1. Как температура влияет на процесс активного ила?
Среди факторов, влияющих на физиологическую активность микробов, наибольшее значение имеет температура. Подходящие температуры способствуют и усиливают физиологическую активность микроорганизмов; неподходящие температуры ослабляют или даже разрушают его. Кроме того, неподходящие температуры могут изменить морфологию и экологические характеристики микроорганизмов и даже привести к их гибели. Оптимальной температурой для микроорганизмов является температура, при которой их физиологическая активность интенсивна и устойчива, проявляющаяся в быстром размножении.
2. Как pH влияет на процесс активного ила?
Физиологическая активность микробов тесно связана с pH среды. Микроорганизмы могут осуществлять нормальную физиологическую деятельность только в подходящих кислых или щелочных условиях. pH влияет на зарядовые свойства биологических клеточных мембран. Изменение свойств заряда изменяет способность микробных клеток усваивать питательные вещества, что отрицательно влияет на их физиологическую активность.
Чрезмерно высокий pH, отклоняющийся от оптимального значения, ослабляет или даже устраняет каталитическую функцию ферментных систем микробов. Цитоплазма микробов представляет собой коллоидный раствор с определенной изоэлектрической точкой.
При изменении изоэлектрической точки из-за колебаний рН дыхание и метаболические функции микроорганизмов затрудняются. Высокие концентрации ионов водорода могут приводить к гидролизу и денатурации белков и нуклеиновых кислот на поверхности бактерий. Различные виды микроорганизмов имеют оптимальные диапазоны pH для их физиологической деятельности. Хотя микроорганизмы могут выживать при значениях pH выше или ниже этих диапазонов, их физиологическая активность слаба, они склонны к гибели, а скорость их размножения значительно снижается. Для микроорганизмов, участвующих в очистке сточных вод, оптимальный диапазон pH обычно составляет от 6,5 до 8,5. Поддержание подходящего уровня pH в аэротенке имеет важное значение; это необходимое условие для достижения высокой эффективности очистки активным илом и хороших результатов очистки.
3. Как состав сырой воды влияет на процесс очистки активным илом?
Микроорганизмам, участвующим в очистке активного ила, в ходе своей жизнедеятельности необходимо поглощать необходимые питательные вещества из окружающей среды, включая источники углерода, источники азота, неорганические соли и некоторые факторы роста. Сточные воды, подлежащие очистке, должны содержать эти вещества. Бытовые сточные воды являются оптимальным источником питательных веществ для микроорганизмов активного ила с соотношением БПК:N:P 100:5:1. После первичного осаждения или гидролизного закисления БПК снижается, а относительное содержание N и P увеличивается.
(1) Углерод является важным компонентом биологических клеток, а микроорганизмы, участвующие в обработке активного ила, имеют высокую потребность в углероде. Как правило, БПК5 не должен быть ниже 100 мг/л.
(2) Азот является важным элементом в образовании белков и нуклеиновых кислот внутри микробных клеток. Бытовые сточные воды обеспечивают достаточное количество азота, не требуя дополнительного добавления, но промышленные сточные воды могут этого не делать, что приводит к необходимости добавления мочевины, сульфата аммония и т. д.
(3) Фосфор является важнейшим элементом для синтеза нуклеопротеинов, лецитина и других соединений фосфора, играя жизненно важную роль в микробном метаболизме и трансформации веществ. Дефицит фосфора влияет на активность ферментов, тем самым влияя на физиологическую активность микробов.
(4) Натрий, калий, кальций, магний и железо также существенно влияют на физиологическую активность микробов. Микроэлементы стимулируют физиологическую деятельность микроорганизмов, но необходимое их количество очень мало. Как правило, никаких дополнительных добавок не требуется при биологической очистке бытовых и городских сточных вод и большинства промышленных органических сточных вод.
4. Как токсичные вещества влияют на процесс активного ила?
К токсичным веществам относятся неорганические и органические вещества, подавляющие физиологическую деятельность микроорганизмов, такие как ионы тяжелых металлов, фенолы и цианиды. Ионы тяжелых металлов (свинца, хрома, железа, меди и др.) токсичны для микроорганизмов; они могут связываться с клеточными белками, вызывая денатурацию или осаждение. Ионы ртути, серебра и мышьяка обладают сильным сродством к микроорганизмам и могут связываться с -SH-группами микробных белков, тем самым подавляя их нормальные физиологические метаболические функции. Фенольные соединения повреждают мембраны бактериальных клеток и могут коагулировать бактериальные белки. Кроме того, фенолы могут ингибировать определенные ферментные системы, нарушая нормальные метаболические функции клеток. Формальдегид может связываться с аминогруппами белков, вызывая денатурацию белков и повреждая цитоплазму микроорганизмов.
5. Как содержание растворенного кислорода влияет на процесс очистки активного ила?
Микроорганизмы, участвующие в активации сточных вод и очистке осадка, в основном представляют собой аэробные бактерии, поэтому в аэротенке необходимо достаточное содержание растворенного кислорода. Недостаток растворенного кислорода отрицательно влияет на физиологическую деятельность микроорганизмов, тем самым влияя или даже разрушая процесс очистки сточных вод. Если органические загрязнители относительно сконцентрированы в определенных областях аэротенка, что приводит к более высокой аэробной скорости, концентрацию растворенного кислорода нелегко поддерживать на уровне 2 мг/л, и ее можно снизить, но она не должна падать ниже 1 мг/л. Однако концентрация растворенного кислорода в аэротенке также не должна быть слишком высокой. Избыточная концентрация растворенного кислорода приводит к чрезмерно быстрому разложению органических загрязнителей, что приводит к дефициту питательных веществ для микроорганизмов, легкому старению активного ила, рыхлой структуре. Кроме того, высокое содержание растворенного кислорода также экономически нежелательно.