Биохимическая очистка – особенности технологического процесса.
Очистка воды в настоящее время может проводиться несколькими различными способами, среди которых биохимический метод считается наиболее эффективным и экономичным. Основу данного метода и технологического процесса составляет взаимодействие микроорганизмов с органическими компонентами жидкости. Для этой цели используют аэробные микроорганизмы, в сочетании с насыщением реакционной смеси кислородом через аэротэнки, при различной степени минерализации. В дальнейшем производят разделение прореагировавшей реакционной смеси. Очистка илом является стадийным процессом, хотя данное разделение несколько условно и необходимо для лучшего понимания принципов данного метода.
Очистка сточных вод состоит из:
- периода биологического созревания реакционной смеси;
- периода стационарного биохимического окисления органических соединений.
Первый период заключается в том, что под действием определенных концентраций подаваемого кислорода аэробные микроорганизмы илового осадка активно размножаются. Благодаря этому процессу происходит с одной стороны образование «активного» в биохимическом плане ила, а с другой, происходит адаптация микроорганизмов к конкретным условиям смеси, таким как качество, количество, температурный режим и другие факторы. Затем происходит очистка сточных вод с помощью проведения аэрации и в определенное время этого периода происходят различные реакции.
Фаза биосорбции
В эту фазу происходят процессы интенсивного размножения бактерий за счет усиленного поглощения минеральных веществ и биосорбции органических веществ, с дальнейшим усвоением хлопьями ила в условиях постоянной подачи кислорода. Не смотря на достаточно малую продолжительность первой фазы (около 30 минут), общее количество свободных органических соединений в реакционной смеси значительно уменьшается.
Фаза биохимического окисления
В основном в этой фазе происходит усиленная декарбонизация сточных вод, благодаря которой происходит дельнейший прирост массы активного ила с уменьшением общего количества органических веществ.
Фаза усвоения азота
Продолжительность данной фазы очистки составляет в среднем около 20 часов. На всем её протяжении происходит увеличение количества биомассы активного ила за счет питательных веществ и энергии, накопленных за время предыдущей фазы. В этот период очистки воды показатели перехода субстрата в новые клетки достигает около 65%. Главным отличием данной фазы является относительное постоянство протекающих реакций. К тому же, основным лимитирующим фактором является азот. Азот является неотъемлемой частью всех живых существ и относится к группе органогенов.
Очистка сточных вод в этой фазе будет протекать, пока не будут усвоены все органические вещества из реакционной смеси. Именно по этой причине такое важное значение занимает биохимическая трансформация азотсодержащих соединений, в основном белков и аминокислот.
Фаза эндогенного дыхания.
Основной характеристикой данной фазы очистки, начинающейся после 24 часов аэрации и заканчивающейся через 2-3 суток, является постепенное уменьшение биологической массы активного ила. Органический азот, так же, как и углеводы, в конечном итоге метаболизируются до углекислого газа, аммиака, воды, и образующегося при их соединении углекислого аммония. В эту фазу микробные клетки для всех своих процессов синтеза, а также для дыхания начинают усваивать, наиболее малобиодоступные жиры. Схематически с процессами, происходящими в эту фазу, вы можете ознакомиться на рисунке.
|
