Сравнительный анализ биологической очистки сточных вод с технологиями культивирования микроорганизмов
Представляет несомненный интерес сравнение способа биологической очистки сточных вод с технологиями культивирования микроорганизмов. В табл. 4.1 рассмотрены условия, в которых протекают оба процесса: процесс биологической очистки сточных вод и процесс культивирования биомассы микроорганизмов.
При одинаковом механизме двух рассматриваемых процессов условия их проведения значительно разнятся. Если в процессе биосинтеза строго соблюдаются оптимальные условия культивирования, то при очистке сточных вод активный ил находится в нестабильных условиях.
Но стоит также учитывать, что если в процессе культивирования биомассы микроорганизмов чаще всего строго соблюдается постоянство состава биомассы, то в процессе очистки воды мы имеем дело с
Таблица 4.1. Сравнительный анализ особенностей биологической очистки сточных вод и процесса культивирования микроорганизмов
|
Показатель, влияющий на прирост биомассы |
Процесс биологической очистки |
Процесс культивирования микроорганизмов |
|
Состав микрофлоры |
Состав активного ила: бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли, простейшие, черви, низшие ракообразные и насекомые. Биомасса микроорганизмов активного ила никогда не представляет собой монокультуру, а всегда является поликультурой |
При различных целях выращивания биомасса микроорганизмов в ферментере может представлять собой, как монокультуру, так и поли культуру |
|
Состав питательной среды |
Питательной средой для микроорганизмов являются сточные воды, поступающие на очистку. В сточных водах, поступающих из городской канализации или сбрасываемых с различных предприятий, могут находиться самые разные элементы и их соединения в различных агрегатных состояниях. Сточные воды могут содержать токсиканты и мутагены, которые снижают и увеличивают прирост соответственно. Сточные воды, поступающие на очистку в аэротенк, отличаются непостоянством состава и концентрации загрязнений |
Питательной средой для микроорганизмов является сбалансированная смесь субстрата, макро- и микроэлементов, необходимых для обеспечения жизнедеятельности выращиваемого штамма микроорганизмов. Субстрат, макро- и микроэлементы и их концентрации подбираются на основании знаний о физиологии и метаболизме данного штамма микроорганизмов. Питательная среда подается в ферментер ритмично |
|
Содержание растворенного кислорода в культуральной жидкости |
Содержание растворенного кислорода в любой точке аэротенка не должно быть менее 1,0—2,0 мг/дм3. Это обеспечивается различными системами аэрации либо перемешиванием |
В зависимости от условий жизнедеятельности выращиваемого штамма микроорганизмов подача кислорода в культуральную жидкость варьируется. Осуществляется либо подача кислорода в культуральную жидкость с помощью систем аэрации, либо перемешивание |
Окончание табл. 4.1
|
Показатель, влияющий на прирост биомассы |
Процесс биологической очистки |
Процесс культивирования микроорганизмов |
|
Кислотность культуральной жидкости |
Кислотность или щелочность стоков зависит от характера производства |
Кислотность или щелочность культуральной жидкости зависит от условий культивирования выращиваемого штамма. Кислотность питательной среды регулируется подачей реагентов |
|
Температура культуральной жидкости |
Температура в аэротенке зависит от времени года и температуры поступающей в аэротенк питательной среды. Температура сточной воды зависит от типа производства |
Температура культуральной жидкости зависит от условий культивирования выращиваемого штамма. В ферментере поддерживается оптимальная для роста данного штамма температура |
саморегулирующейся экосистемой, больше похожей на естественную природную.
На основании технологических разработок микробиологических производств можно интенсифицировать процесс прироста биомассы активного ила при очистке сточных вод следующим образом:
- 1. На основании показателей (температуры, pH, состава загрязнений) сточных вод данного производства необходимо:
- а) подбирать штамм микроорганизмов, для которого эти условия будут оптимальными;
- б) корректировать эти показатели в зависимости от состава микрофлоры аэротенков.
- 2. Применять усреднители перед попаданием сточных вод в аэротенк, что поможет распределить нагрузку на активный ил более равномерно.
- 3. Если состав, pH и температура поступающих на очистку сточных вод точно не известны, надо измерять эти показатели перед входом сточных вод в аэротенк и изменить их, если их влияние уменьшит эффективность очистки сточных вод.
