Osztályozása biológiai kezelési módszerek - ökológia

1.3.2 osztályozása biológiai tisztítási eljárások

Biológiai tisztítási módszerek használhatók tisztítására kommunális és ipari szennyvíz sok oldott szerves és néhány szervetlen vegyületek (kénhidrogén, szulfidok, ammónia, nitrátok, stb). A tisztítási eljárás alapja a mikroorganizmusok azon képességét, hogy ezeket a szereket a táplálkozás. Kapcsolatfelvétel mikroorganizmusok szerves anyagok részben pusztítani őket, fordult víz, szénhidrátok-dioxid, nitrit, sulfationy et al. Szerves anyagok a mikroorganizmusok szénforrásként. A megsemmisítése szerves anyagok mikroorganizmusokkal nevezett biokémiai oxidációs [13].

Minden használt módszerek szennyvíz tisztításához szerves szennyező anyagok és a nem-oxidált ásványi vegyületek mikroorganizmusok segítségével vannak osztva aerob és anaerob.

Anaerob mikrobiális mineralizációs folyamatok végzik mind az oldott szerves anyagokat és szilárdanyag szennyvíz. Anaerob folyamatok játszódnak lassított, amelyek nem jutnak oxigénhez, a csöveket főként iszap emésztést. Aerob tisztítási eljárás használatán alapuló csoportok az aerob mikroorganizmusok esetében az élet, amely előírja, állandó áramlási oxigén, és a hőmérsékletet 20-40 ° C-on Ha megváltoztatja az oxigén és hőmérsékleti körülmények összetételét és mennyiségét a mikroorganizmusok megváltozik. Aerob kezelési eljárások előnyösen alkalmazhatók a mineralizáció szerves oldott anyagok a folyékony fázisban a szennyvíz. Egyes szerves anyagok könnyen a biológiai oxidáció, és néhány nagyon nehéz oxidálni, akár nem oxidált egyáltalán. Annak megállapítására, a lehetséges kínálat az ipari szennyvíz biológiai kezelés létesítmények telepítve maximális koncentrációja a szerves anyagok, amelyek nem hatnak a biológiai folyamatok és az oxidációs szennyvíztisztító telepek.

Anyag hozzáférhetősége biológiai oxidáció lehet becsülni, mint egy biokémiai mutató, amely meghatározott arányban a teljes BOI (BOD) és KOI. Biokémiai index egy olyan paraméter számításához szükséges és karbantartása ipari létesítmények a biológiai szennyvíztisztítás. Amikor biokémiai mutató értéke egyenlő vagy nagyobb, mint 0,5, biokémiai oxidációra érzékeny hatóanyagok. Biokémiai index mérete széles skálán változik a különböző csoportok a szennyvíz. Ipari szennyvíz alacsony indexe (0,05 - 0,3), a háztartási szennyvíz - több, mint 0,5.

1.3.3 törvények biokémiai oxidációs szerves anyagok

Származó hatóanyagok biológiai szennyvíztisztító berendezések mesterségesen létrehozott aktív il részecskéit képviselik a szerves anyagok, mikroorganizmusok lakott különböző csoportok - aerobok és fakultatív anaerob. Levegőztetés víz segít optimális feltételeket teremteni az aktivitásuk és fokozzák oxidációs szerves anyagok. Továbbá, a keverék levegő segít fenntartani az eleveniszapos szuszpenzióban.

A mikroorganizmusok az aktivált iszap

Az eleveniszapos strukturált kolloid rendszer, amely a szorpciós kapacitású, valamint az élőhelyek többféle talaj és a víz mikroorganizmusokat. A kompozíció a aktivált iszap természete határozza meg a szerves szennyező anyagok, és ezért változhat minőségileg és mennyiségileg. Az élő szervezetek kerülnek bemutatásra az eleveniszapos baktériumok tömege, egysejtűek szervezetekre, egyetlen baktériumok, férgek, gombák, élesztők, aktinomicéta kevesebb alga, rovarlárvák, rákok, és mások. Annak ellenére, hogy jelentős különbségek a szennyvíz, az elemi kémiai összetétele az aktív iszap elég közel van. Például, a kémiai összetétele az aktivált iszap kezelési rendszer a koksz termelés megfelel bruttoformule C97 H199 O53 N28 S2; vállalkozások nitrogén műtrágyák - C90 H167 O52 N24 S2; kommunális szennyvíz - C54 H212 O82 N8 S7 [10]. Az eleveniszapos mikroorganizmusok egymástól eltérő csoportok. A környezetvédelmi csoportok szervezetek vannak osztva aerob és anaerob baktériumok, termofilek és mezofill, halophiles és galofobov. Az eleveniszapos és biofilm képviselői a négyféle egysejtűek: sarkodovyh (Sarcodina), ostorozza csillósok (Flagellata), csillós ázalag (Ciliata) és szívó csillósok (Suctoria). A legegyszerűbb mikroorganizmusok jelen a vízben a folyók, tavak, óceánok, a szennyvíz, a talaj, a por, a szennyvíztisztító telepeken. Aktívan részt vesznek a mineralizáció szerves anyagok természetes és szennyvizek természetes és a mesterséges körülmények között. A legegyszerűbb felvenni a nagy mennyiségű baktérium, és így megmaradjon az optimális mennyiségű iszap. Ezek a mikroorganizmusok hozzájárulnak lerakódását iszap és szennyvíz pontosítás. Az aktivált iszap bizonyos arányban tartalmazta az összes ilyen csoportok a baktériumok, de attól függően, az összetétele a szennyvíz dominál az egyik csoport, míg mások elkíséri. Csak nagy csoportja baktériumok a folyamatban részt vevő szennyvíz, és a kapcsolódó csoportok készített táptalaj a létezését mikroorganizmusok a fő csoport, feltéve, hogy a tápanyagokat és dobja oxidációs termékek. De a legegyszerűbb az eleveniszapos jelen nagyobb, összetettebb szervezett állatok - kerekesférgek és fonálférgek. Számos megfigyelések populációjának eleveniszapos lehet állapítani egy organizmusok számát, jelenléte és aktivitása, amely látható a kezelés előrehaladását és állapotát létesítmények. A jelenléte nagyszámú kis amőba, csillósok szívó jelzi túlterhelés az aktivált iszap a szerves anyagok, és oxigénhiány. A tisztítás során a levegőztető medencék ipari szennyvíz szennyezett szénhidrogén, van zavar a tisztítási folyamat miatt duzzanat az aktivált iszap. Minőségét jelzi az aktivált iszap a sebessége a lerakódás hiányában levegőztetés. Az a képesség, hogy kicsapjuk iszap jellemzi az iszap index. Az iszapot index elfogadott térfogata ml-ben 1 g iszapra 30 perc után ülepítés. Vastag il iszap index, 40 - 60 ml / g, a sár indexe 200 - 300 ml / g, duzzanat fordul elő. Az ilyen gyengén il kicsapjuk a másodlagos olajteknő és hajtjuk a tisztított víz.

A lebontása szerves anyagok

Mielőtt a folyamat elindul biokémiai oxidációs szerves anyagok a szennyvízben, meg kell hatolni a mikrobiális sejtek. Ahhoz, hogy a felület egy anyag miatt a sejt megkapja a konvekció és a molekuláris diffúzió és a sejtek belsejében - citoplazmatikus diffúzió a féligáteresztő membránon keresztül, amely miatt keletkezik a különbség a koncentrációját a sejtben, és azon kívül is.

A legfontosabb szerepe a szennyvíztisztító anyagok játszanak visszatérő lezajló folyamatok a mikroorganizmus-sejteket. Ezek a folyamatok általában véget oxidációja egy anyag a kibocsátást az energia és szintézis az új anyagok energiafelhasználás. Belül a mikroorganizmus sejteket egy folyamatos és komplex kémiai reakciók. A sejteket sorrendben nagyszámú reakciók végbe nagy sebességgel. reakció sebessége és azok sorrendjét függ enzimek jelenlétében, hogy katalizátorként működni. A jellemzője enzimek, hogy mindegyikük érinti csak bizonyos kémiai vegyület, és katalizálja az egyik a sok átalakulásoknak egy adott kémiai vegyület. Ha megváltoztatja összetételét és koncentrációját az anyagok változik, és az enzimeket. Így minden egyes reakciót megfelelő enzim katalizálja az egyik. Ezért a termék az egyik reakció a szubsztrátum a következő. A képződési sebessége és a pusztulás a enzimek függ a mikroorganizmusok növekedését és a meghatározott feltételek fogadás arány a sejtbe gátló anyagok és az aktiváló biokémiai folyamatok. A sejteket az egyes fajok mikroorganizmusok egy határozott sor enzimek. Némelyikük függetlenül a szubsztrátum folyamatosan jelen van a mikrobiális sejtekben. Az ilyen enzimeket konstitutív. Egyéb enzimek szintetizálódnak a sejtek miatt bármilyen változás a környezetben. Például, összetételének megváltoztatásával vagy koncentrációját való szennyeződés. Ezek az enzimek lehetővé teszik, a mikroorganizmusok alkalmazkodni a környezeti változásokhoz, az úgynevezett adaptív. alkalmazkodás időzítés eltérő és kiterjeszti a néhány órát, hogy tíz és száz nap [10]. Ha a szennyvíz tartalmaz számos anyagot, az oxidáció függ a mennyisége és szerkezete az oldott szerves anyagok. Az első oxidálódik anyagok, amelyek létrehozásához szükséges sejtes anyagot. Eljárás oxidációs anyagok hatással lesz a kezelés időtartama alatt a szennyvíz. A megsemmisítése komplex keveréke szerves anyagok kell lennie 80-100 különböző enzimek. A teljes reakció biokémiai oxidációs aerob körülmények között lehet sematikusan a következők szerint:

ahol Cx Hy Oz N - összes szerves anyag a szennyvíz, C5 H7 NO 2 - átlagos aránya jelentős elemek a celluláris anyagot a baktériumok.

(1) reakció megfelel a szubsztanciák oxidációjának a energiaszükségletét a sejt, a (2) reakcióban - szintézisét sejtanyag. oxigén költségek ezen reakciók alkotják BOD szennyvíz. Ha az oxidációs eljárást úgy hajtjuk tovább, akkor kezdődik az átalakulás a sejtes anyag:

Összesen oxigénfeihasználásának négy reakció körülbelül kétszer nagyobb, mint a reakció (1) és (2).

Amint látható a reakció egyenletek, kémiai változások szükségesek az energiaforrás a mikroorganizmusok.

A különböző tényezők hatását az arány biokémiai oxidáció

A turbulencia szennyvíz szennyvíztisztító telep eleveniszapos elősegíti szétesés kisebb pelyhek és gyors megújításának interfész sebessége növelhető tápanyagbevitel és az oxigén a mikroorganizmusok, és ezáltal növeli a tisztítási sebesség. Turbulenciát okozó áramlási érjük el erőteljes keverés közben, ahol az aktív il nahoditsyavo szuszpendáljuk, amely biztosítja annak egyenletes eloszlását a füstgázban.

A dózis az aktivált iszap függ az iszap index. A kevésbé iszap index, annál nagyobb az adag eleveniszapos kell benyújtani a telepre. A következő arány ajánlott kell fenntartani.

Iszap index ml / g00000

Dózis il, g / l-3,5,5

Tisztítás céljából fel kell használni a friss eleveniszapos mely lezárja is, és jobban tűri a hőmérséklet-változásokat és a pH. Azt találtuk, hogy a hőmérséklet növekedésével a szennyvíz biokémiai reakció mértéke növekszik. A gyakorlatban azonban ez a tartományban tartjuk 20 - 30 ° C, mivel a további hőmérséklet-növekedés vezethet halála mikroorganizmusok. Alacsonyabb hőmérsékleteken a csökkentett tisztítási aránya lassítja mikrobiális akklimatizációs folyamat új típusú szennyeződés, a folyamatok a nitrifikáció romlik, flokkulációjának és ülepedésének az aktivált iszap. A változás a hulladék víz hőmérséklete változik az oxigén oldhatósága. A hőmérséklet növelésével a szennyvíz az oxigén oldhatósága csökken, így, hogy fenntartsák a kívánt koncentrációja a vízben igényel egy intenzívebb levegőztetés.

Felszívódás és oxigénfogyasztás

Az oxidációs szerves anyagok mikroorganizmusokkal szüksége a vízben oldott oxigént. Az oxigén-szaturáció szennyvíz levegőztető eljárást úgy hajtjuk végre, tönkreteszik a levegő beáramlását buborékok amelyek osztják a lehető legegyenletesebben a szennyvízben. Oxigén a légbuborékok elnyeli vízzel, majd átvisszük mikroorganizmusok. Így, a tisztítási folyamat során két áram - felszívódását az oxigén és a hulladék vízfogyasztás mikroorganizmusok által.

Ábra. 5. ábra az oxigén transzfer a gázbuborékok mikroorganizmusok:

A - buborék gázok B - mikroorganizmusok felhalmozódását, 1 - határ diffúziós réteg a gáz oldalon, 2 - a felület a 3 szakasz - a határ diffúziós réteg által a folyadék, 4 - transzfer az oxigén a buborék mikroorganizmusok 5 - határ diffúziós réteg által a folyadék mikroorganizmusok, 6 - oxigén bejutását a sejtekbe, 7 - közötti reakció oxigén molekulák és enzimek.

Az oxigén mennyiségét abszorbeált lehet kiszámítani az anyagátadási egyenlettel:

,

ahol M - felszívódott mennyiségének oxigén, kg / s; # 946; v - térfogati anyagátadási együttható, 1 / s; V - a hangerőt a szennyvíz, m 3; Sze C - egyensúlyi koncentráció és az oxigén koncentráció a nagy mennyiségű folyékony, kg / m 3.

Ennek alapján az anyagátadási egyenlettel, hogy az oxigén mennyisége szívódik növelhető növekedése miatt anyagátadási együttható, vagy a hajtóerő.

A fizikai tulajdonságok a folyékony hulladék jelentős hatással az oxigén abszorpciós folyamat. Viszkozitás és felületi feszültség befolyásolja a méret a gázbuborékok, ezáltal megváltoztatva a anyagátadási felület.

mikroorganizmusok oxigénfogyasztás sebessége nem haladhatja meg a felszívódás sebessége, különben romlik metabolizmus és csökkentett oxidációs szennyező.

Hiánya nitrogén késlelteti oxidációs szerves szennyező anyagok és elősegíti az iszapképződést trudnoosedayuschego. foszfor-hiány kialakulásához vezet a fonalas baktériumok, amelyek az egyik fő oka duzzanat az aktivált iszap, gyenge üledékképződés és eltávolítását a szennyvíztisztító telepek, iszap növekedés és tartós csökkenését az oxidációs ráta. Tápanyagok legjobb formájában szívódik fel a vegyületek, amelyekben ezek találhatók a mikrobiális sejtekben. Nitrogén - formájában NH4 +. és foszfor formájában sói foszforsav.

A tápanyagok mennyisége függ a készítmény a szennyvíz és létre kell hozni kísérletileg. Mert közelítő számolás, akkor a következő egyenlet BPKp. N. P = 100. 50. 1. Ez az arány megfelelően alkalmazzák csak az első három napon. A hosszabb időtartamú kezelés eredményeként alacsony hozama az aktivált iszap és a szükséges kisebb mennyiségű nitrogén és a foszfor.

A hiánya a nitrogén, a foszfor és a kálium a szennyvíz hozzájárulnak különböző nitrogén-, foszfor- és kálium-sók. Az együttes kezelése ipari és háztartási szennyvíz tápanyagot nem szükséges, mivel a háztartási szennyvíz tartalmaz nitrogént, foszfort és káliumot megfelelő mennyiségben.

Információ a munkáját „biokémiai szennyvíz finomítók”

Kategória: Környezet
Karakterek száma szóközökkel: 132098
Asztalok száma: 16
Képek száma: 18