ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биохимическая очистка из "Экология производства химических продуктов из нефти и газа" Недостаток биохимической очистки — большие капитальные затраты, необходимость предварительного удаления токсичных веществ, строгого соблюдения технологического режима очистки и разбавления сточных вод в случае высокой концентрации примесей. Тем не менее биохимическая очистка получила широкое распространение, так как позволяет очистить сточные воды до уровня, достаточного для возврата их в оборотные системы охлаждения и таким образом значительно сократить сброс сточных вод в водоем. [c.99] При биохимической очистке вещества, содержащиеся в сточных водах, ие утилизируют, а перерабатывают в избыточный ил, также требующий обезвреживания. [c.99] Активный ил представляет собой сложный комплекс микроорганизмов различных классов, простейших микроскопических червей, водорослей. Количественное и качественное формирование этой экосистемы диктуется искусственными условиями существования. Гетеротрофные микроорганизмы способны усваивать углерод из готовых органических соединений различной химической структуры. Но разные группы микроорганизмов адаптировались к использованию углерода из определенного числа этих соединений. Существенное значение при использовании органических веществ микроорганизмами в качестве источников углерода имеет их строение. Насыщенные соединения — биологически стойкие и могут усваиваться только некоторыми видами микроорганизмов. Ненасыщенные органические соединения— хороший источник углерода для многих микроорганизмов. [c.99] Питательные вещества поступают в бактериальную клетку через всю ее поверхность. Они должны быть растворимы в воде, только при этом создаются условия для диффузии вещества в цитоплазму клетки. Часть органических веществ, которые совсем не растворяются в воде или дают коллоидные растворы, переводятся ферментами бактериальной клетки в водорастворимое состояние после их гидролиза до более простых и растворимых в воде соединений. [c.99] Углеводороды легко проникают в бактериальную клетку. Труднее проникают вещества, молекулы которых содержат полярные группы, и чем их больше, тем труднее проникновение (в ряду этанол, этнленгликоль, глицерин проникновение уменьшается). Еще медленнее диффундируют в клетку маннит и сахара, имеющие несколько оксигрупи и карбонильную группу. Жирные кислоты с одной карбонильной группой легче проникают в цитоплазму, чем соответствующие им окси- или аминокислоты. [c.99] Отношение бактерий к различным источникам азота весьма специфично. Наиболее доступные источники азота —ионы аммония. Они легко проникают в клетку, где преобразуются в 11МИН0- и аминогруппы. Многие аминоаутотрофныс бактерии мо-гут использовать в качестве источника азота не только аммиак, но и азотистые соли, причем наряду с азотом бактерии часто используют и кислород в качестве акцептора водорода. [c.100] Скорость проникновения минеральных солей в бактериальную клетку зависит от степени диссоциации на ионы, pH окружающей среды, электрического заряда бактерий. [c.100] 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] Адаптированный активный ил с оптимальными биохимическими, физическими и морфологическими показателями в условиях стабильного технологического режйма обладает значительной инерционностью и способен устранять краткосрочные резкие нарушения технологического релснма очистки. При длительных возмущающих воздействиях происходит перегрузка активного ила, которая проявляется в резком нарушении его окислительной способности и состава. Прекращение влияния отрицательных факторов приводит к довольно быстрому восстановлению всех свойств активного ила. [c.100] Технологические схемы биохимической очистки сточных вод различны в зависимости от характеристик поступающих сточных вод и цели очистки. Целесообразна технологическая схема с предварительным усреднением поступающих сточных вод, чтобы их переменный состав не приводил к дестабилизации режима работы очистных сооружений. [c.100] В промышленности для биохимической очистки сточных вод применяют системы с ростом во взвесях (активный ил) и ростом в фиксированном состоянии (оросительные фильтры, вращающиеся диски). Биологическое окисление проводят как в естественных условиях на полях фильтрации, орошения и В биологических прудах, так и в искусственно созданных условиях в аэротенках и на биофильтрах. [c.101] Аэротенки — емкостные проточные сооружения со свободно плавающим в объеме обрабатываемой воды активным илом, применяемые для аэробной биохимической очистки больших количеств сточных вод. Главное условие эффективности биологических процессов метаболизма в аэротенке — наличие растворенного в воде кислорода. Для этого проводят аэрацию и перемешивают смесь воды и активного ила пневматическими, механическими или смешанного типа устройствами. [c.101] Полпая биохимическая очистка обеспечивается ири концентрации иловой массы в аэротенке — 2—5 г/л, расходе воздуха — 5—15 м м сточной воды, нагрузке ио органическим загрязнениям— 400—800 мг БПК на 1 г беззольного активного нла в сутки. [c.102] При расчете объема аэротенка учитывают его окислительную мощность, зависящую от природы разлагаемых органических веществ. Наиример, ири очистке от спиртов и органических кислот, бензола (а также от анилина, формальдегида), фенола опытпая окислительная мощность аэротенка составляет соот-петственно 720—1200, 400—1400, 600—700, 2000 г 02/(м -сут) ири дозе активного ила 3 кг/м . [c.102] Для увеличения окислительной мощности аэротенка можно использовать кислород вместо воздуха. Часть установки, в том числе окситенки, герметизируют, а очищенную воду отделяют от активного ила в открытом резервуаре. Окислительная мощность окситенков в 5—6 раз выше, чем аэротенков, а капита ные затраты в 1,5—2 раза ниже. Их целесообразно применять на предприятиях, имеющих кислородную станцию, когда кисло-род исиользуют не только для очистки сточных вод, но и для других нужд. Окситенк конструкции ВНИИВОДГЕО обеспечивает очистку сточных вод по БПК с 250—300 до 15 мг Ог/л за 2 ч с последующим отстаиванием в течение 1 ч. [c.102] За рубежом применяют шахтные аэротенки, которые позволяют в несколько раз сократить производственные площади и существенно снизить энергозатраты на аэрацию. [c.102] В биологических фильтрах активная биомасса закреплена на неиодвнжном материале, а сточная вода обтекает его тонким пленочным слоем. Эти фильтры обеспечивают достаточно глубокую биологическую очистку промышленных сточных вод с высоким содержанием биоразлагаемых органических веществ. Их широко применяют ири расходе сточных вод до 20— 30 тыс. м /сут. [c.102] В фильтр вводят биогенные элементы в виде солей азота и фосфора и по мере образования биопленки постепенно добавляют сточные воды для увеличения концентрации загрязнений. Период адаптации микроорганизмов длится две-четыре недели. Для обеспечения жизнедеятельности микроорганизмов сточная вода, поступающая на фильтр, должна содержать не более 25 мг/л нефтепродуктов, пе более 1 г/л растворенных солей. Содержание азота на каждые 100 мг загрязнений — не менее 5 мг, фосфора — не менее 1 мг. Поверхностно-активные вещества, смолы и нерастворимые масла должны отсутствовать. [c.103] Вернуться к основной статье