Очистка сточных вод — шаг в сторону экологии. Часть первая. Очистка сточных вод бактериями

Общие представления о очистке сточных вод выходящих из загородного дома

Современные жители частных домостроений не настроены, проживать в домах с удобствами, расположенными во дворе. Часто бывает, что хозяин готов установить в доме душевую и унитаз, а как организовать утилизацию стоков в дальнейшем, не представляет, поскольку пригороды со старыми одноэтажными поселениями не подключены к централизованной канализации.

Подобные селения обслуживают машины-ассенизаторы. Может так и проще, но в современных пригородах санитарные службы не допускают конструирования выгребных ям без предусмотрительно организованной очистки сточных вод.

Достаточно не простой инженерной задачей является обустройство системы канализации при отсутствии централизованной линии. Именно эту проблему мы и рассмотрим в статье ниже, где и разберемся в схеме сбора и в способах очистки использованных бытстоков на дачном участке.

Способы очистки сточных вод.
Биологическая очистка стоков: аэробы и анаэробы.
Стадии брожения сточных вод.
Колодцы-септики с анаэробными бактериями.

Способы очистки сточных вод

При неимении подключения к центральной системе канализационная схема обуславливается общим объемом слива из душевых, умывальников, стиральных машин, компактов и прочего. При обустройстве канализации также берутся во внимание геологические особенности на местности застройки, к которым относят глубину прохождения грунтовых вод, фильтрующие характеристики почвы и наличие поблизости водозаборных точек.

Отработанные хозбытстоки требуют очистки, поскольку в сеть канализации, при сбросе, попадают минерального происхождения отходы, такие как частицы шлака, глина, песок, растворенные соли, кислоты и щелочи. Также с использованными объемами в сеть поступают гниющие материи растительного, животного происхождения, различные болезнетворные бактерии и химические элементы. В локальных системах применяют три основных типа очищения бытовых отработок, такие как механический способ, химический и биологический тип. На чем основаны перечисленные очищающие способы, более подробно обсудим ниже, а биологический развернем в следующем разделе.

Химические способы очищения отработок заключаются в том, что производят добавление различных химических реагентов в использованные воды. Добавленные реагенты вступают в воздействие с загрязнителями, в процессе которого происходит выпадение их в виде нерастворимых частиц в осадок. После этого из отработанной жидкости удаляются они посредством фильтров для водоочистки. Чистка химическим способом канализационного отстойника позволяет удалить около 95% нерастворимых примесей и примерно 25% растворимых. Кроме этого, чистка производственных сливов осуществляется чаще всего физико-химическим способом, где дополнительно применяют методы экстракции, сорбции, окисления и коагуляции, также часто используют электролиз.

Механические способы очищения основаны на методе отстаивания и фильтрации использованных масс. Данный тип чистки удаляет из жидкости вещества минерального происхождения, которые там пребывают в нерастворенном и даже частично во взвешенном состоянии, и от плавающих посторонних предметов. Для механического метода сооружают специальные отстойники, устанавливают песколовки, сита и решетки, но часто это является лишь предварительной ступенью перед биологической доочисткой, поскольку механическим путем не происходит очищения от растворенных органических веществ.

Биологическая очистка стоков: аэробы и анаэробы

Биологическая методика базируется на призвание микроорганизмов, использовать элементы из загрязненной отработки в качестве питания в процессе жизнедеятельности. Основополагающим процессом, протекающим в биологической чистке, является биологическое окисление. Главная роль в данном процессе принадлежит бактериям. Доочистка производится в аэробных (при наличии в воде растворенного кислорода) и в анаэробных (при дефиците кислорода) условиях.

Анаэробные септики при участии анаэробных бактерий очищают жидкостные сливы, при этом бактериям для жизнедеятельности не требуется кислород. Даже более того, бактерии погибают при достаточной кислородной насыщенности, поэтому конструкция анаэробных септиков такова, что в резервуарах создается острый дефицит, даже полное отсутствие свободного поступления кислорода.

Аэробный способ доочистки переработанных масс основывается на том, что поступающее жидкое перемещение в очистное сооружение воссоединяются с кислородом, который поступает туда естественным путем либо методом подачи в отстойник с помощью компрессора. От опасных органических загрязнений в работе по очищению хозбытстоков участвуют аэробные бактерии. Жизнедеятельность бактерий-аэробов возможна исключительно при наличии в емкости свободного кислорода. Органика в аэробном способе разлагается полностью, жидкие массы очищаются до 98%. Процесс происходит на специально обустроенных дренирующих полях, в фильтрующих колодцах, применяют биофильтры и аэротенки.

Биоочищение с содействием бактерий-аэробов создает активный слой ила, в который вмешиваются сходящие бытстоки, и как результат значительно ускоряется и улучшается процесс окисления. Патогенные организмы поглощаются активным илом и погибают, или же становятся действующими агентами ила и разлагаются на безвредные элементы. Как результат данного процесса, вода не загнивает, в ней снижается бактериальное заражение, и в итоге, жидкость становится прозрачной.

Часто сооружаются модели элементов локального очищения, где чистка и осветление сливов производится на основе двух типов бактерий: с помощью анаэробных бактерий и далее происходит отстаивание в аэробном очистном сооружении, проходя путь через специальные биофильтра. Сначала переработка поступает в резервуар, в котором происходит процесс разложения, брожения и выпадения в осадок элементов органического характера без поступления кислорода. Другая камера затем пропускает отработку через фильтр, например, из щебня либо керамзита, который смешан с песком. Биофильтр располагают так, чтобы его верхняя часть выходила на проветриваемую поверхность. Поступление воздуха в данный отсек происходит через вентиляционные трубы. Именно здесь и образуются аэробные бактерии, которые питаются органическими материями, преобразуя их в безвредные вещества. Со времен на биофильтре формируется своеобразная пленка, состоящая из аэробных бактерий, которые дочищают слив до 99%.

Если же летний загородный домик используется редко, то можно подобрать более дешевый вариант, который предназначен для небольшого объема использованной жидкости из умывальника и душа с помощью биотуалета (рис.). Это удачный выбор и пример биоочистки бытстоков, довольно приемлем для тех, кто не горит желанием возиться с дорогостоящим обустройством канализации, и наряду с этим биотуалет является удобнее дачного туалета.

Стадии брожения сточных вод

Приемники переработанного слива целесообразнее использовать с подземными фильтрующими сооружениями, например, как песчано-гравийные фильтры, фильтрующие колодцы и фильтрующие кассеты, если грунт на месте застройки, например, пески, легкие суглинки либо супеси, ко всему, если на участке застройки низковато расположен уровень залегания грунтовых вод и большая удаленность либо полное отсутствие водоема поблизости.

Использованные отработки бродят в двух стадиях: кислом и щелочном. Кислое брожение происходит при первичном заполнении отстойника, при полном отсутствии ила, который бродит в течение продолжительного времени. Органические вещества разлагаются достаточно долго и при окислении сточных вод выделяются зловонные газы. При кислом брожении ил, желтовато-серого цвета, может всплывать на поверхность вместе с пузырящимися газами.

Щелочная стадия брожения наступает при развитии анаэробных бактерий в очистном строении. Вторая щелочная стадия приходит спустя некоторое время, когда выделяющиеся газы при кислом брожении полностью вытесняют кислород и заполняют емкость. Вторую стадию распада отработанных стоков еще называют метановым брожением, поскольку большая часть продуктов распада в газообразном состоянии является метаном.

О наступлении стадии щелочного брожения можно судить по отсутствию зловонных газов. При щелочном распаде объем ила в отстойнике значительно уменьшается, к тому же процедура брожения ускоряется. На данной стадии ил меняет окрас в темный цвет, не испускает неприятных запахов и быстро просыхает на свежем воздухе, чего не отметишь при кислом брожении, которое является предварительным этапом перед стадией метанового брожения. По этой причине некоторую часть ила оставляют в первой камере приемника при многокамерной системе, чтобы отработка не закисала. На начальной стадии можно применить выведенные в лаборатории штаммы бактерий-анаэробов, тогда получим практически полный распад органических субстанций на газы, растворенные вещества в жидкой массе и нерастворимый осадок.

Колодцы-септики с анаэробными бактериями

Колодцами-септиками (рис.) являются подземные отстойники, которые служат для очищения небольшого количества использованной жидкости. Отстойники могут состоять из одной, двух либо трех камер, задача которых отделить растворимые частицы с жидкостью от нерастворимых веществ, то есть служить в качестве механического отстоя. Далее при помощи бактерий-анаэробов разложить органические вещества, которые всегда присутствуют в сливах, другими словами, происходит биологический процесс. Потом отработка попадает в элемент локальной доочистки и отстаивается, а осадок, который выпадает в течение полугода-года, перегнивает.

Объем устанавливаемых очистных строений на участке зависит напрямую от водопотребления, с расчета, примерно равному трехкратному притоку использованных переработок в сутки. Отводящие трубы прокладывают диаметром не меньше 110 мм и желательно в направлении прямой линии. Емкости располагают в удаленности от капитального строении примерно на 20 м, а от точки забора воды, например, питьевого колодца – на 30 м. Перед септиком необходимо оборудовать беспрепятственный проезд ассенизаторской машины в целях опорожнения колодца.

Перемещенная в колодец масса осветляется во время отстоя в течение пары-тройки дней, за счет того, что взвешенные частицы выпадают осадком на дно. При увеличении количества колодцев и их общего объема, предварительное очищение происходит лучше. Однокамерные отстойники применяют при проектировании раздельной отводной системы канализации, когда в колодец попадают исключительно серые массы, а фекальные уходят через отдельно обустроенный отвод в выгребную яму.

Внутренние стенки отстойников подвергаются агрессивной среде, поэтому дно и стенки должны быть достаточно плотными, долговечными и стойкими. Традиционно септические сооружения строили из пережженного красного кирпича, бутового камня, внутренние стенки такой конструкции необходимо было в обязательном порядке оштукатуривать цементным раствором. Собирали колодцы-септики ранее из заводских железобетонных колец, либо закапывали стальные емкости. В современное время на строительном рынке можно приобрести специальные пластмассовые колодцы, материал которых не загнивает, достаточно стойкий к химическим воздействиям отработок и главное, не пропускает массы.

Объем первой камеры, в двухкамерной системе, должен составлять примерно 3/4 от общего объема. В трехкамерном устройстве – ? общего объема. Многокамерные построения могут быть самой различной формы, данный фактор на практике не сказывается на общей производительности. Стоит знать, что стенки круглого резервуара лучше воспринимают давление грунтов на наружные поверхности, чем квадратные, к тому периметр стен круглых колодцев значительно меньше, чем, например, прямоугольных.

Трубы в колодец-септик должны входить через тройники-гидрозатворы, а труба впуска должна располагаться выше на 25 см расчетного уровня заполнения, чтобы при залповом сбросе жидкостных отработок не образовывался подпор в трубе. Чтобы не происходил подсос воздуха из труб канализации, тройники нижним концом должны погружаться в жидкость примерно на четверть метра, а верхняя часть должна выступать над поверхностью на ту же четверть метра. Таким образом, в септике создаются анаэробные условия, при искусственно созданном дефиците кислорода.

Благодаря активности анаэробных микроорганизмов в резервуаре создается повышенное давление метана, в атмосферу газ частично стравливается через тройник, а если точнее, то через его верхний патрубок, далее по спускным трубам продвигается в домовую вытяжную трубу канализации. К тому же конструкция таких тройников не дает попадать плавающим фекалиям в емкости в сток.

В двухкамерной очищающей системе, чтобы жидкость переходила из первой камеры во вторую, в разделяющей перегородке предусматривают для таких целей отверстие диаметром не менее 150 мм. Отверстие в перегородке проделывают на высоте, которая равняется половине расчетной высоты наполняемости в резервуаре. В случае равной высоты перегородки и колодца, на стыке перекрытия колодца и перегородки необходимо проделать несколько отверстий диаметром в 200-300 мм, чтобы метановое давление в камерах выравнивалось.

Опорожнение отстойника необходимо производить два раза в течение года. Крышку колодца укрывают слоем утепления, который при очистных работах снимают, далее выкачивается ил, который перемешивается листвой, торфом и тому подобным. Заметим, что часть ила должна остаться в емкости, чтобы продолжалось анаэробное разложение органических веществ. Массу укладывают, на пару лет, на компостную кучу, которая должна располагаться на таком основании (пленочное либо цементное основание), чтобы остатки отработанной жидкости не попали в грунтовые воды. Сточные отходы на выходе из отстойника очищены примерно на 65%, они должны направляться далее на доочистку, о чем более детально поговорим в следующей статье (см. http://srubnbrus.com/1874.html).

srubnbrus.com

Бактерии в очистке сточных вод

У бактерий чрезвычайно сильно выражена снособность адаптации к различным условиям окружающей среды. Она проявляется в выработке адаптированных ферментов, что позволяет бактериальной клетке использовать в качестве источника сырья разнообразные вещества. Способность микроорганизмов к адаптации обеспечивает широкое распространение биологической очистки сточных вод. [c.100] Изучался процесс очистки воды от микроорганизмов ультрафильтрацией. Разделению подвергались растворы 6 различных типов микроорганизмов при концентрациях до 160 000 единиц на кубической миллилитр. В десяти опытах очищенная вода была полностью стерильна и лишь в одном в ней были обнаружены бактерии, что авторы объясняют возможным дефектом мембраны или случайным попаданием бактерий в систему [6]. Данные, приведенные в работе [5], показали, что на мембранах отечественного производства оказывается возможным проводить очистку сточных вод от самых различных по природе растворенных веществ. Ниже приведены примеры применения обратного осмоса и ультрафильтрации в схемах очистки сточных вод ряда производств. [c.306]

Очистка стоков гальванических производств. Наиболее перспективной сферой применения динамических мембран (см. стр. 83) является очистка сточных вод, загрязняющими компонентами которых являются катионы (в особенности многовалентные), коллоидные и взвешенные частицы. Другим возможным применением этих мембран является обработка природных кислых вод, когда не требуется глубокое обессоливание. При этом вода практически полностью будет очищаться от бактерий, вирусов, коллоидов и взвесей, а содержание растворенных в ней веществ снизится примерно в два раза. Во многих случаях это сделает воду пригодной для технических и бытовых целей. [c.317]

Получена новая пористая нейлоновая подложка для иммобилизации бактерий и доказана перспективность ее применения в качестве носителя при микробиологической очистке сточных вод (на примере биодеструкции п-нитрофенола) [274]. [c.169]

Недостатком реагента АНП-2 валяется его токсичность по отношению к бактериям на ступени микробиологической очистки сточных вод. [c.32]

Роль и значение отдельных групп организмов в механизме биохимической очистки сточных вод. Основными минерализаторами органических веществ являются бактерии. Саркодовые, питаясь иловыми частицами, переводят ряд сложных веществ в более простые и доступные для других групп организмов. Инфузории и другие простейшие, по мнению многих исследователей, выполняют роль регуляторов развития бактерий и тем самым создают благоприятные условия для процесса минерализации, способствуют флокуляции мелкодисперсной взвеси за счет выделяемой в среду слизи. Простейшие благоприятствуют накоплению в среде азота, повышая ценные качества активного ила как удобрения. Кроме того, простейшие и коловратки выполняют роль индикаторов , характеризующих работу очистных сооружений. Относительное развитие этих организмов при различной интенсивности работы сооружения приводится в табл. 22. [c.308]

В настоящее время (и особенно в перспективе) помощь разнообразных бактерий может быть решающей в проблеме очистки сточных вод и твердого мусора. [c.340]

Флотацию проводили в лабораторных условиях с применением импеллерных, пневматических и электрофлотационных установок с использованием в качестве флотореагента соснового масла. В опытах использовали осадки биохимической очистки сточных вод гальванических производств с применением сульфат-восстанавливающих бактерий предприятий разного профиля. Составы осадков приведены в табл. 22. [c.90]

Для искусственной биологической очистки сточных вод применяют биологические фильтры, в которых загрязненные сточные воды окисляют кислородом воздуха при участии микроорганизмов, образующих биологическую пленку на поверхности наполнителя ч )ильтра. Наиболее распространенными являются оросительные биологические фильтры различных типов. При аэрировании сточ-яых вод развивается смесь микроорганизмов, главным образом бактерий и простейших, которую называют активным илом. Очистка сточных вод при помощи активного ила происходит вследствие потребления органических загрязнений микроорганизмами активного ила, адсорбции и коагуляции взвешенных и коллоидных веществ, а также окисления органических соединений кислородом воздуха. Процесс очистки сточных вод активным илом включает следующие основные стадии удаление из стоков взвешенных частиц, аэрирование смеси сточных вод с активным илом, отделение чищенных сточных вод от суспензии активного ила и возврат его а аэрационную камеру (аэротенк). [c.404]

При биологической очистке сточных вод эффективность очистки зависит от концентрации субстрата, поглощаемого бактериями, находящимися в активном иле. При высокой концентрации субстрата (примесей органических веществ) 5" в сточной воде жизнедеятельность бактерий может подавляться, что ухудшает степень очистки воды, при низкой концентрации субстрата в воде также снижается скорость его усвоения. В связи с этим в системе биологической очистки сточной воды целесообразно на первой стадии очистки, куда могут поступать весьма концентрированные промышленные стоки, поддерживать оптимальную концентрацию субстрата в стоке, разбавляя его чистой водой при чрезмерно высокой исходной концентрации примеси органических веществ. [c.87]

Метод биологической очистки сточных вод основан на использовании способности гетеротрофных микроорганизмов питаться разнообразными органическими соединениями, подвергая последние биохимическим превращениям. Использование свойств адаптации бактерий активного ила позволяет успещно рещать вопросы биологической очистки стоков воды химических производств, содержащих сложные органические соединения неприродного происхождения. [c.436]

Образование активного хлора при анодной обработке хлорид-содер-жащих растворов может быть использовано для обеззараживания воды (в плавательных бассейнах и пр.). В работе [260] была исследована динамика снижения концентрации бактерий Е. соИ в воде в процессе ее обработки с помощью алмазного анода. Для сравнения была проведена обработка воды с помощью традиционного способа — добавки гипохлорита натрия. Электрохимическая дезинфекция воды оказалась гораздо эффективнее, чем химическая. Уже в настоящее время для этих целей производятся аноды — пластины, сетки, решетки из титана, ниобия и других металлов, покрытые пленкой поликристаллического алмаза — с линейными размерами 50 х 100 см [261]. В работе [262] окисление азо-красителей на алмазном аноде исследовано в качестве модельного процесса очистки сточных вод текстильного производства. [c.73]

При изучении очистки сточных вод наблюдается такая последовательность появления и участия микроорганизмов в это.м процессе. Вначале в очищаемой сточной жидкости начинают развиваться бактерии. Их [c.172]

Роды бактерий при очистке сточных вод различных производств, [c.175]

Если температурный режим не соответствует оптимальному, то рост культуры, а также скорость обменных процессов в клетке заметно ниже максимальных значений (рис. 5.1). Наиболее неблагоприятное влияние на развитие культуры оказывает резкое изменение температуры. При аэробной очистке сточных вод влияние температуры усугубляется еще вследствие соответственного изменения растворимости кислорода. Очень чувствительны к температуре бактерии нитрификаторы их наибольшая активность наблюдается при температуре не ниже 25 °С. [c.161]

Существенное преимущество обратного осмоса перед другими методами очистки сточных вод — одновременная очистка от неорганических примесей, что особенно важно в системах оборотного водоснабжения. Обеспечивается возможность получения наиболее чистой воды, так как мембраны могут задерживать практически все растворенные вещества и взвеси минерального и органического характера, в том числе бактерии, микробы и другие мнкроформы. [c.107]

Ниже мы рассмотрим закономерности биохимической кинетики применительно к моделированию процессов биологической очистки сточных вод и разработке моделей трансформации органических веществ в водных экосистемах. Принципы моделирования и расчета биохимических реакторов изложены в [54]. Биохимический процесс окисления кислородом органических веществ в сточных водах осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антогонизма). [c.146]

Увеличение концентрации растворенного СОг от 0,03 до 20—30 7о насыщения приводит к свою очередь к снижению вдвое скорости биоокисления. Кроме того, увеличение концентрации растворенного диоксида углерода вызывает снижение pH, что в сочетании с уменьшением времени очистки ухудшает условия нитрификации. При pH = 6 аммиак переходит в воде в основном в аммонийные соединения (957о) и не отдувается в атмосферу (это же частично происходит в аэротенках). В то же время, поскольку аммонийные соединения безвредны, а аммиак в зависимости от адаптированности активного ила при концентрациях 10—150 мг/л оказывает угнетающее воздействие на нитрифицирующие бактерии, этот факт можно расценивать и как положительную особенность закрытых окситенков. Однако для соблюдения нормы концентрации аммонийных соединений в очищенной воде необходимо обеспечить их нитрификацию. Обычно для этого вводят вторую ступень очистки сточных вод. [c.168]

Отработанный сорбент процесса Meinken (до 60 кг/т сырья) находит применение главным образом в цементной промышленности. Используют его и в топочных системах, работающих на твердом топливе. Отходящие газы процесса — сероводород, диоксид серы, меркаптаны — используют в качестве технологического топлива на самой установке. Сточные воды (200—300 кг/т сырья), содержащие соединения фенола и другие вредные вещества, подвергают окислению в жидкой фазе для уменьшения содержания фенола с последующим направлением воды на обычные установки осветления. На заводе в Гамбурге используют биологическую очистку сточных вод штаммами бактерий. [c.374]

Все представители животного и растительного мира ириниматот деятельное участие в очистке сточных вод. Бактерии минерализуют органические вещества, простейшие (инфузории, корненожки) питаются бактериями, а водоросли продуцируют кислород и фитонциды (вещества, губительные для микроорганизмов). Черви прорывают ходы между частицами шлака, разрыхляют биологическую пленку и тем самым облегчают доступ в нее кислороду. Кроме того, черви, питаясь органическими веществами, переваривают и разлагают ряд стойких соединений — хитин, клетчатку. [c.302]

СМС очень медленно разлагаются, вредные результаты их воздействия на природу и живые организмы непредсказуемы. Перевод ПАВ в пену, адсобция активным углем, использованием ионообменных смол, нейтрализация катионактивными веществами и др. недостаточно эффективны и очень дороги. Поэтому предпочтительна очистка сточных вод от ПАВ в отстойниках и в естественных условиях (в водоемах) путем биологического окисления под действием гетеротрофных бактерий, которые входят в состав активного ила. Процесс идет до превращения органических веществ в углекислый газ и воду. При биохимической очистке окисление ведется в присутствии ферментов. Микробиологический метод основан на использовании высокоактивных культур микроорганизмов. Получены штаммы бактерий, разрушающих алкилсульфаты, алкилсульфонаты, алкилбензолсульфо-наты и др. [c.605]

В виде сульфидов является биохимическая очистка сточных вод с применением сульфатвосстанавливаюших бактерий [103-107]. Сущность процесса заключается в том, что сульфатвосстанавлива-ющие бактерии в анаэробных условиях в присутствии органического питания способны восстанавливать сульфаты до сероводорода, который, в свою очередь, образует с тяжелыми металлами (кроме [c.89]

Авторами в лабораторных условиях была проверена возможность флотационного обогащения осадков биохимической очистки сточных вод гальванических производств с применением суль-фатвосстанавливающих бактерий. [c.90]

В лабораторных условиях было проверено влияние на прочность равноконсистентных кладочных растворов при добавлении гальваношламов как пластификаторов [181]. Опыты проводили на основе образцов состава цемент песок = 1,0 4,5 (по весу). В качестве пластификаторов добавляли шлам после реагентной очистки сточных вод гальванических производств и ил, образующийся в результате биохимической очистки сточных вод с применением сульфатовосстанавливаюших бактерий. Составы шлама и ила приведены в табл. 39. [c.149]

Представление об основных биохимических процессах, происходящих в клетках, на примере сапрофитных микроорганизмов с аэробным типом питания [2], дает упрощенная схема метаболизма на рис. 1.2. Даже в таком упрощенном виде схема позволяет оценить многообразие и сложность внутриклеточных процессов, насчитывающих несколько тысяч реакций, в результате которых синтезируются клеточные вещества. Математическое описание всей совокупности данных реакций и использование такой модели для практических целей представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Наряду с микробиологическими процессами, направленными на образование биомассы микроорганизмов или ценных продуктов клеточного метаболизма большую роль в БТС занимают процессы биологической очистки, протекающие с участием бактериальных клеток по следующей трофической схеме органические загрязнениям бактерии-> простейшие. В процессе биологической очистки сточных вод, содержащих органические и минеральные вещества, формируется биоценоз активного ила, включающий бактерии, простейшие и многоклеточные организмы. В процессе потребления органических загрязнений происходит интенсивный рост бактерий и ферментативное окисление органических веществ. По мере удаления из среды питательных веществ происходит эндоген- [c.10]

Практическое применение кинетической модели со сложной трофической структурой связей целесообразно, например, при детальном анализе кинетики роста микроорганизмов активного ила в процессах биологической очистки сточных вод. Так, сложные трофические связи биоценоза активного ила характеризуются взаимодействием гетеротрофных бактерий ( жертва ) и сапрозой-ных простейших ( хищник ), инфузорий и коловраток, питающихся бактериями и простейшими, а также хищных коловраток и червей, питающихся голозойными инфузориями [13]. [c.60]

Аэротенки-железобетонные аэрируемые резервуары. Очистка происходит по мере прохождения через аэротенк аэрируемой смеси сточных вод и активного ила. Последний включает скопление микроорганизмов (в осн. 12 видов бактерий и простейших) и твердый субстрат (отмершая часть остатков водорослей и водных организмов). Хим. состав активного ила определяется составом сточных вод (см. также ниже) напр., для стоков произ-в азотных удобрений ил имеет состав С9оН, 7052К248д. Качество ила зависит от скорости его осаждения и степени очистки сточных вод. [c.435]

Очистка сточньгх вод включает три последовательные стадии. Первичная очистка по существу представляет собой отфильтровывание твердых примесей, песка и ила и хлорирование воды для обезвреживания находящихся в ней инфекционных бактерий. Вторичная очистка включает медленную фильтрацию либо аэрацию. На стадии медленного фильтрования сточные воды просачиваются через слой гравия, в котором находятся бактерии, разлагающие 75% содержащихся в воде органических веществ. При аэробной биологической очистке сточные воды обезвреживают, пропуская их сквозь слой бактерий, окисляющих и минерализующих органические вещества, а затем обогащают воздухом и дают отстояться, чтобы удалить осаждающиеся примеси. Этот метод обладает 90%-ной эффективностью. [c.509]

К важнейшим отраслям биоиндустрии (рис. 1.1) следует отнести некоторые отрасли пищевой промышленности (широкомасштабное выращивание дрожжей, водорослей и бактерий для получения белков, аминокислот, витаминов, ферментов) сельское хозяйство (клонирование и селекция сортов растений, производство биоинсектицидов, выведение трансгенных животных и растений) фармацевтическую промышленность (разработка вакцин, синтез гормонов, антибиотиков, интерферонов, новых лекарственных препаратов) экологию — защиту окружающей среды и устранение загрязнений (очистка сточных вод, переработка хозяйственных отходов, изготовление компоста и др.). [c.7]

Кроме активного ила и биопленки, органические загрязнения промышленных сточных вод разрушаются сапрофитными аэробными адаптированными комплексами бактерий, выделенными из почвы актиномицетами и др. В этой работе будет описан только общепринятый метод очистки сточных вод активным илом и биопленкой. [c.159]

Характеристику активного ила следует дополнить еще такими сведениями. По данным X. Рюффера [156], образовавшийся хлопок ила связывает на своей поверхности содержащийся в сточной воде кислород. При этом вну1ри хлопка образуется анаэробная зона, которая увеличивается, уменьшается или совсем исчезает в зависимости от количества растворенного кислорода в сточной жидкости. Кислород в 30,не хлопок — сточная вода окисляет не только углерод и водород, но и азот разрушаемых веществ. Этот исследователь считает, что анаэробные центры в хлопке способствуют удалению азота, так как нитриты и нитраты, образовавшиеся на поверхности хлопьев ила, проникают в анаэробную зону, восстанавливаются в азот и в виде пузырьков газа покидают сточную жидкость. При содержании в сточной воде наименьшего количества кислорода, необходимого для успешного окисления органических загрязнений, из очищаемых сточных вод усиленно удаляется азот. X. Рюффером доказано, что при очистке сточных вод в условиях подачи ограниченного количества воздуха удаляется вдвое больше азота по сравнению с удалением его при избытке воздуха в аэротенке. Из очищенной воды очень важно удалять азот, так как большое количество его и фосфора вызывает обильный рост водорослей и бактерий в водоеме и создает необходимость в третичной очистке. [c.186]

Достаточность элементов питания для бактерий в сточных водах определяется соотнощением БПК -М Р (азот аммонийных солей или бел-ков 1Й и фосфор в виде растворенных фосфатов). Согласно рекомендациям СНиП П-32-74, при обработке городских сточных вод соотношение БПКполн- N .Р должно быть не менее 100 5 1. Можно подсчитать, что в бытовых сточных водах, поступающих после механической очнстки на биологическую, это соотнощение составляет примерно 100 20 2,5. Как видно, здесь содержание азота и фосфора намного выше, чем это требуется по нормам проектирования, вследствие чего целесообразна совместная очистка бытовых и производственных сточных вод, если последние не содержат указанных биогенов. Для некоторых видов производственных сточных вод потребность в биогенных элементах определена на основании данных эксплуатации, приведенных ниже. [c.162]

Болезнетворные микробы, бактерии и вирусы не могут быть полностью удалены ни при отстаивании, ни при искусственной биологической очистке сточных вод. Работами Л. Б. Долпво-Доб-ровольского показано, что бактерии кишечной группы обнаруживаются в очищенной воде даже тогда, когда содержание кишечных палочек уменьшается на 9%. В сооружениях искусственной биологической очистки (в биофильтрах и аэротенках) устраняется 91—98 % таких бактерий. Поэтому после механической и биологической, а также физико-химической очистки при повторном использовании воды или при спуске ее в водоем требуется применять обеззараживание. Оно может быть эффективно только в том случае, когда в воде не содержатся взвешенные вещества. [c.232]

Как и нефтеперерабатывающая компания, Амоко Кемикэл выделяет значительные деньги на удовлетворение всевозрастающих требований к охране окружающей среды. В 1991 г. компанией был получен приз Киркпатрика, учрежденный журналом Кемикэл Инжиниринг , за внедрение технологии анаэробной очистки сточных вод, основанной на использовании анаэробных бактерий, пожирающих загрязняющие примеси. Кроме того, благодаря данной технологии снижаются эксплуатационные затраты и расходы, связанные с захоронением отходов производства. Эта награда присуждается за самое значительное достижение в химической технологии. [c.60]

Определению азотных и фосфорных соединений в сточных водах придается очень большое значение, поскольку азот и фосфор — важнейшие элементы питания бактерий. Как известно, одним из основньк способов очистки сточных вод является биологический, осуществляемый микроорганизмами (бактериями, простейшими, водорослями и т. п.), которым создаются оптимальные условия для их существования и развития по количеству подаваемого питания, температуре, кислородному режиму, степени смешения и др. Достаточность элементов питания для бактерий в биологических сооружениях определяется отношением основных показателей анализа БПКпопн N Р. Здесь буквой N обозначен азот в аммонийной форме, а буквой Р — фосфор в виде растворенных фосфатов. В каждом конкретном случае это соотношение индивидуально, так как оно определяется составом продуцируемых клеток, который, в свою очередь, зависит от состава очищаемой воды. [c.60]

chem21.info

Аэробная биологическая очистка сточных вод. Основные характеристики сточных вод

Основные характеристики сточных вод

Понятно, что природа и концентрация загрязняющих веществ в сточных водах зависят от их источника. Существуют два основных вида сточных вод - промышленные и бытовые. Последние загрязнены главным образом уличным мусором, моющими средствами и экскрементами.

Бытовые сточные воды обычно содержат более 99 % воды, около 300 млн-1(мг/л) суспендированных твердых веществ, а также около 500 мг/л летучих веществ. Большая часть суспендированных твердых веществ имеет целлюлозную природу, а другие загрязняющие органические вещества включают (в порядке убывания концентрации) жирные кислоты, углеводы и белки. Как мы уже упоминали при обсуждении процессов порчи пищевых продуктов, неприятный запах бытовых сточных вод обусловлен разложением белков в анаэробных условиях.

Если учесть происхождение бытовых сточных вод, то не должен вызывать удивления тот факт, что в них содержатся различные виды почвенных и кишечных микроорганизмов, в том числе аэробные организмы, облигатные и факультативные анаэробы, бактерии, дрожжи, плесени и грибы. Поскольку в бытовых сточных водах часто присутствуют также патогенные организмы и различные вирусы, чрезвычайно важна полная изоляция источников и трубопроводов для подачи питьевой воды от загрязнения сточными водами.

Популяции микроорганизмов в сточных водах служат постоянным смешанным посевным материалом для процессов биологической очистки и, кроме того, источником метаболической активности в стандартных методах определения степени загрязнения сточных вод.

Наиболее распространенным критерием концентрации загрязняющих веществ в бытовых сточных водах является показатель биохимической потребности в кислороде (БПК), равный количеству растворенного кислорода, поглощаемого единицей объема сточных вод за определенное время при 20 °С. Продолжительность периода инкубации обычно указывают в виде подстрочного индекса; так, если БПК определяют по результатам инкубирования в течение пяти суток (один из принятых периодов), то соответствующий показатель обозначают символом БПК5.

Количество растворенного кислорода, поглощаемого в ходе инкубации вплоть до полного прекращения биологического окисления органических веществ, называют предельной (или полной) БПК (БПКп). Этот тест, разработанный еще в 1898 г. Британской Королевской комиссией по ликвидации отходов, должен был моделировать условия в водных потоках и обеспечивать относительно прямое определение одного из наиболее вредных и опасных последствий сброса сточных вод - истощения растворенного кислорода в водных бассейнах, куда сбрасываются отходы.

Снижение концентрации растворенного кислорода быстро приводит к гибели множества аэробных организмов, а также животных; конечным результатом истощения растворенного кислорода будет грязная, неприятно пахнущая река, зараженная патогенными микроорганизмами.

Другим критерием потенциального снижения общей концентрации растворенного кислорода в водоемах, в которые поступают сточные воды, служит химическая потребность в кислороде (ХПК), равная числу миллиграммов кислорода, поглощаемого одним литром пробы (сточных вод) из горячего подкисленного раствора бихромата калия. В общем случае химическому окислению подвергается больше веществ, чем биологической деградации, и, следовательно, величина ХПК должна быть больше величины БПК для одного и того же образца.

Измерение ХПК связано с возможной степенью загрязнения естественных водоемов сточными водами не столь непосредственно, как определение БПК; с другой стороны, ХПК можно определить с помощью доступной простой аппаратуры за 2 часа, а с помощью сложных приборов - за несколько минут. БПК и ХПК являются общими и самыми грубыми индикаторами состава сточных вод.

Тем не менее они дают полезную информацию о степени опасности, которую представляют сточные воды для окружающей среды. Другим преимуществом показателей БПК и ХПК является возможность их определения с минимальным количеством несложной аппаратуры, причем выполнение соответствующих анализов требует лишь кратковременного обучения персонала.

Чтобы охарактеризовать качество воды, часто применяют и другие параметры, в том числе концентрации фосфорсодержащих веществ (общего фосфора), азотсодержащих веществ (общего азота) и суспендированных нерастворимых веществ.

Состав промышленных сточных вод определяется их происхождением. Стоки промышленных предприятий часто загрязнены в гораздо большей степени, чем бытовые сточные воды. В стоках промышленных предприятий, связанных с переработкой материалов углеводородной природы, часто содержатся и ядовитые вещества, например: формальдегид, аммиак или цианиды.

Здесь возникают две взаимосвязанные проблемы: во-первых, эти стоки чрезвычайно опасны для живых организмов в водоемах, куда они сбрасываются, во-вторых, они могут убивать микроорганизмы, участвующие в аэробных и анаэробных процессах переработки отходов. Эффективные и достаточно экономичные методы обезвреживания подобных токсичных веществ пока еще не разработаны.

Процессы с участием активного ила

В процессах с участием активного ила основным типом оборудования является проточный аэрируемый биологический реактор. Как показано на рис. 6.3, этот аэробный реактор (аэротенк) связан с отстойником, в котором вода осветляется. Часть ила, собирающегося в отстойнике, обычно вновь поступает в биологический реактор, в результате чего обеспечивается постоянная инокуляция илом.

Кроме того, рециркуляция увеличивает среднее время пребывания ила в системе, давая таким образом возможность присутствующим в нем микроорганизмам адаптироваться к имеющимся питательным веществам. Ил должен оставаться в аэробном биореакторе достаточно долго и для того, чтобы окислились все адсорбированные органические вещества.

Рис. 6.3. Схема процесса очистки воды с участием активного ила Одним из наиболее типичных для активного ила организмов является бактерия Zoogloea ramigera. Возможно, наиболее важной характеристикой как этого организма, так и многих других видов, существующих в активном иле, является способность синтезировать и секретиро-вать в среду полисахаридный гель. Именно наличие геля обусловливает агрегацию микроорганизмов и образование хлопьевидных скоплений (флокул), называемых активным илом.

Активный ил характеризуется высоким сродством к суспендированным твердым веществам, включая коллоидальные частицы. Именно это обстоятельство служит причиной того, что первой стадией разрушения суспендированных твердых частиц в сточных водах является их присоединение к флокулам. Затем, как это показано на рис. 6.4, способные к биодеградации компоненты адсорбированных частиц претерпевают окисление организмами флокулы.

Для того чтобы выгоднее использовать высокую адсорбционную способность активного ила, разработан вариант обычного процесса, называемый контактной стабилизацией. Как показано на схеме (рис. 6.5), в этом процессе рециркулирующий осажденный ил подвергается повторной аэрации прежде, чем он вступит в контакт с отходами, поступающими в аэрируемый резервуар.

В последнем органические вещества связываются с флокулами практически исключительно за счет физических сил. Биологическая утилизация связанных органических веществ происходит в основном в процессе повторной аэрации рециркулирующего ила; одновременно восстанавливается адсорбционная способность флокул ила.

Другие модификации процесса с участием активного ила отличаются от базового варианта главным образом способом осуществления контакта сточных вод, ила и воздуха в аэрируемом реакторе.

Обычный аэротенк с активным илом представляет собой узкий длинный канал (коридор), который по своим характеристикам приближается к трубчатому реактору с незначительной дисперсией. Распределение поступающего потока по длине реактора изменяет характеристики системы таким образом, что коридорный реактор по своему поведению приближается к емкостному реактору с полным перемешиванием.

Рис. 6.4. Разрушение органического вещества в аэрируемом реакторе периодического действия с активным илом Еще ближе к реактору с полным перемешиванием бассейн круглой формы, содержимое которого интенсивно аэрируется с целью обеспечения массопереноса и перемешивания. В такой системе градиенты концентраций растворенного кислорода и питательных веществ минимальны, а развивающаяся популяция организмов активного ила часто лучше переносит флуктуации нагрузки или резкие повышения концентраций токсичных веществ.

Помимо барботажа с перемешиванием, обычно используемого в микробиологических процессах, здесь возможно барботирование воздуха через диффузоры, расположенные на дне или в стенках резервуара. В другом варианте на поверхности бассейна вращается мешалка с лопастями, создающая турбулентные течения и способствующая поглощению газа. Третий вариант предусматривает перемешивание и аэрацию с помощью конуса, который забирает жидкость со дна бассейна и разбрызгивает ее на стенки резервуара.

Во всех случаях основной задачей системы аэрации и перемешивания является снабжение кислородом микроорганизмов, суспендирование и перемешивание ила и других нерастворимых компонентов системы, а также удаление летучих продуктов метаболизма организмов ила, например С02.

Рис. 6.5. Схемы двух процессов биологического окисления: а) схема процесса со ступенчатой подачей стоков; б) схема процесса с контактной стабилизацией (реаэрацией ила) Помимо высокой адсорбционной и метаболической активности хороший ил должен также быстро оседать. Например, в цилиндре через 30 мин объем осевшего активного ила должен быть примерно в 40 раз больше объема суспендированных твердых компонентов. Если этот показатель намного выше и объем осевшего ила превышает объем суспендированных твердых частиц, например, в 200 раз, то такой ил не удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям, поскольку он будет вытекать из отстойника вместе с очищенными сточными водами. Такое состояние называют объемной перегрузкой; в этом случае обработанные сточные воды не будут отвечать соответствующим стандартам.

Хотя причины, вызывающие объемную перегрузку, и механизм этого явления пока еще не выяснены, изучение неудовлетворительного ила часто показывает, что в нем содержатся филаментозные бактерии и жгутиковые простейшие.

Напротив, хороший ил обычно не содержит многочисленных популяций филаментозных организмов, а из простейших в нем присутствуют главным образом стебельчатые ресничные виды. В процессе очистки воды эти простейшие выполняют полезную функцию, захватывая свободные, т. е. не включенные в флокулы, бактерии и таким образом осветляя обработанные сточные воды.

В нормальных условиях эксплуатации очистных станций филамен-тозные бактерии и грибы не могут конкурировать с гетеротрофными бактериями, присутствующими в хорошем иле. Резкие изменения концентраций загрязняющих веществ в поступающих сточных водах или грубое нарушение режима эксплуатации системы водоочистки могут, однако, привести к условиям, неблагоприятным для роста полезных популяций, что, в свою очередь, позволит другим видам микроорганизмов занять доминирующее положение в системе.

Отсюда следует, что результаты как объемной перегрузки, так и нормального режима работы системы водоочистки представляют собой проявления принципов конкуренции видов в смешанных популяциях.

Л.В. Тимощенко, М.В. Чубик

medbe.ru

Очистка сточных вод с помощью микроорганизмов

В случае прикрепления клетки по мере роста образуют активную пленку на поверхности носителя. Толщина пленки может составлять один слой клеток или несколько миллиметров, как в случае микроорганизмов, применяемых для очистки сточных вод. Клетки, которые не способны к естественному прикреплению к поверхности, могут быть прикреплены с помощью химических способов, таких как сщивание с помощью глутарового альдегида, или прикрепление к кремнийсодержащим носителям с помощью силанизации, или хелатообразования с оксидами металлов [141]. В этих случаях прочность прикрепления такая же, как при естественной адгезии. [c.162] ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД С ПОМОЩЬЮ МИКРООРГАНИЗМОВ [c.300]

Все более широкое применение для очистки сточных вод находит биологический метод, заключающийся в удалении органических примесей с помощью микроорганизмов. [c.396]

Процесс глубокой очистки сточных вод на фильтрах с зернистой загрузкой после биологической очистки определяется двумя параллельно протекающими явлениями 1) задержанием в загрузке суспензированных частиц, вынесенных из вторичных отстойников 2) минерализацией растворенных в воде органических веществ с помощью накапливающихся в загрузке фильтров микроорганизмов активного ила в присутствии кислорода. [c.210]

Процесс аэробной стабилизации осадков подобен процессу очистки сточных вод в аэротенках при помощи активного ила. Распад беззольного вещества лежит в пределах от 5 до 50 %. Причем жиры распадаются на 65—15 %, а белки — на 20—30 %. Следует отметить, что содержание углеводов не уменьшается. Это связано с образованием полисахаридов в клетках микроорганизмов. Процесс аэробной стабилизации может осуществляться как в мезофильной (I = 10—42 °С), так и в термофильной ((> 42 °С) области, причем рассматриваемый процесс практически прекращается при [c.278]

Скорость роста микроорганизмов в системе биологической очистки сточных вод является определяющей для характеристики процесса, и с помощью ее легко оценить стехиометрию процесса [15]. Скорость роста в этих системах обычно описывают с помощью применяемой в практике переменной, называемой временем удерживания твердых веществ 0тв. Эта переменная обратно пропорциональна скорости микробиологического роста и вычисляется как отношение общего количества биомассы в системе к количеству ее, удаляемому за единицу времени [15]. [c.302]

Окончательное обезвреживание сточных вод, прошедших механическую или физико-химическую очистку, целесообразно производить биохимическим методом. Он заключается в переводе веществ-загрязнителей в безвредные продукты окисления с помощью бактерий и простейших микроорганизмов. Биохимический метод используется в основном для очистки сточных вод от органических веществ-загрязнителей. В промышленности известны два способа биохимической очистки сточных вод аэробный и анаэробный. [c.346]

Биофильтры (рис. 265) представляют собой железобетонные резервуары с решетчатым днищем 2, на которое насыпается слой кускового материала 3 (галька, щебень, кусковой керамзит, пластмассовые решетчатые блоки). Подлежащая очистке сточная вода по трубе 5 подается во вращающийся ороситель 1, с помощью которого она равномерно распределяется по всей поверхности загрузки фильтрующего слоя. На поверхности кусков загрузки образуется биологическая пленка, в которой находятся микроорганизмы. При контакте сточной воды с этой пленкой микроорганизмы потребляют из нее органические вещества-загрязнители. [c.347]

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ вод с помощью МИКРООРГАНИЗМОВ [c.291]

Коэффициенты (х, у, z) и среднестатистическое соотношение между основными элементами могут отличаться для разных групп микроорганизмов. Поэтому эта схема весьма условна, но с помощью ее можно проследить общий ход процессов преобразования органических веществ при аэробных способах очистки сточных вод. Первый и третий процессы являются экзотермическими, а второй (биосинтез) — эндотермическим. [c.263]

Среди химических процессов, протекающих в природе, встречается большое количество таких, в которых принимают участие микроорганизмы. При помощи микроорганизмов происходит ассимиляция атмосферного азота клубеньковыми и почвенными бактериями, разрушение белковых веществ (гниение), разложение клетчатки отмирающих растений, окисление сероводорода и других сернистых соединений (серобактериями), окисление закис-ных соединений железа (железобактериями), окисление органических веществ в сточных водах, приводящее к их очистке, и т. д. [c.142]

Механические способы включают отстаивание и фильтрацию эти способы используются для удаления взвешенных частиц к физико-химическим способам относятся аэрация, адсорбция, экстракция, выделение примесей в осадок и др. химические способы основаны на разрушении вредных примесей, их нейтрализации, осаждении различными реагентами и др. биологические способы обезвреживания применяются, главным образом, для очистки сточных вод населенных пунктов с помощью некоторых микроорганизмов. [c.207]

В настоящее время техническая микробиология изучает новые биохимические методы производства самых разнообразных химических продуктов. Уже сейчас осуществлены на практике микробиологические синтезы антибиотиков, витаминов, гормонов. Особенно важное значение имеет использование биохимических методов для синтеза пищевых продуктов, в частности белков (см. гл. I). Известно, что в мире ощущается недостаток белковых продуктов и одним из основных путей расширения пищевых ресурсов — реализация производства белков биохимическими методами с помощью микроорганизмов. В промышленности давно используется ряд биохимических процессов — биологический синтез белковых кормовых дрожжей, различные формы брожения с получением спиртов и кислот, биологическая очистка сточных вод и т. п. [c.151]

Задача биохимической очистки — превращение загрязнений в безвредные продукты окисления — решается микроорганизмами при помощи сотен ферментативных реакций, происходящих, в микробных клетках. Чем лучше изучены эти реакции и связанные с ними процессы жизнедеятельности микробов, тем с большей полнотой можно провести биохимическую очистку сточных вод. Методами непрерывного культивирования микроорганизмов и адаптации [c.93]

Сущность процесса биологической очистки сточных вод на полях состоит в том, что в процессе фильтрации через почву органические загрязнения сточных вод задерживаются на ней, образуя биологическую пленку, населенную большим количеством микроорганизмов. Пленка адсорбирует коллоидные и растворенные вещества, мелкую взвесь, и они при помощи аэробных бактерий в присутствии кислорода воздуха переходят в минеральные соединения. Атмосферный воздух хорошо проникает в почву на глубину 0,2—0,3 м, где и происходит наиболее интенсивное биохимическое окисление. [c.193]

К отделу технологических разработок относится также лаборатория очистки сточных вод и выбросов в атмосферу. По характеру и методам работы этой лаборатории в ее составе могут быть специализированные группы. Важное место занимает биологическая группа, на которую возлагается биологический контроль сбрасываемых вод и разработка методов биохимической очистки сточных вод при помощи микроорганизмов. [c.33]

Биологическая очистка позволяет удалять из сточных вод разнообразные органические соединения. При биологической очистке растворенные органические вещества подвергаются с помощью микроорганизмов биологическому распаду в присутствии кислорода (аэробный процесс) или же в отсутствие кислорода (анаэробный процесс). При этом происходит прирост бактериальной массы (активный ил или биопленка). Активный ил представляет собой сложный комплекс микроорганизмов (бактерий, простейших грибов). [c.385]

Изложенное выше убеждает, что современные методы очистки и обеззараживания бытовых сточных вод недостаточны,чтобы обеспечить инфекционную безопасность поверхностных водоемов. Права Г. А. Багдасарьян [2], считающая, что необходима разработка специальных методов очистки сточных вод от вирусов и введение в практику дополнительного санитарно-вирусологического контроля очищенных стоков, поступающих в открытые водоемы, или подбор санитарно-показательных микроорганизмов, соответствующих по устойчивости вирусам . В связи с этим, заслуживает внимания сообщение Л. А. Сергуниной [53], показавшей эффективность обеззараживания воды с помощью гипохлорита натрия, полученного путем электролиза поваренной соли. Вполне возможно, что изучавшийся ею метод может стать одним из наиболее целесообразных для обеззараживания бытовой сточной жидкости после биологической очистки. [c.82]

На рис. 6.10 приведены принципиальные схемы биофильтра и аэротенка. В процессе очистки сточных вод микроорганизмы активного ила и биопленки, контактируя с органическими веществами, разрушают их при помощи большого количества ферментов, состав которых еще недостаточно изучен. Для создания протоплазмы клетке нужны биогенные элементы — углерод, водород, кислород, азот, фосфор, калий, железо, сера, магний и различные микроэлементы. Многие из этих элементов бактериальная клетка может почерпнуть из загрязнений сточных вод. Недостающие элементы — чаще всего азот, фосфор, калий — приходится добавлять в очищаемую жидкость. [c.349]

Оптимизация процессов очистки сточных вод практически возможна лишь при работе с иммобилизованными микроорганизмами. При этом используют подращивание микроорганизмов, их пространственное разобщение для направленного разрушения того или иного соединения с помощью подобранных щтаммов. Например, с помощью специально селекционированной чистой культуры Ba illus subtilis 23/3, закрепленной на стекловолокне или глинистых минералах, успешно разрушается гексаметилендиамин (токсичное соединение в сточных водах предприятий, выпускающих анидные волокна). В очистных сооружениях устанавливают специальные каркасы с гибкими ершами из стекловолокна, на которых адсорбированы микроорганизмы. Такие системы обезвреживают нитропродукты, ароматические углеводороды и другие соединения в 2-10 раз быстрее, снижают себестоимость очистки, улучшают качество воды. [c.165]

Сбраживание осадка сточных вод. Сбоаживание осадка сточных вод ведется в анаэробных условиях, в которых органические вещества под действием различных симбиотических организмов, переходя через большое число промежуточных продуктов, разлагаются до углекислоты и метана. Методы очистки сточных вод с помощью микроорганизмов изложены в гл. ХП1. [c.235]

Метатенк (от греч. meta - после, за и англ. tank - резервуар) - искусственное сооружение в виде большого резервуара для обезвреживания осадков, выделяемых при биологической очистке сточных вод с помощью микроорганизмов без доступа воздуха. [c.237]

Биофильтры. В биофильтрах, как и в аэротенках, происходит очистка сточных вод от органических загрязнений при помощи микроорганизмов. В отличие от аэротенков, в биофильтрах окисление загрязнений стоков осуществляется организмами биопленки, растущей на поверхности наполнителя, и окислительная мощность биофильтров ниже мощности аэротенков. [c.226]

Практически на всех заводах удаление вредных примесей из стоков производится биологической очисткой. Перед биологической очисткой стоки отстаиваются, нейтрализуются, смешиваются с фекальными стоками, при необходимости в них добавляются фосфаты, калийные и азотные удобрения для обеспечения жизнедеятельности необходимых бактерий. На биологической очистке сточных вод происходит аэробна минерализация органических и части неорганических соединений в присутствии кислорода с помощью аэробных микроорганизмов (бактерий). В результате жизнедеятельносги бактерий органические вещества распадаются на СО2 и Н2О, нитраты и нитриты. В результате поглощения органики происходит рост количества бактерий, образуется биомасса. [c.165]

Сточные воды III категории подвергаются биологической очистке в естественных илн искусственных условиях. В естественных условиях сточные воды очищают на полях фильтрации или орошения, в искусственных — в аэротенках, биокоагуляторах, в аэрациоиных каналах с помощью микроорганизмов активного ила. Принципиальная аппаратурно-технологическая схема биологической очистки сточных вод III категории представлена на рис. 16. [c.222]

Для очистки сточных вод служат также окислительные пруды. Это естественные или искусственные неглубокие водоемы, в которых осуществляется деструкция органических веществ аналогично процессам самоочищения в природных водах. Очистные пруды могут быть обычными и с искусственной аэрацией. В не-аэрируемых прудах окисление органических загрязнений микроорганизмами происходит за счет растворенного в воде кислорода. Их малая глубина способствует хорошему прогреванию и освещенности воды солнечными лучами, в результате чего интенсивно развиваются планктонные водоросли и донные высшие растения. Растительные организмы питаются неорганическими продуктами микробного метаболизма и, в свою очередь, снабжают микроорганизмы кислородом, образующимся в процессе фотосинтеза. В последние годы водорослям отводится важная роль в процессах самоочищения водоемов, а в ряде стран проводятся исследования по выращиванию на сточиых водах водорослей родов lorella и S enedesmus с целью получения кормового белка и биологически активных веществ [35]. Аэрируемые пруды в 5 — 10 раз эффективнее обычных. Повышение количества растворенного в воде кислорода достигается с помощью механических аэрирующих устройств. [c.116]

Все применяемые методы очистки сточных вод от органических загрязнений и неокисленных минеральных соединений с помощью микроорганизмов разделяются на анаэробные и аэробные. [c.179]

Не только нефтепродукты выделяют из сточных вод с помощью флотационной очистки. Все шире она применяется на очистных станциях больших городов и заводских объектов для обезвреживания бытовых и промыш-леннь стоков. В пенной подушке на поверхности очищаемой воды собираются твердые частицы грязи, жидкие водонерастворимые примеси, дурно пахнущие вещества и даже вредные микроорганизмы. Эта грязная пена, набитая разными, в том числе токсичными и зловонными веществами, подлежит уиичтожеишо. Для этого пену разрушают, а выделившуюся грязь обезвреживают. Затем надо устранить плохой запах и лишь после этого твердую массу можно вьтозить на свалку. Сложно и трудоемко. Давно высказьталось мнение, что проще и э фективнее всего эту грязную пену сжечь. Тем более, что в такой пене много органических веществ. Проще,... но пена, сколько ее ни поджигали, не горела. Тогда за проблему сжигания грязной пены взялись специалисты Московского энергетического института. И вот в лаборатории получена, а затем испытана на очистной станции горючая пена. В ней газовая фаза создается не воздухом, а природным тазом. Для этого через сточную воду с ПАВ продувается газ. Такая пена горит, как факел, а с нею сгорает грязь. Этот метод обезвреживания сточных вод назван термическим. Работает флотация и при очистке сточных вод в аграрно-промьппленных комплексах. [c.95]

Развитие биотехнологии во всем мире происходит ускоренными темпами. Это связано, в частности, с необходимостью получения различных медицинских препаратов, а также пищевых и кормовых добавок [16]. Кроме того, биотехнологические методы позволяют решить проблемы охраны окружающей среды. Например, использование микроорганизмов активного ила - наиболее распространенный способ очистки сточных вод. Образующиеся осадки сточных вод можно также эффективно утилизировать с помощью микроорганиз-мов-анаэробов путем сбраживания этих осадков и получения газообразного метана и минерализованных осадков. Все большее распространение получает и очистка воздуха с использованием селективных штаммов микроорганизмов. [c.5]

Новый способ утилизации активного ила - применение его в качестве флокулянта для сгущения суспензий [75]. По этому способу избыточный активный ил, образующийся при биологической очистке сточных вод, в нативном виде или после предварительной обработки электромагнитным полем подают на сгущение суспензии основного производства, например суспензии фосфоритового концентрата. Смешение сгущаемой суспензии с активным илом проводят предпочтительно в таком гидродинамическом режиме, чтобы образующиеся с помощью микроорганизмов активного или флокулы частиц фосфоритового концентрата не разрушались под действием касательных напряжений, возникающих в гидродинамических потоках с градиентом скорости выше 100 - 150 сВ противном случае наблюдается интенсивное разрушение флокул. Оптимальный гидродинамический режим подбирают по минимальной мутности осветленной жидкости. [c.130]

В процессах биотрансформации находят применение иммобилизованные клетки микроорганизмов, получаемые путем их флокуляции полиэлектролитами без применения носителей. Значительное число работ по применению сфлокулированных клеток выполнено применительно к аэробной и анаэробной очистке стоков. В работе [158] для очистки сточных вод предприятий органического синтеза использовали иммобилизованные с помощью бутадиенстирольного латекса культуры микрококков, бацилл, дрожжей. Показано, что добавки латекса в концентрации 400—800 мг/л в культуральную жидкость, содержащую 10 г/л сухой биомассы, приводят к ее мгновенной флокуляции. Установлено, что такой важный показатель жизнедеятельности деструктирующих микроорганизмов, как иловый индекс, имел порядок 50-100 мг/л, что указывает на образование достаточно рыхлых хлопьев, в которых скорости окисления субстратов сопоставимы с полученными для свободно плавающих клеток. Оценка биологической активности (по уровню дегидро-геназной активности) показала, что в сфлокулированной биомассе она находится на уровне свободных клеток. [c.126]

Существует и другой способ сделать полимеры биоразлага-емыми — с помощью специальных штамов микроорганизмов, способных разрушать полимеры. Так, японскими учеными выведены из почвы бактерии РвеиботопаввЗР, которые вырабатывают фермент, расщепляющий поливиниловый спирт. После разложения фрагменты полимера полностью усваиваются бактериями. Используя это, японская фирма "Кураре применила этот фермент в качестве добавок к активному илу на водоочистных сооружениях для более полной очистки сточных вод от поливинилового спирта. [c.160]

До установки центрифуги и проведения опытов аэротенки работали на частичное самоокисление активного ила. Отсутствие сооружений для сброса и обработки избыточного активного ила приводило к повышению концентрации ила в аэротенках до 10 г/л и периодическому выносу взвешенных веществ из вторичных отстойников. Зольность ила достигала 46,5%. Микроскопический анализ показал, что лишь в трех-четырех пробах ила из десяти встречались живые микроорганизмы — коловратки, вартицеллы, эпистилис. До проведения опытов по очистке сточной жидкости при помощи фугата концентрация активного ила в аэротенках была снижена до 4—5 г/л и зольность ила до 40—42%. Эксперименты начали проводить, когда в активном иле начали нормально развиваться микроорганизмы. В процессе исследований постоянная концентрация активного ила в аэротенке, работавшем по обычной схеме, поддерживалась сбросом избыточного ила в порожний двухъярусный отстойник, а в аэротенке, работавшем по новой схеме — центрифугированием части активного ила из вторичного отстойника. [c.132]

Бактерии, с помощью которых осуществляется очистка производственных сточных вод химических предприятий, широко распространены в природе. Тем не менее микрофлора биоценоза, образующегося при очистке сточных вод предприятий химической промышленности, характеризуется незначительным разнообразием видов. Например, в активных илах, очищающих производственные сточные воды различных химических предприятий, по исследова ниям ВНИИ ВОДГЕО, более трех четвертей всех бактерий составляют микроорганизмы из родов Pseudomonas и Ba illus [4]. Эти микроорганизмы способны окислять органические вещества, принадлежащие к различным классам, что особенно важно при очистке сточных вод предприятий химической промышленности. Принципиальная возможность биохимического окисления микроорганизмами различных органических веществ подтверждается данными табл. VIH-l. [c.282]

На старых коксохимических заводах, где еще осталось ручное тушение кокса, а также на новых заводах, где будет введено сухое тушение его, возможно применение биохимического обесфенолива-ния всех сточных вод (смеси надсмольных и слабозагрязненных от перерабатывающих цехов) с помощью микроорганизмов. Очищенная таким способом вода расходуется на старых заводах на тушение кокса, на новых (с сухим тушением кокса) будет передаваться в другие циклы на пополнение потерь воды (на мойку угля и др.). риохими-ческий способ очистки фенольных сточных вод применяется также на некоторых коксохимических заводах как дополнительная очистка после парового способа обесфеноливания надсмольных вод. [c.303]

Сточные воды направляются на биофильтры после их осветления в первичных отстойниках. При фильтрации сточных вод через слой загрузки происходит адсорбция биологической пленкой тонко диспергированных веществ, оставшихся в жидкости после первичных отстойников, а также коллоидных и растворенных веществ. Органическая часть загрязнений, задержанных биопленкой, подвергается биохимическому окислению (минерализации) при помощи аэробных бактерий. Кислород, необходимый для жизнедеятельности бактерий, поступает в тело биофильтра путем его естественной или искусственной вентиляции. Величину нагрузки на капельные биофильтры определяют по их окислительной мощности (ОМ). Окислительная мощность — это количество кислорода, получаемое с 1 фильтрующего материала в сутки для снижения БПК направляемых на биофильтры сточных вод. Сущность процесса биологической очистки сточных вод на биофильтрах не отличается от процесса очистки на полях орошения и полях фильтрации. Однако вследствие искусственно созданных благоприятных условий для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов процесс биохимического окисления в биофильтрах происходит значительно интенсивнее, чем на полях орошения и полях фильтрации. Поэтому и размеры сооружений для биологической очистки сточных вод в искусственно созданных условиях во много раз меньше сооружений в естественных условиях. [c.410]

chem21.info

Микроорганизмы в очистке сточных вод

Иммобилизация клеток микроорганизмов методом сорбции уже более 100 лет применяется в таких процессах, как микробиологическое окисление этанола до ацетата, сбраживание углеводородов до этанола. В 40-х годах двадцатого века началось использование адсорбированных клеток микроорганизмов для очистки сточных вод. Иммобилизация микробных клеток методом сорбции успешно применяется для биологической очистки сточных вод, воздуха, извлечения цветных металлов из бедных руд, синтеза ценных химических веществ и т. д. [c.167] В последнее время для очистки сточных вод от взвешенных частиц делают попытки использовать химическую, биологическую и ионную флотацию. Химическая флотация основана на введении в воду соединений, которые в реакциях с водой или друг с другом образуют пузырьки газов — О2, СЬ, СО2 и т. д. Биологическая флотация основана на деятельности микроорганизмов в воде. На поверхности частиц активного ила или осадка образуются пузырьки газов, которые уносят частицы в пенный слой, где они отделяются и обезвоживаются. Ионная флотация достигается введением в воду совместно с воздухом соединений, имеющих заряд, противоположный заряду извлекаемых ионов, например металлов Мо, V, Pt и др. Процесс эффективен при концентрации извлекаемых ионов (0,1 — 1) 10-2 моль/л. [c.478]

Биологическая очистка сточных вод. Биологическая очистка основана на том, что мелкораздробленная взвесь, коллоидные и растворенные вещества разрушаются в процессе жизнедеятельности аэробных микроорганизмов. [c.235]

Интенсивность и эффективность очистки сточных вод зависят не только О " условий обитания микроорганизмов, ио и их количества — дозы активного и, 1а. Доза активного ила в аэротенках поддерживается в пределах 2—4 г/л. [c.216]

Изучался процесс очистки воды от микроорганизмов ультрафильтрацией. Разделению подвергались растворы 6 различных типов микроорганизмов при концентрациях до 160 000 единиц на кубической миллилитр. В десяти опытах очищенная вода была полностью стерильна и лишь в одном в ней были обнаружены бактерии, что авторы объясняют возможным дефектом мембраны или случайным попаданием бактерий в систему [6]. Данные, приведенные в работе [5], показали, что на мембранах отечественного производства оказывается возможным проводить очистку сточных вод от самых различных по природе растворенных веществ. Ниже приведены примеры применения обратного осмоса и ультрафильтрации в схемах очистки сточных вод ряда производств. [c.306]

Эффективность различных аэробных методов очистки сточных вод. Из всех перечисленных аэробных методов очистки сточных вод лучшие результаты дают почвенные очистные сооружения. Патогенные микроорганизмы совершенно не попадают в очищенные дренажные стоки. Эффект очистки воды от органических веществ на биофильтрах и аэротенках получается удовлетворительным, однако нет гарантии полной гибели патогенных микроорганизмов. [c.312]

Биохимическая очистка сточных вод основана на способности некоторых микроорганизмов питаться растворенными в воде органическими и некоторыми неорганическими веществами, например, сульфидами, солями аммония и др. В процессе потребления этих веществ происходит их окисление кислородом, растворенным в воде. Часть окисляемого микроорганизмами вещества используется для увеличения биомассы, а другая превращается в безвредные для водоема продукты — воду, диоксид углерода, нитрат- и сульфат-ионы и др. Микроорганизмы могуг окислять органические вещества при небольшой их концентрации, что является важным достоинством биохимической очистки. [c.320]

Очистка сточной воды с 1% масс, нефти микроорганизмами, иммобилизованными на носителях, в зависимости от объемной [c.172]

Различают следующие виды экосистем — открытые, т,е. способные к свободному обмену веществом, энергией и информацией с окружающей средой, частично открытые и закрытые, т.е, полностью зависящие от человека, Человек в этом случае берет на себя функции управления экосистемой и поддержания ее жизнедеятельности (например, агроценозы, аэро-тэнки с микроорганизмами в системах биологической очистки сточных вод). [c.407]

Биологические методы очистки основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, которые способствуют окислению или восстановлению органических веществ, находящихся в сточных водах в виде тонких суспензий коллоидов, в растворе, и являются для микроорганизмов источником питания, в результате чего и происходит очистка сточных вод от загрязнителей. [c.233]

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД С ПОМОЩЬЮ МИКРООРГАНИЗМОВ [c.300]

При очистке концентрированных сточных вод используется для разбавления очищенная сточная вода, содержащая адаптированные к данным загрязнениям микроорганизмы, что способствует интенсификации процесса минерализации органических веществ. Высоконагружаемые биофильтры обеспечивают любую заданную степень очистки сточных вод, поэтому применяются как для частичной, так и для полной их очистки. [c.301]

Биологическая очистка сточных вод является преимущественным методом для биохимических производств и основана на способности микроорганизмов в процессе метаболизма трансформировать и утилизировать органические соединения, азот, фосфор и [c.218]

Очистка активным илом. При этом методе очистку сточных вод производят в аэротанке, содержащем взвесь микроорганизмов или активный ил [4, 6, 8]. Микроорганизмы удаляют из сточных вод растворенные органические вещества, усваивая их в процессах жизнедеятельности и превращая в активный ил. Часть загрязнителей при этом связывается адсорбцией на хлопьях активного ила. В заключение ил отделяется от очищенной воды и возвращается в процесс. [c.280]

Биохимическая очистка сточных вод, содержащих значительные количества ПАВ, особенно биологически жестких, невозможна из-за ряда осложнений в работе биологических очистных сооружений сильное пенообразоваине ири аэрации сточных вод в аэротенках, приводящее к выносу активного ила, снижению его концентрации и вследствие этого ухудшению очистки сточ-вых вод от загрязнений сорбция значительных количеств медленно окисляющихся ПАВ на хлопьях активного ила в аэротенках и на пленке биофильтров, что приводит к значительному превышению концентрации ПАВ в этих сооружениях, подавлению развития некоторых микроорганизмов и тем самым к менее полной очистке сточных вод заметное торможение процессов нитрификации, в ряде случаев. Поэтому в зависимости от сте-пепп отрицательного воздействия на эти показатели для каждого ПАВ устанавливают его ПДК в сточных водах, поступающих на очистные биологические сооружения (табл. 24). [c.213]

В процессе эмульгирования мономеров в растворе анионоактивного эмульгатора образуются эмульсии прямого типа масло — вода. Длительное время в качестве эмульгатора применялась натриевая соль дибутилнафталинсульфокислоты, известная под названием некаль, с добавкой небольших количеств мыл жирных кислот. Однако отсутствие возможности организовать биохимическую очистку сточных вод в связи с токсичным действием некаля на микроорганизмы привело к необходимости применения других эмульгаторов. Из них наибольшее значение приобрели мыла карбоновых кислот — канифольные и жирнокислотные эмульгаторы, применяемые в смеси или индивидуально. Замена некаля этими эмульгаторами, помимо решения проблемы биохимической очистки сточных вод, позволила одновременно улучшить качество бутадиен-стирольных каучуков. [c.244]

Биохимическая очистка сточных вод осгювана на способности некоторых микроорганизмов питаться растворенными в 1юде органическими и некоторыми неорганическими вещест-1 ами (например, сульфиды и соли аммония и др.), В процессе потребления этих веществ происходит их окисление кис- [c.216]

Предложен способ биологической очистки сточных вод в условиях анаэробной и аэробно-анаэробной обработки. Сущность изобретения очистку осуществляют иммобилизованными микроорганизмами на носителе, который принудительно затоплен и выполнен из сетки, наполненной смесью, состоящей из дробленого кускового инертного материала плотностью химически активного кускового материала размером 3x10 см в соотношении, обеспечивающем положительную плавучесть носителя [265]. [c.169]

Для очистки сточных вод от органических веществ применяются радиационные методы (например, у -излучение). Радиационное излучение аналогично действию сильных окислителей, так как продукты раднолиза воды НОз, НзОз и др. по окислительным свойствам близки к хлору и озону. Применение у -радиации позволяет не только уничтожить вредные микроорганизмы, но и ядовитые вещества (красители, пестициды, поверхностно-активные вещества, фенолы). [c.220]

Указания к работе Важное место в химической экологии занимают вопросы, связанные с разработкой методов очистки сточных вод. Существуют биохимические и физико-химические методы очистки сточных вод. Особый интерес из физико-химических методов очистки сточных БОД представляет гетерогенно-каталитический вариант, основанный на использовании в качестве окислителя пероксида водорода. 5 ггановлено, что пероксид водорода в концентрациях 10 -10 мопь/л образуется в водоемах при фотохимических процессах с участием микроорганизмов. Под воздействием солнечных лучей, а также под влиянием микроколичеств ионов металлов, присутствующих в воде, возможен распад пероксида водорода. При атом находящиеся в воде вещества - восстановители - окисляются и происходит самоочищение водоемов. [c.102]

Показательным примером такой системы является гетерогенно-каталитическая система —Н2О2—СН2О, лежащая в основе одного из методов очистки сточных вод от формальдегида — распространенного загрязнителя сточных вод, особенно опасного для микроорганизмов биологических очистных сооружений. Метод позволяет проводить эффективную очистку формальдегидсодержащих сточных вод с высоким процентом конверсии и с достаточно большой селективностью по СО2, что подтверждается данными, приведенными в табл. 20.1. [c.621]

Сточные воды, поступающие на биологическую очистку, имеют сложный многокомпонентный состав органических веществ и характеризуются некоторым усредненным значением БПК или ХПК на единицу объема среды. Например, для гидролизно-дрожжевых предприятий указанные значения составляют БПК5 = 2400 мг/л, БПКиолн = 3300 мг/л, ХПК = 4900 мг/л. В процессе биологической очистки сточных вод органические вещества используются микроорганизмами в качестве субстрата для роста клеток и образования биомассы. [c.223]

По сравнению с биохи.м. методами физ.-хим. методы очистки сточных вод обладают след, преимуществами позволяют выделять токсичные, биохимически неокисля-емые орг. загрязнения и рекуперировать разл. в-ва менее чувствительны к изменения.м состава п кол-в стоков и обеспечивают их более глубокую и тaбlL ьнyю очистку характеризуются лучшей изученностью кинетики, а также вопросов моделирования и оптимизации процессов очистки, что обеспечивает правильный выбор и расчет аппаратуры не связаны с контролем за жизнедеятельностью микроорганизмов позволяют полностью автоматизировать процессы очистки. [c.435]

Наиболее простым и надежным способом очистки сточных вод от органических веществ является биологическая очистка, в основе которой лежат процессы самоочищения воды. Суть метода заключается в том, что под действием различных микроорганизмов органические вещества подвергаются минерализации, т. е. окислению и конечному переводу в безвредные продукты этого процесса — воду, двуо кись углерода, нитратные, фосфатные и сульфатные соединения. Различные органические вещества для своего распада требуют различного количества растворенного в воде кислорода. Поэтому содержание этих веществ часто определяют количеством кислорода, которое требуется для их полного окисления, т. е. хн- [c.44]

Производственно-загрязненные сточные воды в смеси с хозяйст-венно-бытовыми после нх биологической очистки дезинфицируют для уничтожения патогенных (болезнетворных) микроорганизмов, которые полностью не уничтожаются ин при отстаивании, ин при искусственной биологической очистке. Сточные воды, направляемые для очистки ha поля фильтрации и в био-погические пруды, не дезинфицируют. [c.231]

Методы биохимической очистки сточных вод делятся на аэробные и анаэробные. Первые методы основаны на использовании аэробных Фупп микроорганизмов, для жизнедеятельности которых требуется постоянный приток кислорода и температура 293-313 К. При изменении кислородного и температурного режимов состав и число микроорганизмов меняется, а соответственно меняется и эффективность очистки стоков. В случае анаэробной очистки микроорганизмы культивируются в активном иле или биопленке, где биохимические процессы протекают без доступа кислорода. Этот метод используют главным образом для обезвреживания осадков. [c.436]

В химической промышленности пневматическое перемешивание сжатым воздухом рекомендуется в тех случаях, когда перемешиваемая жидкость отличается большой химической активностью и быстро разрушает механические мешалки. В технологии адсорбционной очистки сточных вод пневматическое перемешивание широко используется при проведении так называемой биоадсорбционпой очистки стоков. Сущность этого метода заключается в том, что порошкообразный активный уголь вводят в аэротенк, где происходит совмещение биохимического окисления с адсорбцией органических загрязнений из воды. При этом применение воздуха (или кислорода) в качестве перемешивающего агента обусловлено, прежде всего, необходимостью обеспечения, нормальных условий жизнедеятельности микроорганизмов. [c.181]

chem21.info

Значение микроорганизмов в процессах очистки сточных вод

При соответствующих условиях (наличие кислорода, температура выше 4° С и др.) под действием аэробных микроорганизмов (нитрифицирующих бактерий) происходит окисление азота аммонийных солей, в результате чего образуются сначала соли азотистой кислоты, или нитриты, а при дальнейшем окислении — соли азотной кислоты, или нитраты, т. е- происходит процесс нитрификации. Этот биохимический процесс был открыт в 70-х годах XIX в. Но только в конце XIX в. русскому микробиологу С. Н. Виноградскому удалось выделить чистую культуру нитрифицирующих бактерий. Одна группа этих бактерий окисляет аммиак в азотистую кислоту (нитритные бактерии), вторая — азотистую кислоту в азотную (нитратные бактерии). Нитрификация имеет большое значение в очистке сточных вод, так как этим путем накапливается запас кислорода, который может быть использован для окисления органических безазотистых веществ, когда полностью уже израсходован для этого процесса весь свободный (растворенный) кислород. Связанный кислород отщепляется от нитритов и нитратов под действием микроорганизмов (денитрифицирующих бактерий) и вторично расходуется для окисления органического вещества. Процесс этот называется денитрификацией. Он сопровождается выделением в атмосферу свободного азота в форме газа. [c.174] Количество хлоридов в сточных водах не имеет существенного значения ни для физико-химических процессов очистки воды, ни для биохимических. Можно говорить лишь о верхнем пределе концентрации хлоридов, которым определяется возможность существования бактерий. По данным разных исследователей, порог существования микроорганизмов определен в 5000—20 ООО мг/л хлоридов. Такие высокие концентрации хлоридов в сточных водах города практически не встречаются и наблюдаются лишь в отдельных видах производственных стоков, в частности в стоках нефтехимических производств. В городских стоках концентрация хлоридов находится на уровне 150—300 -мг/л. - [c.152]

Глава IX. ЗНАЧЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД [c.256]

Высокая адсорбционная способность ПАВ на различных поверхностях в процессах очистки сточных вод имеет как положительное, так и отрицательное значение. Адсорбция ПАВ взвешенными веществами и другими твердыми телами (хлопьями некоторых коагулянтов и флокулянтов, углем, шлаком, торфом и т. п.) является приемом извлечения ПАВ из сточных вод. Но адсорбция ПАВ микроорганизмами и взвешенными веществами в биохимических процессах очистки сточных вод и обработки осадка может являться причиной нарушения развития микроорганизмов и блокирования распада целого ряда органических за-грязнений. [c.7]

Для ускорения процесса осаждения можно использовать и некоторое уменьшение вязкости (г)), например, нагревая культуральную жидкость. Размер клетки имеет большое значение, так как скорость оседания пропорциональна квадрату радиуса микроорганизма. Если дрожжевая клетка оседает в центрифуге в течение 10 мин, то бактериальная, размер которой в 5 раз меньше, будет оседать в тех же условиях в течение 250 мин, т. е. более 4 ч. Однако многие бактерии имеют неоспоримые преимущества перед более крупными микроорганизмами в очистке промышленных сточных вод. [c.196]

Нитрификация имеет большое значение в очистке сточных вод, так как этим путем накапливается запас кислорода, который может быть использован для окисления органических безазотистых веществ, когда полностью уже израсходован для этого процесса весь свободный (растворенный) кислород. Под действием анаэробных микроорганизмов (денитрифицирующих бактерий) кислород отщепляется от нитритов и нитратов и вторично используется для окисления органического вещества. Процесс этот называется денитрификацией. Он сопровождается выделением в атмосферу свободного азота в форме газа. [c.216]

Виды микроорганизмов этого биоценоза отбираются в процессе длительной работы биоокислителя на сточной воде данного состава. Изменение качества очищаемой воды и ее концентрации обусловливает необходимость адаптации микроорганизмов. Их способность к адаптации имеет большое значение при биологической очистке производственных сточных вод. [c.570]

Оптимальным значением pH для биологической очистки считается 6,5—7,5, однако в ряде случаев процесс протекает довольно интенсивно и при значительных отклонениях от этого интервала. В кислой среде (pH 4—6) хорошо размножаются грибы и дрожжи, обладающие высокой ферментативной активностью. В определенных пределах микроорганизмы сами способны регулировать pH среды. Так, при очистке сточных вод производства поливинилового спирта, имеющих pH 9—11, в аэротенках газлифтного типа pH очищенных сточных вод снижается до 6,5—8. [c.25]

Морфология — наука о форме, внутреннем строении и размерах клеток микроорганизмов. Для водной и санитарной микробиологии наибольшее значение имеют систематические группы бактерий, простейших и водорослей. Бактерии играют основную роль в процессах изъятия и окисления органических и некоторых неорганических соединений при очистке сточных вод и самоочищении природных водоемов, поэтому рассматриваются более подробно. [c.33]

Немаловажное значение имеет также другая особенность производственных стоков — наличие в них загрязняющих веществ, окисляющихся с различной скоростью и требующих для окисления различные количества кислорода (табл. 5.2). С этим связана неравномерность потребления кислорода в процессе очистки. Скорость его потребления зависит от ряда факторов, в том числе от характера загрязнений сточных вод, и пропорциональна биомассе микроорганизмов, осуществляющих окисление. Следует иметь в виду, что даже при одинаковой биомассе она может быть весьма различной (табл. 5.3). [c.145]

На развитие в активном иле отдельных групп микроорганизмов и в связи с этим на направленность процесса очистки решающее влияние оказывает состав промышленных сточных вод (см. табл. 1.2, 1.3). Столь же большое значение в процессе формирования естественных и искусственных микробных ценозов уделяется субстратной микрофлоре (табл. 2.1, 2.2). [c.44]

Свежая сточная жидкость имеет слабо щелочную реакцию. В результате анаэробных процессов в сточной жидкости и в иле могут образоваться органические кислоты, которые нейтрализуются бикарбонатами и карбонатами воды. Однако, по мере истощения щелочного резерва воды, реакция может стать кислой и pH ниже 7,0. Очищенная в аэробных условиях сточная жидкость имеет pH около 7,3. Активная реакция (pH) сточной жидкости имеет большое влияние на биохимические процессы, связанные с жизнедеятельностью разных групп микроорганизмов, которые относятся различно к дайной концентрации водородных ионов. Кроме того, pH имеет значение для процесса биохимического коагулирования органических коллоидов и осаждения тонко диспергированной взвеси, для процесса созревания и распада ила, а также для его обезвоживания. Вследствие этого величина pH воды а различных стадиях очистки сточных вод является показателем, дающим возможность своевременно реагировать на всякое отклонение от нормального хода процесса очистки. [c.15]

Оптимальной температурой для аэробных процессов, происходящих в очистных сооружениях, считается 20-30 С, при этом биоценоз при прочных благоприятных условиях представлен наиболее разнообразными и хорошо развитыми микроорганизмами. Концентрация водородных ионов существенно влияет на развитие микроорганизмов. Биологическая очистка наиболее эффективна, если значение pH не выходит за пределы 5-9 и оптимальной считается среда с pH = б, 5-7,5. Если значение температуры и pH выходят за пределы не только оптимальных, но и допустимых величин, необходимо корректировать эти параметры в сточных водах, поступающих на биологическую очистку. [c.80]

Закономерности развития экосистем - основа для разработки процессов, обеспечивающих охрану окружающей среды. В частности, процесс биологической очистки сточных вод должен быть направлен на достижение максимального значения Д/Б и минимального П/Б на выходе из экосистемы сооружений. В системах, где осуществляется проточное культивирование микроорганизмов, один из ключевых параметров - скорость протока среды. Чем больше время пребывания биоценоза, разлагающего загрязнения в системе очистных сооружений, тем более зрелый биоценоз, тем разнообразнее его видовой состав, трофические связи. Такая экосистема очистного сооружения устойчивее к изменению условий окружающей среды. [c.45]

Контроль активной реакции среды сточных вод необходим не только на выходе из очистных сооружений, но и на входе в них, поскольку для обеспечения нормальной жизнедеятельности микроорганизмов, осуществляющих биохимическую очистку воды, требуется реакция среды, близкая к нейтральной (pH 6,5...8,5). При резком отклонении pH от этих значений процесс биохимической очистки может нарушиться и даже полностью прекратиться. [c.253]

При любой системе аэрации в аэротенки должно (поступать достаточно воздуха для поддержания необходимой концентрации растворенного кислорода, который микроорганизмы используют при метаболизме содержащихся в сточной воде органических веществ. При концентрации растворенного кислорода, превышающей минимальную критическую величину, степень активности микроорганизмов не увелич вается,, ниже этой величины активность микроорганизмов уменьшается в связи с ограниченным количеством кислорода, необходимого для дыхания. Точное минимальное значение зависит от параметров процесса биологической очистки и от характеристик очищаемой сточной зоды. Наиболее распространено мнение, что критическая концентрация растворенного кислорода составляет 2,0 мг/л, но в действительности при работе очистных установок удовлетворительным является даже такое низкое значение, как 0,5 мг/л. Анаэробные системы должны, конечно, работать при полном отсутствии растворенного кислорода поэтому установки для сбраживания изолируют посредством плавающих пли неподвижных перекрытий, чтобы не допустить попадания воздуха. [c.86]

Большое значение микробы имеют в хозяйственно-технической деятельности человека. Микроорганизмы используются в хлебопечении, производстве молочнокислых продуктов, пива, вина, уксуса, в квашении овощей, в силосовании, при обработке шкур животных для получения кожи и меха, в процессах мочки льна и конопли. На жизнедеятельности микроорганизмов основаны такие производства, как выработка бактериальных удобрений, витаминов, антибиотиков, аминокислот, ферментов, ацетона и бутилового спирта, этилового спирта, кормовых дрожжей, и, наконец, очистка бытовых и промышленных сточных вод на сооружениях биологической очистки. [c.110]

Большое значение для нормального сбраживания осадка имеет состав сточных вод, в частности наличие в них таких веществ, которые угнетают или парализуют жизнедеятельность микроорганизмов, осуществляющих процесс сбраживания осадка. Поэтому вопрос о возможности совместной очистки производственных и бытовых сточных вод следует разрешать в каждом отдельном случае в зависимости от их характера и физико-химического состава. [c.318]

Причем в первой ступени, как правило, количество актиномицетов преобладает, что обусловливает повышенное значение илового индекса и некоторый унос ила из отстойника первой ступени во вторую, который компенсируется интенсивным размножением микроорганизмов (приростом ила). В последуюш,их ступенях количество актиномицетов уменьшается и соответственно падает индекс ила. В отстойнике последней ступени ил быстро оседает и достаточно хорошо уплотняется, а осветленная сточная вода прозрачна. При этом установлено, что содержание ПВС в сточной воде до 1,8—2,0 г/л не сказывается отрицательно на процессе биологической очистки активным илом от других органических веществ. [c.62]

Для успешной работы сооружений биохимической очистки необходимо постоянно поддерживать значение pH сточных вод в пределах 6,5—7,5. Для этой цели используются нейтрализационные установки. Границы физиологических значений pH для различных групп микроорганизмов и отдельных видов неодинаковы. Нитрифицирующие бактерии, например, могут развиваться при pH 4,6— 13, но оптимальная величина pH лежит в пределах 6,5—8,6. Указанный диапазон pH благоприятен для развития большинства микроорганизмов, поскольку такие условия благоприятны для ферментативных процессов. Для каждого отдельного фермента, разумеется, существует свое оптимальное значение pH. Величина pH среды оказывает большое влияние на конкурентные взаимоотношения микроорганизмов, питательную ценность и использование различных источников углерода. [c.101]

Наибольшее значение имеют методы биологической очистки. Поскольку часть производственных сточных вод содержит органические вещества, которые могут разлагаться под воздействием бактерий и других микроорганизмов, их можно очищать аналогично бытовым сточным водам. Здесь также следует различать процессы гниения, возникающие под воздействием анаэробных бактерий и протекающие в присутствии кислорода воздуха процессы распада, в которых участвует множество аэробных организмов. Помимо всего прочего, для успешной биологической очистки очень важно, чтобы в сточных водах не скапливались в опасных концентрациях ядовитые вещества, какими, например. [c.108]

В основе почвенно-биологической очистки лежит способность почвы поглощать и использовать загрязнения сточных вод. Наибольшее значение из всех ее видов имеет поглощение, вызываемое действием поверхностных сил молекулярного и ионно-электростатического происхождения и обусловленное способностью микроорганизмов и корней растений адсорбировать питательные вещества с растворимыми в воде веществами. При этом одновременно с процессом минерализации происходит гумификация органических веществ сточных вод, что повышает содержание гумуса и потенциальное плодородие почв. [c.90]

К причинам, вызывающим разрыхление и распыление ила, относятся избыток питательных веществ, резкое подкисление или подщелачивание очищаемого стока, недостаток азота, фосфора и растворенного кислорода, присутствие токсических газов — сероводорода, сернистого газа, метилсульфидных соединений. Хлопьеобразование имеет большое значение для процесса очистки в аэротенке. Только благодаря образованию хлопьев возможно накопление большой массы микроорганизмов, способной энергично окислять органическое вещество сточной воды. Поэтому важно знать условия работы аэротенка, способствующие хорошему хлопьеобразованию. В первую очередь имеет значение нагрузка по органическим веществам. Нормальной считается нагрузка 250 мг по БПК на 1 г активного ила в сутки. При снижении нагрузки наблюдается улучшение [c.198]

Процесс изъятия и потребления микроорганизмами органических примесей сточных вод состоит в основном из трех стадий [479, с. 17] 1) массопередача органического вещества и кислорода из жидкости к поверхности клетки 2) диффузия вещества и кислорода через полупроницаемую мембрану клетки и 3) метаболизм диффундированных продуктов, сопровождающийся приростом биомарсы, выделением энергии, диоксида углерода и т. д. Как показали исследования [479, с. 20], процессы сорбции органических веществ микроорганизмами существенного значения в механизме биологической очистки сточных вод не имеют. Основная роль принадлежит процессам превращения вещества внутри клетки. [c.274]

Концентрация растворенного кислорода. Скорость растворения кислорода в сточной воде не должна быть ниже скорости его потребления микроорганизмами активного ила. Это требование обусловлено тем, что для кислорода, как и для всякого субстрата, наблюдается влияние его концентрации на скорость роста микроорганизмов, описываемое зависимостью, аналогичной уравнению Моно. Снижение концентрации растворенного кислорода ниже некоторого предельного значения приводит к снижению скорости роста ила и, следовательно, к снижению скорости очистки. Трудность регулирования аэрации заключается в том, что в данном случае приходится иметь дело не с отдельным ми1фОорганизмом, а с целым консорциумом, дыхательные хараетеристики которого могут меняться в зависимости от того, какие формы микроорганизмов преобладают в нем в данных условиях. Исследования показали, что при концентрации растворенного кислорода до 1мг/л не происходит существенного изменения скорости очистки, однако при концентрации до 0,5 мг/л процесс очистки ухудшается. Поэтому рекомендуется поддерживать количество растворенного кислорода в интервале от I до 5 мг/л. [c.105]

Биологическая обработка — самый эффективный способ удаления органических веществ из городских сточных вод. Действие биологических очистных систем основано на том, что смешанные культуры микробов разлагают и удаляют коллоидные и растворенные органические вещества из раствора. Параметры среды, в которой находятся микроорганизмы в очистном сооружении, постоянно контролируются например, активный ил в достаточном количестве снабжается кислородом для поддержания аэробных условий. Сточная вода содержит биологическую пищу, питательные вещества для роста и микроорганизмы. Лица, незнакомые с очисткой сточных вод, часто спрашивают, откуда получают специальные биологические культуры. Многочисленные разновидности бактерий и простейших, присутствующие в бытовых сточных водах, служат на очистных установках в качестве исходной биологической затравки. Затем посредством тщательного контроля расхода поступающих сточных вод, рециркуляции микроорганизмов после их осаждения, снабжения кислородом и применения других способов удается вывести желательные биологические культуры, которые сохраняются для обработки загрязненных стоков. Биопленку на поверхности загрузки биофильтра получают, пропуская сточную воду через фильтр. Через несколько недель фильтр может работать, удаляя органические вещества из сточной жидкости, орошающей фильтр. Активный ил в механической или диффузно-воздушной системе начинает действовать при включении аэраторов и подаче сточной воды. Первоначально необходима высокая степень рециркуляции отстоя со дна вторичного отстойника для сохранения в достаточном количестве биологической культуры. Однако через короткий промежуток времени созревает устойчивый активный ил, который эффективно извлекает органические вещества из сточной воды. При включении в работу анаэробного сооружения приходится преодолевать более существенные затруднения, так как метанообразующие бактерии, необходимые для протекания процесса брожения, немногочисленны в необработанной сточной воде. Кроме того, эти анаэробы растут очень медленно и требуют оптимальных условий окружающей среды. Пуск анаэробной установки может быть значительно ускорен при заполнении тенка сточной водой и засеве ее достаточным количеством бродящего ила из близлежащей очистной установки. Сырой осадок сначала подают с незначительной дозой загрузки, а для поддержания должного значения pH в метантенк в необходимых количествах вводят известь. Даже при этих условиях проходит несколько месяцев, прежде чем установка начинает работать на полную мощность. [c.84]

Изучение особенностей биологии различных групп микроорганизмов, развивающихся в сточных водах, и изыскание эффективных путей регулирования их жизнедеятельности приобретают неуклонно возрастающее значение в решении проблемы очистки стоков промышленных предприятий. В этих процессах огромную роль играют микроорганизмы, развивающиеся в условиях термобиоза — при температуре выше 40—45° С, Термофильные микроорганизмы попадают в сточные воды преимущественно из почвы и ила. Способность их чрезвычайно быстро размножаться и проводить разнообразные биохимические превращения веществ ускоряет процессы очистки и уменьшает затраты, производимые на строительство очистных сооружений. В условиях термобиоза увеличивается склонность микроорганизмов к аэробиозу. Однако регулирование этих процессов не нашло еще должного конструктивного решения при проектировании аэрационных сооружений. [c.7]

Определению азотных и фосфорных соединений в сточных водах придается очень большое значение, поскольку азот и фосфор — важнейшие элементы питания бактерий (см. 23). Как известно, одним из основных способов очистки сточных вод является биологический, осуществляемый микроорганизмами (бактериями, простейшими, водорослями и т. п.), которым создаются оптимальные условия для их существования и развития по количеству подаваелюго питания, температуре, кислородному режиму,степени смешения и др. Достаточность элементов питания для бактерий в биологических сооружениях определяется отношением основных показателей анализа БПКполн Р (о ВПК см с. 91). Здесь буквой N обозначен азот в аммонийной форме, а буквой Р — фосфор в виде растворенных фосфатов. В каждом конкретном случае это соотношение,индивидуально, так как оно определяется составом продуцируемых клеток, который, в свою очередь, зависит от состава очищаемой воды. Обычно считают, что для процессов в аэробных условиях должно быть обеспечено соотношение БПКполн N Р = 100 5 1. [c.86]

Наибольшее значение имеют методы биологической очистки. Поскольку часть производственных сточных вод содержит Органические вещества, которые могут разлагаться под воздействием бактерий и других микроорганизмов, их можно очищать аналогично бытовым сточным водам. Здесь также следует различать процессы гниения, возникающие под воздействием анаэробных бактерий, и протекающие в присутствии кислорода воздуха процессы распада, в которых участвует множество аэробных организмов. Помимо всего прочего для эффективной биологической очистки очень важно, чтобы в сточных водах не скапливались в опасных концентрациях ядовитые вещества, какими, например, являются некоторые соли тяжелых металлов. Присутствие последних в воде отрицательно сказывается на жизнедеятельности микроорганизмов и часто приводит к их гибели. Сточные воды не должны обладать слишком сильной кислой или щелочной реакцией. Убедиться в том, возможна ли биологическая очистка сточных вод, поможет ПК-тест (опредв- [c.101]

Некоторые виды микроорганизмов способны существовать в воде, содержащей до 1000 мг/л фенола, вызывая расщенленне ароматических соединений [15]. Наибольшую активность они проявляют при 25—35 °С. Кроме того, для них необходимы достаточные количества нитательных веществ (Ы, Р) и кислорода, pH среды в интервале 7,5—8,5 и отсутствие ионов тяжелых металлов (микроорганизмов питательными веществами целесообразно промышленные сточные воды подвергать очистке вместе с (Зытовыми сточными водами. В качестве питательного вещества часто применяют фосфат аммония. Эффективность биомассы со временем повышается до предельного значения в результате отбора тех биологических процессов, в которых участвуют наиболее стойкие и активные в данной среде виды мик- [c.86]

Отходы после аэрации представляют собой флокулированные микробиальные скопления с включенными небиоразлагаемыми взвешенными и коллоидными примесями. Они не имеют запаха после биологического окисления, но мелкие и диспергированные частицы вызывают затруднения при обезвоживании. Количество избыточного активного, ила, получаемого в процессе аэрации, и количество биопленки, получаемой в результате биологического фильтрования, могут быть вычислены но-формуле (11.18), устанавливающей связь между получаемыми отходами и нагрузкой по БПК. Коэффициент К зависит от отношения пища/микроорганизмы (рис. 11.43). Хотя эта формула дает правильные результаты для бытовых сточных вод, получаемые значения могут отличаться от действительного выхода осадка при очистке городских сточных вод, содержащих значительную долю производственных стоков [c.335]

Получение сульфата натрия из сточных вод—более сложный процесс, че.м получение этого продукта из природного сырья, что объясняется наличием в сточны.х водах органических веществ, а это сильно затрудняет технологию извлечения сульфата и получения достаточно чистого продукта. Концентриро-ранные су льфатные сточные воды не могут с достаточной эффективностью и экономичностью быть обезврежены на биологических очистных сооружениях. Это объясняется необходимостью многократного разбавления сточных вод перед их обезвреживанием, а также тем, что сульфат натрия практически не усваивается микроорганизмами при биологической очистке. Сульфат натрия с очищенной водой, сбрасываемый в водоемы, увеличит их общую минерализацию. Кроме того, затраты на расщиренис или строительство новых биологических очистных сооружений соизмеримы с затратами на строительство самого производства [363]. В связи с изложенными обстоятельствами основную массу концентрированных сульфатных сточных вод направляют на поля фильтрации или в пруды-накопители, что приводит к загрязнению окружающей среды и потере сырья для производства сульфата натрия. Решение проблемы переработки этнх сточных вод имеет большое экономическое и экологическое значение. [c.251]

chem21.info