38.Аэробная очистка воды.

Анаэробные бактерии разрушают биоматериал и выделяют метан. Их используют преимущественно для первичной очистки стоков. В некоторых странах организуются крупные предприятия по добыче биогаза, для этого строятся специальные комплексы, оборудованные устройствами, поддерживающими оптимальные условия и распределяющие добываемый ресурс. Анаэробы нашли применение не только в промышленности, они активно используются в бытовых очистных системах. Не меньшее значение для очистки и восстановления водных ресурсов имеют аэробные бактерии – микроорганизмы, размножающиеся в кислородной среде.    Аэробная очистка стоков осуществляется микроорганизмами разных видов, получающих энергию из воздуха. Микрофлора внутри очистной установки может находиться в виде взвеси или располагаться внутри ограниченного резервуара, через который прогоняется масса воды. Устройства, в которых аэробная биомасса свободно перемещается, называются аэротенками. Для иммобилизации организмов применяют специальную пленку, помещаемую внутрь твердого резервуара – биофильтра. Существуют комплексы с комбинированной системой очистки. Они, как правило, состоят из нескольких отсеков, в каждом из которых аэробы находятся в различном состоянии.

Преимуществом аэротенков является постоянное обновление биомассы. Данная особенность позволяет избежать резкого увеличения массы субстрата или гибели активных микроорганизмов. Благодаря обновлению биоматериала возрастает эффективность очистки и улучшается качество воды, покидающей очистную установку. 

Для повышения популяции аэробных микроорганизмов используются открытые отстойники, или боксы, оборудованные системой аэрации. Комплекс промышленных аэротенков называется аэрационным полем. Получающие достаточное количество питательных веществ и энергии микроорганизмы активно организуются в макроколонии, формируя активный ил. Данная особенность наблюдается как у аэробных, так и у анаэробных бактерий. Отличить их можно по размерам частиц ила.  Аэробный ил меньше, но его масса преобладает, так как развитие кислородных организмов происходит значительно быстрее. Предотвратить заиливание аэротенков позволяют циркуляционные установки, отводящие избыток биомассы в анаэробные отстойники. Здесь аэробы гибнут, а ил деградирует и используется в качестве питания анаэробными организмами.

Обязательным условием эффективной работы аэротенка является достаточный приток кислорода. При перебоях возникает явление известное как «вспухание» ила – утрата способности микроорганизмов выделять воду. Такой субстрат теряет свои фильтрационные качества и должен быть удален из аэротенка. Оценка эффективности системы аэробной очистки измеряется глубиной очистки воды, а также по соотношению энергозатрат на аэрацию и объема активного ила. По степени загруженности существующие установки можно поделить на:

1. системы длительной аэрации при Н менее 0,07;

2. низкозагруженные с коэффициентом загруженности ила (Н) более 0,07 и менее 0,2;

3. средненагруженные – Н от 0,2 до 0,5;

4. высокозагруженные – Н более 0,5.