НАРУШЕНИЕ ПРОЦЕССОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Проводившиеся нами в течение нескольких десятилетий работы по улучшению эксплуатации биологических очистных сооружений показали, что в ряде случаев наблюдающиеся явления вспухания активного ила приводят к существенным трудностям, в том числе и на стадии отделения активного ила от очищаемой воды. При этом следует особо отметить, что эффективность и надежность очистки в значительной степени зависят от качества этапа осаждения, являющегося, по сути, последним звеном в цепи обработки перед сбросом в открытые водоисточники. Рассмотрим подробнее это явление.

Активный ил состоит из флокулирующих бактерий, нитчатых и свободных бактерий, а также различных простейших и многоклеточных. В процессе функционирования системы очистки устанавливается относительное биологическое равновесие, когда плотность свободных бактерий минимизируется двумя механизмами — флокуляцией и хищничеством простейших и многоклеточных, при этом флокулирующие бактерии являются основными конкурентами нитчатых бактерий.

Главными причинами роста нитчатых бактерий, ответственных за вспухание и пенообразование, являются дефицит питательного субстрата и избыток некоторых химических веществ, например, сульфидов, способствующих росту таких нитчатых бактерий, как Thiothrix spp и Beggiatoa spp.

Большую роль играет возраст активного ила — повышенный возраст способствует росту актиномицетов, в особенности Nocardio- formes.

Существует три типа роста бактерий:

  • дисперсный рост. Дисперсные бактерии в межклеточной жидкости при запуске станции очистки и в условиях высокой весовой нагрузки находятся преимущественно в виде отдельных клеток и лишь незначительная их часть — в виде агрегатов (колоний). Новые клетки могут диспергировать или оставаться в пределах колоний, структурированных экзополисахарид ной слизью;
  • флокулированный рост. Бактерии объединяются в агрегаты вокруг органического или минерального носителя. Коалесценция производится экзополисахаридами. Этот тип роста наиболее распространен при реализации технологического процесса очистки сточных вод;
  • нитчатый рост. Этот тип роста приводит к образованию нитей в размере до 500 мкм в длину. Условия среды являются определяющим фактором при этом типе роста.

Основные проблемы нарушения функционирования очистных сооружений связаны с наличием высоких концентраций нитчатых бактерий. Дисфункционирование сооружений проявляется в двух формах:

  • • плохая отстаиваемость активного ила, вызванная увеличением объема, занятого бактериями;
  • • пенообразование (густой слой пены на поверхности сооружений). Избыток нитчатых бактерий приводит к вспуханию активного

ила, что характеризуется увеличением илового индекса активного ила. Развитие нитчатых микроорганизмов сильно ограничивает гидравлический потенциал вторичного отстойника и может привести к выходу активного ила в природную среду.

На очистных сооружениях вспухание активного ила часто связано с ухудшением качества очищенного стока и образованием при этом пены.

Пены представляют собой плавающие очень стабильные вещества с вязкой структурой, имеющие цвет от светло- до темно-коричневого. Их плотность, как правило, возрастает постепенно с течением времени.

Пены слабо разрушаются при поверхностном перемешивании и быстро восстанавливаются при отсутствии перемешивания. Микроскопический анализ пен раскрывает присутствие нитчатых бактерий, связанных с флокулами или свободно плавающих в воде. Как правило, плотность этих микроорганизмов несколько выше в образцах пены, чем в образцах, отобранных непосредственно в активном иле.

Практика показывает, что пены могут составлять до 1/3 общей биомассы с высокой концентрацией сухого вещества и толщиной более 1 м.

Надежное и устойчивое состояние активного ила требует выполнения трех условий: соблюдения номинальных нагрузок по загрязнениям, обеспечения микроорганизмов необходимым количеством растворенного кислорода, исключения внешнего токсического воздействия на активный ил.

Для получения высокой эффективности очистки наиболее предпочтительно комбинирование различных методов борьбы с пеной.

Среди основных видов обработки пены следует выделить следующие:

• биологические, которые ограничивают развитие нитчатых бактерий в активном иле и таким образом уменьшают вероятность образования пены;

  • • химические, состоящие в добавлении в среду химических реагентов (солей железа или алюминия), которые хотя и не могут предотвратить развитие нитчатых бактерий, но позволяют поддерживать их в связанном виде во флокулах;
  • • хлорирование активных илов (или вспененных материалов), принцип которого заключается в уничтожении микрофлоры путем окисления нитчатых бактерий, ответственных за пенообразование. Биологические методы борьбы с пенообразованием требуют

идентификации микроорганизмов, ответственных за реализацию этого процесса.

Исследования показали, что для биологического решения проблемы пеногашения необходимо ограничение роста нитчатых микроорганизмов.

Присутствие нитчатых микроорганизмов может быть связано в том числе с состоянием брожения или с заметным дисбалансом в питательной среде.

В качестве мероприятий по борьбе с пенообразованием на очистных сооружениях можно рассматривать следующие меры:

  • • ограничение поступления жиров и других липидов, загнивающих сточных вод — ограничение периодов продолжительной остановки аэраторов (аэротенков);
  • • ограничение продолжительности пребывания сточных вод в анок- сидных зонах;
  • • ограничение продолжительности пребывания осадка и активного ила в первичных и вторичных отстойниках.

Механизм формирования пены состоит в следующем. Факторами, управляющими процессами пенообразования, являются возврат активного ила из уплотнителя, регулировка аэрации, управление активным илом, протяженность канализационных сетей, наличие «мертвых» зон, сбои функционирования жироловки.

Химические методы борьбы с пенообразованием связаны с использованием реагентов, содержащих железо, алюминий, хлор и другие вещества. Нами часто применялся и давал эффект метод повышения pH иловой смеси, который в ряде случаев наряду с другими приемами приводил к угнетению нитчатых бактерий, а следовательно, к улучшению процесса очистки воды.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >