Технологии

Показатели состояния сточной воды и степени ее очистки

19 июня 2014

Автор статьи: Игорь Ливен

Температура водной среды и ее воздействие на процессы, происходящие при очистке сточных вод

Температура сточной воды во многом определяет течение процесса очистки сточной воды, так как оказывает существенное влияние на растворимость веществ, скорость протекания реакций и механического разделения фаз, а так же на жизнедеятельность экосистемы активного ила, связанностью с обменом веществ и потреблением растворенного кислорода бактериями и организмами, составляющими его биомассу. Сезонные изменения температуры являются основным значимым фактором, определяющим температуру сточной воды, так при больших объемах ее переработки горячая вода хозяйственно-бытового назначения разбавляется в общем количестве стоков. Поэтому, при значительных сезонных изменениях в зимний период в регионах с холодным климатом требуется обязательный подогрев сточной воды, иначе станет невозможной стадия биологической очистки. Диапазон температур от 16 до 23оС идеально подходит для биологической очистки, при этом нижняя допустимая граница составляет 12оС, а верхняя должна быть не более 36-38оС для неадаптированных, или 40оС для адаптированных биоценозов.

Ограничение по верхнему пределу связано с ферментативной активностью флокулообразующих бактерий активного ила, так как ферменты по большей части состоят из белка и при 50оС происходит их свертывание, или коагуляция и полная остановка функций. Каждый фермент имеет свой уровень устойчивости к воздействию высоких температур, но в основном уже температура в 35оС непригодна для полноценного функционирования любого из них. Повышение температуры чревато для белка процессом коагуляции, являющегося необратимым, поэтому при несоблюдении температурного режима возможно торможение обменных процессов вплоть до их полной остановки.

Поскольку ферменты, входящие в состав биополимерного геля, обеспечивают внеклеточное окисление и разложение сложной органики, как мы уже подробно рассматривали в предыдущих публикациях, то их «вывод из строя» ведет к появлению в стоках неокисленной и недоокисленной органики. А повышение концентраций таких продуктов не только значительно снижает качество очистки, но и может привести к негативному воздействию на экосистему активного ила. Гораздо более устойчивы ферменты к воздействию низких температур и даже могут полностью восстанавливаться после замораживания, поэтому при снижении температуры жизнедеятельность бактерий активного ила снижается, но может быть восстановлена в любой момент.

Получить консультацию специалиста Консультация

Воздействие температуры на физико-химические и биологические процессы в сточных водах

Температура имеет значительное воздействие на загрязнения, в том числе может менять их состав и химические показатели, а также замедлять или ускорять протекающие реакции. При повышении температуры идет также активизация химического окисления загрязнений и удаления летучих и газообразных продуктов реакции, вследствие чего идет усиление запаха, характерного для данной сточной воды. Кроме того, при повышении температуры до диапазона 20-30оС идет увеличение осадительных способностей активного ила, благодаря снижению плотности среды. При повышении температуры снижается растворимость кислорода и азота в воде, что может привести к дефициту кислорода, а так же к избыточному накоплению нитратов и нитритов, а так же образованию токсичных растворов двухвалентной окиси азота и одновалентной закиси азота, что может привести к негативному воздействию на экосистему активного ила. При снижении температуры идет увеличение растворимости кислорода в воде, поэтому жизнедеятельность активного ила остается практически той же, что и при более высокой температуре среды. При повышении температуры так же возрастает и отрицательное действие токсинов, что связано с увеличением потребления кислорода и, как следствие, повышением клеточной проницаемости, в том числе и для отравляющих веществ.

Воздействие температуры может быть как кратковременным, так и длительным. Как ни странно, но быстрое изменение температурного режима более губительно, так как биоценоз активного ила не успевает приспособиться к изменившимся условиям среды, что может привести к его гибели. Если же действие повышенных температур является продолжительным, то за этот период происходит адаптация бактерий и микроорганизмов активного ила к изменениям среды. Но для выживания и адаптации биоценоза следует усилить его снабжение кислородом и более активно перемешивать иловую биомассу для усиления обменных процессов в ее объеме.

Поэтому для того, чтобы биоценоз активного ила осуществлял окислительную ферментацию органических загрязнений и при повышенных температурах среды, достигающих 35оС, следует обеспечить очистительные установки дополнительными мешалками, благодаря которым улучшится снабжение биомассы активного ила кислородом, интенсифицируются обменные процессы и будет обеспечено охлаждение поступающих сточных вод. Повышение температуры среды может активировать и катализировать вспухание активного ила, вне зависимости от причин его возникновения, так как при повышении температуры увеличивается дефицит кислорода, растворенного в водной среде. При таких полуанаэробных условиях идет подавление жизнедеятельности фокулообразующих гетеротрофных бактерий и активизируется развитие нитчатой флоры и фауны, являющейся основной причиной вспухания биомассы активного ила.

Положительно действие повышенной температуры сказывается на процессах нитрификации и денитрификации, чью интенсивность можно наблюдать в летнее время. Для оптимального течения процесса нитрификации, при котором не происходит накопления растворимых соединений азота, и растворимость кислорода его не лимитирует, идеальным является диапазон температур между 20 и 25оС. При снижении до 9оС скорость нитрификации стремительно падает, а при 6оС прекращается совсем. Повышение температуры до 36оС ведет к ускорению денитрификации, что может приводить к выносу осажденных взвесей в связи с самопроизвольной флотацией пузырьками газообразного азота и его оксидов, образующихся в результате окисления аммонийного азота и нитратов. Положительно повышение температуры в летний период сказывается так же на обеззараживании стоков при глубокой очистке, так как окислительная активность химических веществ при повышении температуры возрастает.

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.