Факторы, влияющие на процесс очистки активного ила

Процесс очистки активным илом представляет собой сложную биохимическую систему, которая эффективно удаляет органические загрязнители из сточных вод посредством адсорбции, метаболизма и отделения осадков микроорганизмов. На процесс влияют многие факторы, в основном в том числе питательные вещества, содержание растворенного кислорода, значение pH, температура и токсичные вещества. Ниже будет подробно проанализировано влияние этих факторов на процесс очистки активного ила:

1. Важность баланса питательных веществ. Количество и пропорция питательных веществ оказывают большое влияние на рост и размножение микроорганизмов, а также на эффективность удаления конечных загрязнителей.

2. Основные и второстепенные питательные элементы: основные элементы (такие как C, O, H, S, N, P и т. д.) и второстепенные элементы (такие как Zn, Mn, Na, Cl и т. д.) должны соответствовать требованиям и иметь соответствующую пропорцию.

3. Соотношение питательных веществ. Соотношение питательных веществ в методе аэробного активного ила можно настроить в соответствии с БПК5: N: P=100: 5: 1.

4. Различные микроорганизмы, использующие активный ил для очистки сточных вод, имеют в своем организме практически одни и те же элементы и необходимые питательные вещества. Углерод – важное вещество, из которого состоят микробные клетки. Бытовые сточные воды или городские сточные воды содержат достаточное количество источников углерода. Некоторые промышленные сточные воды могут иметь низкое содержание углерода и должны быть дополнены источниками углерода. Обычно добавляются бытовые сточные воды. Азот является важным элементом белка и нуклеиновой кислоты в микробных клетках. Обычно он происходит из таких соединений, как N2, NH3 и NO;. Бытовые сточные воды богаты азотом и их не нужно добавлять. Если содержание азота в некоторых промышленных сточных водах недостаточно, можно добавить мочевину, сульфат аммония и т. д. Фосфор — важный элемент для синтеза нуклеопротеина и лецитина, играет важную роль в обмене веществ и трансформации веществ микроорганизмов; поэтому в процессе микробной деградации органического вещества необходимо обеспечить БПК::N:P=100:5:1. Если БПК очищенных сточных вод не может сформировать вышеуказанное соотношение с азотом и фосфором, следует добавить недостающие элементы для корректировки баланса питания микроорганизмов.

1. Роль растворенного кислорода: поддерживать метаболические потребности аэробных микроорганизмов и обеспечивать, чтобы концентрация растворенного кислорода в смешанной жидкости аэротенка составляла не менее 2 мг/л.

2. Влияние концентрации растворенного кислорода на микробную активность: при ее недостаточности страдает активность аэробных микроорганизмов, ослабляется метаболическая способность, снижается эффективность реакторной очистки.

3. Количество подачи: растворенный кислород подается извне, обычно 2-4 мг/л подходит для обеспечения хорошего эффекта седиментации и флокуляции.

4. Микроорганизмы, используемые для очистки сточных вод методом активного ила, представляют собой преимущественно аэробные бактерии. Следовательно, в аэротенке должно быть достаточно растворенного кислорода, а расход на выходе из аэротенка обычно контролируется на уровне не менее 2 мг/л. Растворенный кислород поступает из аэрационного устройства биореактора. В верхней части аэротенка содержание органических веществ высокое, а скорость потребления кислорода высокая. Содержание растворенного кислорода может быть ниже 2 мг/л, но не ниже 1 мг/л; слишком высокий уровень растворенного кислорода может ускорить разложение органических веществ, вызывая микробную недостаточность, а активный ил склонен к старению, снижается плотность и рыхлая структура.

1. Влияние значения pH на рост микроорганизмов. Изменения значения pH могут вызывать изменения заряда клеточных мембран, влияя на поглощение питательных веществ и активность ферментов микроорганизмами.

2. Влияние значения pH на токсичность. Неблагоприятные условия pH влияют не только на рост микроорганизмов, но и на их морфологию.

3. Диапазон pH: расчетный диапазон pH обычно составляет 6.5-8.5, чтобы обеспечить нормальный метаболизм микроорганизмов.

4. В аэротенке системы очистки активного ила диапазон pH составляет от 6,5 до 8,5. Слишком высокий или слишком низкий pH повлияет на активность микроорганизмов и даже вызовет их гибель. Поэтому для достижения хороших результатов лечения необходимо контролировать значение pH биореактора. Если значение pH сточных вод сильно меняется, перед поступлением в аэротенк следует установить регулирующую емкость для доведения значения pH сточных вод до оптимального диапазона.

1. Влияние температуры на биохимические реакции. Изменения температуры воды влияют на многие биохимические реакции в организмах, тем самым влияя на метаболическую активность организмов.

2. Влияние температуры на деятельность микробов: Изменения температуры могут вызывать изменения других факторов окружающей среды, тем самым влияя на жизнедеятельность микроорганизмов.

3. Подходящий температурный диапазон. Температурный диапазон метода с активным илом обычно составляет 10-30 градусов для удовлетворения потребностей мезофильных бактерий.

4. Для достижения наилучших результатов температура сточных вод, обработанных аэробной биологией, должна поддерживаться в диапазоне 15–25 градусов. Подходящая температура может способствовать физиологической активности микроорганизмов; и наоборот, он может разрушить физиологическую деятельность микроорганизмов. Слишком высокая или слишком низкая температура может вызвать изменения физиологической морфологии и физиологических особенностей микроорганизмов или даже вызвать гибель микроорганизмов. Поэтому в холодных регионах аэротенки следует строить внутри помещений. Если они построены на открытом воздухе, следует предусмотреть соответствующие меры по изоляции и обогреву.

1. Воздействие токсичных веществ на микроорганизмы. Многие токсичные вещества оказывают токсическое воздействие на микроорганизмы активного ила, например, ионы тяжелых металлов, которые могут связываться с белками, денатурируя или осаждая их, и токсичные органические вещества, которые могут разрушать нормальный метаболизм клеток.

2. Контроль токсичных веществ. Концентрацию токсичных веществ необходимо разумно контролировать, чтобы снизить негативное воздействие на систему активного ила.

3. Токсическими веществами называют отдельные вещества, оказывающие угнетающее действие на физиологическую деятельность микроорганизмов. Основными ядами являются ионы тяжелых металлов (таких как цинк, медь, никель, свинец, кадмий, клейкие и др.) и некоторых неметаллических соединений (таких как фенол, альдегид, цианид, сульфид и др.). Ионы тяжелых металлов могут связываться с белками микробных клеток, денатурируя или осаждая их; альдегиды могут способствовать коагуляции белков микроорганизмов; альдегиды могут связываться с аминогруппами белков, денатурируя белки. Поэтому очищенные сточные воды содержат токсичные вещества, и концентрацию токсичных веществ в реакторе следует постепенно увеличивать, чтобы микроорганизмы могли мутировать и приручаться.

1. Коллоиды и взвешенные вещества. Начальная стадия адсорбции и удаления в основном направлена ​​на коллоиды и взвешенные вещества. Степень удаления органических веществ на этом этапе может достигать 70%.

2. Адсорбционная способность микроорганизмов. Микроорганизмы активного ила в период эндогенного дыхания обладают сильной адсорбционной способностью, что способствует начальной стадии адсорбции и удаления.

VII. Гидравлические условия

1. Степень гидравлической диффузии. Начальная скорость адсорбции зависит от активности микроорганизмов, степени гидравлической диффузии и гидравлической динамики в реакторе.

2. Эффективность разделения твердой и жидкой фаз. Качество разделения твердой и жидкой фаз напрямую влияет на качество сточных вод, а конструкция и эффективность работы вторичного отстойника имеют решающее значение.

1. Цикл роста микроорганизмов. Микробные системы с длительным возрастом ила могут более эффективно разлагать трудноразлагаемые органические вещества.

2. Выброс остаточного ила: в конце стадии метаболической стабильности образуются новые клеточные вещества, которые выводятся в виде остаточного ила.

1. Контролируйте долю питательных веществ: обеспечьте баланс питательных веществ, необходимый для роста микробов, добавляя или регулируя долю питательных веществ, попадающих в сточные воды.

2. Отрегулируйте содержание растворенного кислорода: Поддерживайте соответствующий уровень растворенного кислорода в реакторе за счет разумного проектирования и управления системой аэрации.

3. Контролируйте и регулируйте значение pH: регулярно проверяйте значение pH сточных вод и вносите соответствующие корректировки с помощью регулирующего устройства для поддержания подходящего уровня pH среды.

4. Контролируйте температуру: в холодных регионах или в холодное время года примите меры по изоляции, чтобы температура сточных вод находилась в подходящем диапазоне.

5. Предварительная очистка токсичных веществ: Предварительная очистка промышленных сточных вод, содержащих токсичные вещества, для снижения их токсического воздействия на систему активного ила.