42.Аэробная и анаэробная очистка сточных вод, общая характеристика.

Аэробная очистка воды

Ключевым моментом в использовании метода заключается большое содержание кислорода в сточных водах, которыми как раз и питаются аэробные бактерии. В результате чего осуществляется очищение сточных вод с образованием углекислого газа, воды и происходит рост числа активного ила. Сам же активный ил – это, по сути, бактерии и многоклеточные организмы.

«Рабочий процесс» при данном способе очистки протекает в специальных сооружениях – аэротенках. Суть метода аэробной очистки, если говорить детально, заключается в том, чтобы разложить загрязнения на биохимические элементы. Другими словами, происходит переработка бактериями вредных элементов. При этом сами бактерии, которые и будут «заниматься переработкой», можно подбирать в зависимости от того, какой тип загрязнения преобладаем в каждом конкретном случае.

Обязательное условие для осуществления аэробной очистки воды – наличие в сточных водах биогенных элементов. А именно азота, фосфора, железа, серы, щелочи. В принципе, если вы хотите провести именно аэробную очистку, у вас достаточное количество кислорода в воде, но биогенов мало, их можно добавить в систему искусственным путем. Что также в итоге приведет к достаточно неплохим результатам.

С помощью аэробного воздействия происходит разложение сложных эфиров, спиртов, глицерина, органических кислот и ацетона. Также при соблюдении ряда условий возможно добиться даже разложения химически устойчивых органических загрязнителей.

Анаэробная очистка воды

Анаэробный метод используется не только для очистки воды, но и для обезвреживания осадков, и протекает без использования кислорода. Процесс очистки осуществляется в специальных сооружениях — метантенках. Возможно использование метода при высокой концентрации загрязнений.

Суть способа заключается в том, что в процессе брожения или ферментации происходит выделение метана. По сути, действие это максимально приближено к естественным процессам, происходящим в природе, и схоже с процессом появления болотных газов. При этом метан как раз и является конечной фазой при разложении органики.

Эффективность метода анаэробной очистки состоит в строгом соблюдении последовательности «рабочих фаз» процесса. И первая стадия здесь – гидролиз. То есть разложение сложных углеводов на простые составные и воду. Вторая стадия – преобразование сложных органических соединений в простые. Третья стадия – окисление и выделение кислорода. Стадия очень важная, и можно даже сказать, ключевая для данного процесса. Так как от качества и скорости окисления будет зависеть итоговый результат – образование метанов и углекислого газа (это, собственно, и есть четвертая фаза процесса).

43.Реакция активного ила на изменение условий ос.

Температура очищаемых сточных вод является важнейшим фактором, определяющим растворимость химических веществ, скорость химических реакций, скорость изъятия загрязняющих веществ при механическом отстаивании, интенсивность обмена веществ у микроорганизмов, потребление растворенного кислорода, а, следовательно, в целом и эффективность процесса очистки.

Функционирование микроорганизмов активного ила тесно связано с содержанием в воде растворенного кислорода. При подаче в очистное сооружение постоянного объема воздуха, содержание растворенного кислорода значительно колеблется, что связано как с поглощением кислорода микроорганизмами, так и с температурой сточных вод, которая определяет растворимость кислорода. Температура сточных вод влияет на процессы дыхания и ферментативной активности организмов активного ила, на скорость роста популяций бактерий и простейших.

Таким образом, при понижении температуры поступающих сточных вод скорость биохимических процессов замедляется, но поскольку увеличивается растворимость кислорода в воде, то производительность очистных сооружений зимой снижается незначительно.

Агрегация микроорганизмов в хлопья активного ила значительно снижает удельную поверхность в сравнении с популяцией свободноплавающих бактерий. Внутри хлопьев перенос веществ осуществляется за счет молекулярной диффузии, то есть процесс биохимического окисления обычно идет в диффузионной области, и лимитирующим фактором является массопередача кислорода и субстрата, а не ферментативная активность микроорганизмов. Получены данные, согласно которым потенциальная окисляющая способность бактериальных клеток в свободноплавающем состоянии во много раз выше, чем в хлопьях активного ила. С увеличением размеров хлопьев скорость биоокисления снижается. Для интенсификации скорости массопередачи субстрата и кислорода осуществляют перемешивание среды для размельчения хлопьев ила.