ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 130
Скачиваний: 1
рода, причиной отложения серы во втором случае явля ется недостаток кислорода, необходимого для окисления ее в серную кислоту. Когда работа аэротенка налажи вается, капли серы в клетках Beggiatoa постепенно ис чезают, через некоторое время отмирают и сами серные
бактерии [32]. |
|
семейства |
Bdelloidea) |
могут также |
||
Коловратки (из |
||||||
свидетельствовать |
о |
нарушении |
работы активного |
ила, |
||
так как плохо переносят недостаток кислорода. |
Когда |
|||||
очистные сооружения работают |
нормально, |
в |
активном |
|||
иле наблюдаются |
Monostyla lunaris, Monostyla |
cornuta, |
Philodina roseola, Cathypna luna, Colurella colurus.
Нарушение работы изменяет состав коловраток: появ ляются Callidina ѵогах и Notommata ansata. Большое количество коловраток вызывает измельчение хлопьев активного ила и повышенный вынос их из вторичных от стойников [78]; такое же влияние на активный ил ока зывает и массовое развитие в аэротенках личинок Poduга и клещей. Наиболее эффективным способом борьбы является повышение pH очищаемой сточной воды до
8,5—9,0.
Было установлено увеличение числа коловраток в процессе биохимического окисления /г-хлорфенола кон
центрацией 40—60 мг!л\ |
преобладали |
Philodina roseola |
и Monostyla cornuta [7]. |
Количество |
их снижалось в |
дальнейшем по мере роста дозы испытуемого вещества; они исчезали при концентрации п-хлорфенола 120 мг/л.
Следует остановиться на «вспухании» ила, т. е. пло хом оседании его. Это явление возникает вследствие раз
вития характерной микрофлоры бактерий |
со слизистой |
капсулой — лейконосток, факультативных |
анаэробов * |
* Факультативные анаэробы — бактерии, которые могут нор мально расти и размножаться при малом количестве свободного кис лорода, а также черпать его из легко окисляющихся соединений.
Zooglea ramigera, нитчатых бактерий Sphaerotilus natans, Sphaerotilus dichotomus и грибов [103].
Эта неблагоприятная для биологической очистки ми крофлора развивается главным образом под влиянием перегрузки сточными водами очистных сооружений, большого количества углеводов в сточных водах, недо статка воздуха в аэротенке или в отдельных его отсеках и в результате длительного недостатка азота и фосфора. Для роста грибов и нитчатых бактерий особенно важ на кислая реакция среды. Указанные выше микроорга низмы не дают возможности активному илу хорошо осе дать вследствие большой поверхности. Плохо оседаю щий ил выносится из аэротенка и в значительной мере теряется. Таким образом, несмотря на высокие скоро сти процессов окисления при плохо оседающем иле, экс плуатация сооружений невозможна [6].
Эффективным способом борьбы со «вспуханием» ила, по зарубежным данным, является добавление смеси ак тивного ила с надиловой жидкостью метантенка. Эту предварительно аэрированную смесь добавляют в аэро тенк к очищаемой сточной воде [31].
Приводим собственные наблюдения резких измене ний состава и вида активного ила при длительных пере
рывах в аэрации [7].
Раньше других исчезают крупные инфузории (стилонихии, сувойки, аспидиска), подвижность организмов уменьшается, они переходят в состояние анабиоза (в том числе коловратки), часть их отмирает, часть иицистируется. Под микроскопом ил приобретает вид мерт вых комочков темно-бурого цвета, в жидкости нараста ет количество единичных особей и нитчатых форм бактерий, увеличивается число червей, появляются плес невые грибы. Ил плохо оседает, жидкость над ним остает
ся мутной.
Для восстановления нормального состояния ила тре буется длительное время и особый режим работы аэро-
теяка. Подача стока должна быть прекращена, аэрация временно приостановлена, отстоенная жидкость над осевшим илом слита и добавлена разбавляющая вода. Затем аэрацию следует возобновить и усилить, а также добавить питательные вещества (например, бытовые сточные воды). Только после восстановления нормаль ного состояния ила можно начинать подачу сточных вод,
постепенно повышая их концентрацию.
Качество активного ила определяется также скоро стью его оседания и степенью осветления очищаемой жидкости. Крупные хлопья ила оседают скорее, ^ чем мелкие, захватывая при этом взвешенные в сточной во де загрязнения. В связи с этим принят еще один показа тель, характеризующий состояние активного ила ило вой ’индекс. Он представляет собой отношение объема осаждаемой части активного ила {мл) к весу этого вы сушенного осадка (з) после отстаивания в течение 30 мин. Плотная часть ила высушивается до постоянно го веса. Чем хуже оседает ил, тем более высокий индекс он имеет [133]. Нормальная работа аэротенка характе ризуется еще наличием в активном иле 8—И°/о мертвых клеток; при нарушении эксплуатации количество таких
клеток может достигнуть 70—80% [83].
Ранее при биологической очистке сточных вод воз раст активного ила не принимали во внимание. Полная биологическая очистка осуществлялась старым актив ным илом двадцатидневного возраста в больших очист ных сооружениях. Аэрация продолжалась длительное время, расход воздуха был велик и использование очень старого ила приводило к слизеобразованию, вспуханию, замедленному и несовершенному осаждению.
В настоящее время за границей распространен метод очистки сточных вод молодым активным илом. В США аэротенки работают с активным илом трехдневного возраста с концентрацией 1,5—2 г/л, а в странах Западной Европы на таких же установках концентрация
191
ила двухдневного возраста повышена до 8 г/л [158]. Ил двух-, трехдневного возраста применяется при пол ной очистке, а при частичной возраст ила составляет
6—24 ч.
Измененные по сравнению с классическим методом условия биологической очистки придают молодому активному илу новые биологические и физические свойства. Микроорганизмы молодого активного ила представлены в основном бактериями и небольшим коли чеством простейших. По данным американских исследо вателей [157], этот активный ил очень вынослив к коле баниям температуры в пределах 10—30° С на протяжении 12 ч (pH = 5-M l). Несмотря на то, что молодой активу“ ный ил имеет мелкие хлопья, он быстро и хорошо осе
дает. |
нэ |
В связи с изменением режима работы |
при использо |
вании молодого активного ила стало возможно умень^ шение размеров аэротенков, в частности глубины их до
2,5—3 м.
Простейшие, входящие в состав активного ила, ме нее выносливы к низкой температуре, чем бактерии в таких же условиях. Часть организмов исчезает из актив
ного ила, часть |
инцистируется, количество |
простей |
|
ших уменьшается, |
а видовой состав становится |
более |
|
однообразным. Повышение температуры на |
10 |
град в |
оптимальных пределах для биологической очистки (уско ряет процесс ^разложения органических загрязненных
сточных вод в 2—3 раза.
Организмы, населяющие биопленку и активный ил, даже относящиеся к одному виду, обладают различной чувствительностью к загрязнениям. Stylonichia pustulata Oxytricha pellionella, Euplotes charon u Aspidisca costata, относящиеся к брюхоресничным инфузориям, погибают в сильно загрязненных водах. Поэтому при сутствие их характеризует хорошую работу биофильтров
и аэротенков.
192
Наличие сувойки Opercularia coarctata является по казателем наименее загрязненной сточной жидкости, а Vorticella microstoma менее требовательна и нормально размножается в более загрязненной воде; это можно объяснить ее выносливостью к повышенному содержа нию С02 [90].
Туфельки, Colpidium, Amphileptus и другие равнорес ничные инфузории вследствие выносливости к загрязне ниям являются показателями нарушения работы био фильтров [32].
Большой вынос червей является показателем накоп авшія пленки в каком-то участке биофильтра, которое
.«ржет вызвать заболачивание фильтра.
Если биологический газон разрастается слишком -лльно, он мешает работе фильтра, затрудняя прохож дение сточной воды и воздуха. Тогда следует прекратить
..одачу сточной воды, и газон частично отомрет, однако при этом необходимо увлажнять биопленку.
Состав вод оказывает очень большое влияние на ко личество образующейся пленки в теле фильтра. Разви тие пленки пропорционально нагрузке сточных вод на очистное сооружение.
Обилие различных видов простейших в активном иле
ибиопленке затрудняет биологический контроль за рабо той биофильтров, который возможен и необходим. Ко нечно, наблюдений только за активным илом и биоплен кой недостаточно для суждения о ходе биохимической очистки. Необходимо также изучение биохимического потребления кислорода БПК и химической потребности
вкислороде ХПК, содержания растворенного кислорода
идругих показателей.
Кчислу важнейших показателей работы очистных сооружений относятся ХПК и БПК. ХПК — это расчет ное количество кислорода, необходимое для полного окисления элементов органического вещества за выче том кислорода, входящего в состав этого соединения.
7 3-1172 |
193 |
Если состав органических веществ сточных вод неизве стен, его во многих случаях можно определить аналити ческим путем — методом бихроматной или йодатной окисляемости. При этом получают цифры, очень близкие к расчетному значению ХПК [80].
Биохимическое потребление кислорода — это то ко личество его, которое расходуется на биохимические процессы, происходящие в активном иле. При этом мик роорганизмы используют в качестве питания растворен ные органические вещества и минеральные соединения, обладающие восстановительными свойствами. БПК все гда меньше Х П К , так как часть органических веществ расходуется на прирост живых организмов активного ила, создание биомассы. Оставшаяся часть органических веществ в сточной воде потребляет кислород, чем покры вает энергетическую потребность микроорганизмов. Иногда недоокисленные промежуточные продукты рас пада органических веществ остаются в очищенной сточ ной жидкости. В СССР биохимическое потребление кис лорода, так называемое Б П К полное (Б П К п о л н ), при окислении органических веществ в сточных водах учи тывается до начала нитрификации [6 ]. Это может быть БПК в течение 1 0 , 2 0 суток и более в зависимости от природы окисляемых веществ. Процесс нитрификации определяется по нарастанию количества нитритов и ни тратов в процессе очистки воды. За рубежом кислород, идущий на нитрификацию, при определении Б П К п о л н входит в величину биохимической потребности сточных вод.
В Советском Союзе рекомендуется для расчета на грузки очистных сооружений и степени очистки сточных вод применять Б П К п о л н , в то время как за границей при
меняют зачастую показатель Б П К в |
(т. е. биохимическое |
потребление кислорода за первые |
5 суток). Показатель |
БПКб неточно отражает процессы минерализации, про исходящие во время очистки промышленных сточных
194
в о д , т а к к а к в з а в и с и м о с т и о т п р и р о д ы в е щ е с т в а Б П К б |
|||
с о с т а в л я е т в е с ь м а р а з л и ч н у ю д о л ю Б П К п о л н [ 1 4 4 ] . |
|||
Органическое соединение |
Доля ВПК, |
от ВПК полн' % |
|
Гликокол |
43,1 |
||
58,7 |
|||
Лейцин |
|||
23,0 |
|||
Этилендиамин |
|||
|
70,9 |
||
Анилин |
|
||
|
|
||
Н и ж е п р и в е д е н о с о о т н о ш е н и е м е ж д у Б П К п о л н и Х П К |
|||
д л я н е к о т о р ы х о р г а н и ч е с к и х в е щ е с т в , |
с о д е р ж а щ и х с я в |
||
с т о ч н ы х в о д а х : |
|
|
|
Органическое соединение |
Отношение БПКполн к ХПК, % |
||
Бензол |
|
37,4 |
|
|
65,3 |
||
Метиловый спирт |
|
||
Муравьиная кислота |
|
78,8 |
|
л-Резоршш |
|
79,1 |
|
|
|
||
П р и в е д е н н ы й п о к а з а т е л ь р а з л и ч е н д л я р а з н ы х о р г а |
|||
н и ч е с к и х с о е д и н е н и й . Т а к и м о б р а з о м , |
н е д о с т а т о ч н о в м е |
с т о Б П К п о л н о т с ч и т ы в а т ь е г о в в и д е о п р е д е л е н н о г о п р о
ц е н т а о т Х П К - Д л я о ц е н к и б и о х и м и ч е с к о г о о к и с л е н и я и н д и в и д у а л ь
н ы х в е щ е с т в в в е д е н т а к о й п о к а з а т е л ь к а к о т н о ш е н и е
Б П К к Х П К р а с ч е т н о м у ( % ) ; В П К и Х П К в ы р а ж а ю т в м и л л и г р а м м а х к и с л о р о д а н а м и л л и г р а м м и с п ы т у е м о
г о с о е д и н е н и я . Э т о т п о к а з а т е л ь х а р а к т е р и з у е т с т е п е н ь
б и о х и м и ч е с к о г о о к и с л е н и я в е щ е с т в а .
Предложен еще один несложный и перспективный ме тод контроля работы активного ила. Согласно современ ным взглядам органические соединения в бактериальных клетках могут разрушаться главным образом путем от щепления водорода (дегидрирования) с помощью ферментов — дегидрогеназ, обладающих специфичностью к известным веществам. Дегидрогеназы имеются в каж дой клетке, и их общая активность характеризует
7 . |
195 |