Активний мул і його властивості

БІОЛОГІЧНЕ ОЧИЩЕННЯ В ШТУЧНИХ УМОВАХ.

Може здійснюватися зваженим шаром пластівців мулу, називаного активним, через який протікає стічна вода.

Такий процес здійснюється в азротенках, коли активний іл перебуває у свободноплава-ющем стані, або прикріплений до завантаження з йоржів.

Другий варіант, коли стічна вода фільтрується через грубозернистий матеріал, покритий биопленкой, утвореної колоніями мікроорганізмів. Цей процес здійснюється в біофільтрах.

Біоценоз активного мулу й биопленки при очищення однієї й тієї ж води ідентичні, але кількісне співвідношення різних видів мікроорганізмів по-різному.

Активний іл і биопленка - це складне співтовариство різних груп: бактерій, найпростіших, грибів, водоростей, вірусів, деяких вищих організмів (коловертки, хробаки, кліщі). До 30% біомаси плівки становлять гриби (сопроплесневые, дріжджові й т.д.). Розвиток грибів в активному мулі незначне, у чому найбільш істотне розходження в мікрофлорі илов аэротенков і біофільтрів. У биопленке розвиваються так само вищі водні організми: кліщі, мушки, але їхня роль в очищенні незначне.

Основна роль у біологічному очищенні належить бактеріям, число яких становить 10⁸...10¹⁴ клітин на г сухої речовини. Мул має розвинену поверхню до 100 м² на 1 м сухої речовини. Розмір клітин від 0,1 до 3 мм й >, рн = 4...9, заряд на 80% негативний.

В основному склад бактеріальної мікрофлори залежить від:

складу стічних вод;

умов роботи споруджень;

кількості розчиненого кисню;

температури, рн;

навантаження на іл;

співвідношення забруднень і мікроорганізмів;

гідродинаміки потоків і т.д.

Властивості активного мулу.

Важливою властивістю активного мулу є його здатність до хлопьеобразованию й седиментації, що відбуваються в результаті взаємодії високомолекулярних позаклітинних полімерів (полисахаридов, білків, РНК, ДНК), що акумулюються на оболонці клітини в стадії ендогенної фази розвитку культури. Флокуляцію можна підсилити додаванням неорганічних речовин (каолін, кремнезем, сульфат амонію). На флокуляцію впливають: перемішування, температура, дозування флокулянта, рн.

Активний іл підданий “спуханню”, викликаному розвитком нитчатых бактерій. Причинами, що викликають спухання є:

зменшення концентрації розчиненого кисню;

надлишкова кількість вуглеводів у вихідній воді;

недолік азоту, фосфору;

різкі зміни навантажень на іл і т.д.

Розпухлий іл володіє надзвичайно розвитий поверхнею, має дуже високу очисну здатність. Але його неможливо відокремити від води, тому нормальна робота очисних споруджень із розпухлим мулом неможлива.

Здатність до омолоджування. В активному мулі практично завжди розвиваються найпростіші мікроорганізми. Найпростіші харчуються бактеріями, підтримуючи бактеріальну рівновагу в активному мулі. Поїдаючи старі малорухомі клітини, найпростіші сприяють омолодженню мулу. Засвоюючи ще й забруднення, найпростіші забезпечують додаткове посвітління води. Найпростіші є показником роботи споруджень біологічного очищення. (Наприклад при недоліку ПРО₂ вони стають прозорими, набухають і лопаються).

Показники характеризующие активний іл.

Стан активного мулу можна оцінити величиною його окисної потужності (ОМ), тобто здатністю забезпечити окислювання органічних речовин біомасою активного мулу, що перебуває в 1 м³ обсягу аэротенка в плині однієї години (г БПК/м³година). Звичайно аэротенки міських очисних станцій мають ОМ на рівні 25 - 60 м БПК/м³година. За допомогою прикріплених мікроорганізмів можна довести ОМ до 250 м БПК/м³година.

ОМ = .

Іншим показником мулу є його вік (В). Вік дорівнює В = (наприклад: концентрація активного мулу = 2,5 г/л; приріст Пр = 0,25 г/л) В = 10 доби. Бажано мати вік = 7 - 15 доби. Чим менше вік мулу, тим вище його ОМ, але молодий іл погано руйнує трудноокисляемые речовини. Старий іл, як правило, містить більше нитрификаторов, тобто здатний окисляти азотсодержащие речовини, але має низьку ОМ, тому що має низьку швидкість окислювання забруднень (). В аэротенках продовженої аерації величина В = 18 - 25 доби. Такий іл забезпечує й нітрифікацію, і здатний здійснювати аеробну стабілізацію мікроорганізмів.

Важливим показником аэротенков є навантаження на іл (). Чим більше навантаження на іл тим менше в мулі найпростіших і дрібних тварин (тобто більшу частину мулу становлять бактерії). Высоконагруженный іл має високий иловый індекс гірше осідає. Доцільно навантаження на активний іл не перевищувати 600 г/кг доба. У той же час, якщо оцінити навантаження переходячи від ОМ до навантаження, то одержимо: = 600 гО₂/кг доба; = гО₂/кг година = 25 гО₂/кг година; якщо в 1 м³ обсягу аэротенка втримується 2 кг мули, ОМ і вік взаємозалежні, те не можна перевантажувати аэротенки ні по забрудненнях органічного характеру, ні по зважених речовинах, тому що відразу погіршується якість очищення. Можна чекати збереження високої якості очищення при збільшенні подачі суспензій на био-реакторы лише при наявності прикріплених мікроорганізмів, оскільки їхній вік не залежить від приросту, а седиментационные властивості мулу не впливають на кількість біомаси в биореакторе.