Очистные сооружения ОАО "Соломбальский целлюлозно-бумажный комбинат". Механическая очистка промышленных сточных вод. Основные принципы процесса обеззараживания сточных вод, страница 4

Активный ил обладает значительной поверхностью, величина которой может достигать 100 м2 на 1 грамм сухого вещества. Благодаря такой поверхности, активный ил имеет большую адсорбционную способность.  Он так же обладает большой гидрофильной способностью (например, если 1 кубический метр воды содержит 12 килограмм ила, то в этой смеси 824 литра воды связанной и 164 литра воды свободной.). Размер хлопьев колеблется от десятых долей миллиметра до 2-3 мм, а иногда и более. На величину хлопьев большое влияние оказывает присутствие в них нитчатых бактерий и грибов. Чем их больше, тем структура хлопка более рыхлая, вес меньше, а размер - больше .

Физические свойства активного ила зависят от  условий, в которых протекает процесс очистки. Так, например, удельное сопротивление влагоотдачи снижается с увеличением времени аэрации и температуры, при которой протекает процесс очистки. Зольность активного ила, обычно возрастает с увеличением рН.

Активный ил обладает землистым запахом, который обусловлен наличием актиномицентов. 

Биоценоз активного ила представлен бактериями, простейшими микроорганизмами и другими более высокоорганизованными представителями фауны (коловратки, черви, личинки и др.). Количество бактерий в активном иле  составляет от 10 до 400 млрд. на 1 грамм сухого вещества ила.  При увеличении нагрузок по органическим веществам, количество клеток активного ила уменьшается, при уменьшении нагрузок – увеличивается. Сухое вещество активного ила представляет собой комплекс минеральных (15-30 %)  и органических веществ. Основную массу органических веществ активного ила составляют белки (до 70 %). Количество белковых веществ не постоянно и зависит от вида и возраста культур микроорганизмов, образующих ил и состава питательной среды. Кроме белков органическая часть активного ила содержит липиды (жиры, близкие к ним жироподобные вещества), углеводы и другие вещества.

Очистка сточных вод (окисление загрязнений) и идет как результат жизнедеятельности бактерий, простейшие в процессе  очистки не участвуют. Простейшим принадлежит роль «пасущихся» организмов, т.е. живущих за счёт потребления, в основном,  бактерий или мельчайших взвешенных веществ органического происхождения. Однако роль эти микроорганизмов в очистке сточных вод не пассивна и тем более не вредна, хотя они и «пожирают» основных агентов, ведущих очистку бактерий. В  частности, наличие простейших в активном иле оказывает решающее влияние на снижение количества патогенных бактерий кишечной палочки. Наличие простейших приводит к значительному (примерно в 10 раз)  снижению общего количества бактерий в выходящей из аэротенка очищенной воде и улучшению качества стоков по ХПК, БПК и содержанию взвешенных веществ. Простейшие могут выполнять  роль чувствительных биоиндикаторов хода очистки сточных вод. Наблюдение  за сменой  видового состава индикаторных микроорганизмов дают сведения о правильности или нарушениях хода очистки сточных вод активным илом.  Черви,  клещи, личинки насекомых , питающихся илом, не играют значительной роли при очистке сточных вод в аэротенке. 

 Закономерности изъятия органических загрязнений из сточных вод  и прироста биомассы.

1. Механизм изъятия органических веществ  из сточных вод и их потребление микроорганизмами условно делится на три стадии:

- передача органического вещества из жидкости  к  поверхности клетки (сорбция);

-  диффузия вещества  через пулунепроницаемые мембраны ;

-  окисление вещества внутри клетки с выделением энергии и синтез новых белковых веществ  с затратой энергии.

2.Основой использования  микроорганизмов в  очистке сточных вод является их способность к быстрому размножению и в связи с этим большой скорости потребления загрязнений. Скорость протекания жизненного цикла зависит от многих факторов, но решающим среди них является наличие питательных веществ, т.е. постоянный приток органических веществ. В аэротенках-вытеснителях, работающих технологически непрерывно, развитие микроорганизмов не происходит непрерывно, т.к. концентрация питательных веществ по ходу истощается. Наиболее приемлемым в этом случае являются аэротенки- смесители.

3. В микробной клетке протекает два взаимосвязанных и одновременно протекающих процесса – синтез протоплазмы и  окисление органических веществ. В процессе окисления клетки потребляют кислород, растворённый в окружающей сточной жидкости. При окислении органических веществ большая часть окисляется до углекислого газа и воды некоторое количество идёт на построение клетки и 4 – 10%  остаётся не окисленным.

4. Степень использования органических веществ на прирост биомассы зависит  от характера окисляемого вещества и вида микроорганизмов. Чем меньше прирост активного ила, тем больше процент вещества, содержащегося в сточной воде окисляемого до углекислого газа и воды,  тем полнее сточная вода освобождается от органических веществ. Приросшая биомасса также является органическим загрязнением,  модифицированным  но нуждающемся в извлечении из сточных вод,  и требует значительных затрат на переработку.

Скорость потребления органических веществ зависит от:

-  концентрации поступающих веществ;

-  химической природы загрязнений;

-  дозы активного ила;

-  снабжения кислородом;

-  и многих других факторов.

Чем доза активного ила выше, тем выше скорость изъятия загрязнений, но по условиям работы вторичных отстойников, необходимо держать дозу ила не более 2 –2,5 г/л. При увеличении дозы ила для предотвращения возникновения зон с пониженными условиями питания, необходимо обеспечить интенсивное перемешивание в аэротенках.

Снабжение кислородом является одним из основных факторов, влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов, поэтому величину растворённого  кислорода в аэротенках необходимо поддерживать не менее 1 мг/л.