Хар-ка биоценозов очистных сооружений (активный ил и биопленка)

Активный ил является амфотерной коллоидной системой. Элементный химический состав активных илов достаточно близок и для городских сточных вод имеет формулу – С₅₄H₂₁₂O₈₂N₈S₇. Сухое вещество активного ила содержит 70-90% органических и 10-30% неорганических веществ. Кроме живых организмов, в иле содержится субстрат – различные твердые остатки, к которым крепятся микроорганизмы. По внешнему виду активный ил представляет собой комочки и хлопья размером 3-150 мкм и высокой удельной поверхностью – около 1200 м² на 1 м² ила.

Сообщество живых организмов, населяющих активный ил и биоплёнку, называется биоценозов. Биозеноз активного ила представлен в основном 12 видами микроорганизмов и простеших.

Биоценоз активных илов состоит из бактерий, простейших, плесневых грибов, дрожжей, актиномицет, личинок насекомых, рачков, водорослей и др. Основное разрушение органических загрязнений в стоках осуществляется бактериями. В 1 м³ ила содержит 2*10⁴ бактерий. В активном иле они находятся в виде скоплений, окруженных слизистым слоем (зооглеи). Бактерии представлены такими типами, как псевдомонас, бациллус, нитробактер, нитросомонас и др.

В активных илах встречаются четыре вида простейших: саркодовые, жгутиковые, реснитчатые и сосущие инфузории, которые поглощают большое количество бактерий, поддерживая их оптимальное количество (одна инфузория в среднем поглощает от 20 до 40 тысяч бактерий). Они способствуют осаждению ила и осветлению сточных вод во вторичных отстойниках. Находящиеся на следующем трофическом уровне коловратки питаются бактериями и простейшими.

Состав биоценоза ила зависит от наличия и концентрации в сточной воде разнообразных органических веществ. Только основная группа бактерий (80-90%) участвует в процессе очистки сточных вод, остальное содержание ила составляют сопутствующие группы микробов. При высоком содержании органики в сточной воде преобладают гетеротрофные бактерии, при снижении питательных веществ увеличивается количество хищных простейших.

Качество активного ила определяется скоростью его осаждения и степенью очистки жидкости. Состояние активного ила характеризует иловый индекс, который зависит от способности ила к осаждению. Крупные хлопья оседают быстрее, чем мелкие.

Биопленка - колония микроорганизмов, способных сорбировать и окислять органические вещества из сточных вод. Биопленка растет на наполнителе биофильтра и имеет вид слизистых образований толщиной 1-2 мм. Видовой состав биопленки более разнообразен, чем активного ила. Биопенка состоит из бактерий, грибов, дрожжей, личинок насекомых, червей, клещей и других организмов. В 1 м² биопленки содержится 1*10⁴ бактерий.

5. Основные принципы очистки СВ а аэротенках. Механизм изъятия м/о органических примесей. Фазы развития акт ила в условиях аэрации.

Очистка сточных вод в аэротенках происходит с помощью активного ила – биоценоза организмов, развивающихся в аэробных условиях на органических загрязнениях, содержащихся в сточной воде.

Механизм изъятия органических веществ из сточной воды и их потребления микроорганизмами:

1 этап – массопередача орган. в-ва из жидкости в поверхности клетки. Скорость протекания этого процесса определяется законами молекулярной и конвективной диффузии в-в и зависит от гидродинамических условий в аэротенке. Оптим условия для подведения загрязнений и кислорода создаются посредством эффективного и постоянного перемешивания содержимого аэротенка. Первый этап протекает быстрее последующего процесса биохимического окисления загрязнений.

2 этап –диффузия через полупроницаемые мембраны в клетке или самого в-ва или продукта распада этого в-ва. Большая часть в-ва попадает внутрь клеток при помощи специфического белка-переносчика, который образует комплекс, диффундирующий через мембрану. Затем комплекс распадается и белок-переносчик возвращается в новый цикл переноса.

3 этап - метаболизм органического вещества с выделением энергии и образованием нового клеточного в-ва. Превращение орган соединений носит ферментативный характер. Конечным продуктом распада является такие вещества, как нитрата, сульфаты, двуокись углерода, вода.

Определяющим процессом для технологического оформления очистки воды яв-ся скорости изъятия загрязнений и скорость разложения этих загрязнений. Рис

Фазы развития:

1. Лаг-фаза I, или фазу адаптации ила к составу сточной воды. Прироста биомассы практически не происходит.

2. Фаза экспоненциального роста (фаза ускорения роста) II, в к-ой избыток питательных веществ и отсутствие продуктов обмена способствуют мкс скорости размножения клеток.

3. Фаза замедленного роста III, в к-ой скорость роста биомассы начинает сдерживаться недостатком питания и накоплением продуктов метаболизма.

4. Фаза нулевого роста IV, в к-ой наблюдается практически стационарное состояние в количестве биомассы.

5. Фазу эндогенного дыхания (или фаза самоокисления) V, в к-ой из-за недостатка питания начинается отмирание и распад клеток, ведущие к снижению общего кол-ва биомассы.

В фазах II и III идет бурный рост биомассы и культура омолаживается, в ней преобладают новые клетки, в фазе IV равновесие между ростом живых и распадом отмерших клеток, а в фазе V наблюдается преобладание отмирания клеток над их ростом.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: