в кислороде зависит от количества и состава микроорганизмов (т.е. дозы ила в аэротенке) состава очищаемой жидкости и ее температуры;

- активная реакция среды (рН). Жизнедеятельность большинства микроорганизмов протекает при рН4-9,5, при р<Н4 и р>Н9,5 их жизнедеятельность прекращается. Оптимальная величина рН лежит в пределах 6,5 - 8,2. При рН<7 сильнее проявляется токсичность веществ. Отклонение рН на одну единицу в ту или другую сторону от оптимальной величины сильно влияет на эффективность процесса очистки;

- температура. Жизнедеятельность большинства микроорганизмов, при помощи которых ведется очистка стоков, протекает при температуре в пределах от 3° до 40°С. Высокая температура убивает микроорганизмы, а низкая вызывает их временное оцепенение. Оптимальной является температура 10 - 15°С. Изменение температуры воды вызывает изменение растворимости кислорода в воде;

- перемешивание. Перемешивание сточной воды и активного ила в аэротенках происходит подаваемым воздухом и обеспечивает поддержание активного ила во взвешенном состоянии, создает более благоприятные условия массопередачи питательных веществ и кислорода к поверхности микробных клеток; при этом ускоряется процесс очистки;

Интересное из раздела

Экологическое воспитание
Экологическое состояние нашей планеты и тенденция к его ухудшению требуют отныне живущих людей понимания сложившейся ситуации и сознательного к ней отношения. Экологические проблемы присущи ...

Выбор и расчет параметров технологической схемы очистки сточных вод
Вода играет решающую роль во многих процессах, протекающих в природе, и в обеспечении жизнедеятельности человека. В промышленности воду используют как сырье и источник энергии, как хладоаген ...

Экологическое состояние Челябинской области
В условиях глобальных изменений окружающей среды особую актуальность приобретают вопросы развития теории эколого-геохимической устойчивости почв, которая является важной составной частью те ...