133. Технологические схемы работы аэротенков (одно- и многоступенчатые, аэротенки с регенерацией активного ила)

Другой модификацией классической схемы является применение продольного секционирования аэротенков поперечными перегородками, не доходящими либо до дна (или чередующимися: не доходящими то до дна, то до уровня воды), либо до противоположной стены (рис. 12.4). Секциони­рование позволяет практически исключить продольное перемешивание иловой смеси в аэротенке и обеспечить более полное приближение техно­логического режима работы аэротенка к режиму идеального вытеснителя и более строго поддерживать заданный режим аэрации в пределах каждой секции, а, следовательно, обеспечить стабильное качество очистки на вы­ходе из аэротенка.

сосредоточен­но в торец головной части аэротенка, а сточная вода вводится в нескольких точках аэротенка вдоль про­дольной стены. Выпуск ило­вой смеси осуществляется в конце аэротенка.

П оследняя точка вво­да сточной воды должна нахо­диться на расстоянии от выхо­да из аэротенка, обеспечи­вающем достаточное для изъ­ятия и окисления загрязнений пребывание сточной воды и исключающее возможность "проскока" не окисленных за­грязнений. Следует отметить, что в этой модификации могут с успехом применяться и переменная по длине аэротенка аэрация, и продольное секционирование аэротенка, а при необходимости и введение регенерации активного ила в головной части аэротенка за счет удаления от входа в аэротенк первой точки впуска сточ­ной жидкости. При этом аэротенк функционирует по схеме вытеснителя.

На основе рассмотренных выше модификаций процесса биохими­ческой очистки сточных вод в аэротенках можно сделать вывод о том, что главным критерием, обусловливающим характеристики аэротенка, является гидравлическая схема его функционирования. В соответствии с нею можно классифицировать аэротенки на:аэротенки-вытеснители - сооружения с сосредоточенным впуском воды и активного ила в них со снижающейся нагрузкой на актив­ный ил вдоль сооружения;аэротенки с рассредоточенным вдоль сооружения впуском очи­щаемой воды и сосредоточенным впуском активного ила в них при циклически изменяющейся вдоль сооружения нагрузке на ак­тивный ил;аэротенки-смесители - сооружения с одинаковой нагрузкой на ил по всему объему сооружения. Схема впуска воды и ила в него (со­средоточенная или рассредоточенная) определяется конструктив­ными особенностями сооружения, обеспечивающими оптималь­ные условия для полного и возможно более быстрого смешения очищаемой воды и активного ила.

Различают также аэротенки проточного и контактного режимов действия; с пневматической или механической (или смешанной) системой аэрации и др.

132. Физико-химическая, химическая и микробиологическая характеристики активного ила.

В аэрационных сооружениях микробиальная масса пребывает во взвешенном в жидкости состоянии в виде отдельных хлопьев, представ­ляющих собой зооглейные скопления микроорганизмов, простейших и бо­лее высокоорганизованных представителей фауны (коловратки, черви, ли­чинки насекомых), а также водных грибов и дрожжей. Этот биоценоз орга­низмов, развивающихся в аэробных условиях на органических загрязнени­ях, содержащихся в сточной воде, получил название активного ила. Доми­нирующая роль в нем принадлежит различным группам бактерий - одно­клеточным подвижным микроорганизмам с достаточно прочной внешней мембраной, способным не только извлекать из воды растворенные и взве­шенные в ней органические вещества, но и самоорганизовываться в коло­нии - хлопья, сравнительно легко отделимые затем от очищенной воды отстаиванием или флотацией. Размер хлопьев зависит как от вида бактерий, наличия и характера загрязнений, так и от внешних факторов - температу­ры среды, гидродинамических условий в аэрационном сооружении и пр.

Х лопьеобразующая способность активного ила зависит главным образом от наличия питательных веществ: при слишком высоком их со­держании происходят рассеивание колоний и появление нитчатых форм микроорганизмов; при их недостатке, хотя нитчатые формы микроорганизмов практически отсутствуют, размеры хлопьев ила уменьшаются и ухуд­шаются его седиментационные свойства. Бактерии имеют такую высокую скорость воспроизводства, что в условиях избыточного питания и отсутст­вия внешних сдерживающих их рост факторов 1 мг бактерий за 1 сут может привести к образованию десятков тонн живой микробиальной массы. Соб­ственно на этой способности к быстрому размножению и, следовательно, высокой скорости потребления питательных веществ и основано использо­вание биологических методов очистки сточных вод.

Роль других микроорганизмов и простейших в активном иле за­ключается в поддержании определенного равновесия видового и количест­венного состава ила, хорошо приспособленного к тем или иным условиям, господствующим в аэрационном сооружении, а также полноты протекания биохимических превращений, которым подвергаются органические соеди­нения.

Способность клетки вырабатывать многообразие ферментов объ­ясняет ее высокую адаптируемость к различным видам и концентрациям загрязнений, присутствующих в сточных водах. Так, постепенное введение веществ при определенных концентрациях, ингибирующих ферментатив­ную деятельность клеток, позволяло поддерживать эту деятельность даже при концентрациях более высоких, чем те, которые прекращали ее при вне­запном введении ингибитора. Это, в свою очередь, объясняет постоянное расширение области применения биохимических методов очистки сточных вод от производственных загрязнений.

По современным представлениям, активный ил - это скопление микроорганизмов, в которых клетки окутаны густой «паутиной» раствори­мых или слаборастворимых внеклеточных полимерных образований, со­стоящих из полисахаров, протеинов, рибонуклеиновых и дезоксинуклеиновых кислот (РНК, ДНК), которые содержат много "ключевых" функцио­нальных групп (карбоксильные, гидроксильные, сульфгидрильные и др.), ведущих себя как анионные связующие площадки. Биохимическое и био­физическое взаимодействие между хлопьями ила и загрязнениями позволя­ет довольно быстро извлекать из воды и нерастворенные загрязнения за счет сорбции их активном илом, хотя они и не успевают гидролизоваться клеточным веществом.