Технологии

Общие процессы преобразования биомассы, происходящие при биологической очистке

1 марта 2015

Автор статьи: Игорь Ливен

Статьи по теме:

Общие понятия о бактериях и микроорганизмах активного ила, а так же основы их селекционного отбора

В процессе своей жизнедеятельности бактерии и микроорганизмы, являющиеся составной частью биомассы активного ила, переживают три основных стадии своего развития, в которые входит

их рост,
гидролиз пищевого субстрата
и распад.

В основном процессы, проходящие в реакторах, могут быть представлены в виде двухсубстратной и трехсубстратной моделях.

Первая из них заключается в последовательности стадий:

гидролиза медленно разлагаемого субстрата до легко разлагаемого;
биологического роста биомассы на основе легко разлагаемого субстрата;
ее распада с образованием инертного и медленно разлагаемого материала.

Как видно, в этой модели участвуют два вида субстратов: медленно разлагаемый и легко разлагаемый. В трехсубстратной модели к ним добавляется третий субстрат, очень легкоразлагаемый материал, образующийся вследствие гидролиза легко разлагаемого материала и используемый для прироста биомассы. Двухсубстратная модель применяется в основном для реакторов аэробной биологической очистки, нитрификаторов и денитрификаторов, а также для моделирования анаэробного процесса. Для процессов дефосфоризации используется трехсубстратная модель.

Скорость роста биомассы

Считается, что для прироста биомассы бактерии, участвующие в процессах биохимической очистки воды, используют органические вещества, имеющие простое строение, такие как уксусная и муравьиная кислота, а так же метиловый и этиловый спирт, пропионовую кислоты, аммоний, глюкозу, нитритные соли и прочие подобные им вещества. Поэтому объемная скорость роста биомассы находится в прямо пропорциональной зависимости от концентрации биомассы. Необходимый для прироста биомассы расход субстрата равен удельной объемной скорости удаления биомассы, деленной на коэффициент прироста активного ила, определяемый как отношение значения фракции беззольного вещества биомассы к фракции ХПК растворимого субстрата. В том случае, если рост биомассы лимитируется концентрацией субстрата, то для скорости ее прироста используется уравнение Моно, в котором учитывается максимальная удельная скорость роста, концентрация субстрата, константа насыщения по субстрату, коэффициент прироста активного ила и концентрация биомассы. В этом уравнении фактически корректируется максимально возможная скорость прироста биомассы при определенных условиях среды, определяемых ее температурой, рН, концентрацией растворенного кислорода, а так же питательных веществ и токсинов. На прирост биомассы также оказывает влияние и нагрузка реактора.

При высокой нагрузке большую часть активного ила составляет фракция взвешенных медленно разлагаемых веществ, далее следует фракция биомассы и затем уже фракция инертных органических веществ. При низкой нагрузке основной процент активного ила приходится на инертные органические вещества, а примерно равные доли занимают биомасса и взвешенные медленно разлагаемые вещества. Это говорит о том, что при низкой нагрузке активный ил накапливает большее количество неразлагаемых и трудноразлагаемых веществ, так как при этом снижается прирост биомассы за счет снижения доступа легкоразлагаемых органических веществ.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.