Биологическая очистка сточных вод

     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.

     Рис. 4. - Схемы двух процессов биологического окисления.

     Системы аэрации могут быть самыми разными. 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 диоксида углерода.

     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 ила часто  показывает, что в нем содержатся филаментозные бактерии и жгутиковые простейшие. Напротив, хороший ил обычно не содержит сколько-нибудь многочисленные популяции 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 филаментозные 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 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.