Для биологической очистки сточных вод применяют два типа процес-
сов: аэробные, в которых микроорганизмы используют для окисления ве-
Ществ кислород, и анаэробные, при которых микроорганизмы не имеют
Доступа ни к свободному растворенному кислороду, ни к предпочтитель-
Ным акцепторам электронов типа нитрат-ионов. В этих процессах в каче-
Стве акцептора электронов микроорганизмы могут использовать углерод
Органических веществ. При выборе между аэробными и анаэробными
Процессами предпочтение обычно отдают первым. Аэробные системы
Более надежны, стабильно функционируют; они также больше изучены.
Анаэробные процессы, существенно уступающие аэробным в скорости
протекания процесса очистки, имеют ряд преимуществ: 1) масса, образуе-
мого в них активного ила практически на порядок ниже (0.1–0.2) по срав-
нению с аэробными процессами (1.0–1.5 кг/кг удаленного БПК); 2) в них
Существенно ниже энергозатраты на перемешивание; 3) дополнительно
Образуется энергоноситель в виде биогаза. Вместе с тем, анаэробные про-
Цессы очистки мало изучены, в силу низких скоростей протекания для них
Требуются дорогостоящие очистные сооружения больших объемов.
Аэробные процессы очистки сточных вод
В аэробных процессах очистки часть окисляемых микроорганизмами
органических веществ используется в процессах биосинтеза, другая – пре-
вращается в безвредные продукты – Н2О, СО2, NO2 и пр. Принцип дейст-
Вия аэробных систем биоочистки базируется на методах проточного куль-
Тивирования. Процесс удаления органических примесей складывается из
нескольких стадий: массопередачи органических веществ и кислорода из
Жидкости к клеточной поверхности, диффузии веществ и кислорода
Внутрь клеток через мембрану и метаболизма, в ходе которого происходит
Прирост микробной биомассы с выделением энергии и углекислоты. Ин-
Тенсивность и глубина биологической очистки определяется скоростью
Размножения микроорганизмов. Когда в очищаемых сточных водах прак-
Тически не остается органических веществ, наступает второй этап очистки
– нитрификация. В ходе этого процесса азотсодержащие вещества стоков
окисляются до нитритов и далее – до нитратов. Таким образом, аэробная
биологическая очистка складывается из двух этапов: минерализации –
Окисления углеродсодержащей органики, и нитрификации. Появление в
Очищаемых стоках нитратов и нитритов свидетельствует о глубокой сте-
Пени очистки. Большинство биогенных элементов, необходимых для раз-
Вития микроорганизмов (углерод, кислород, сера, микроэлементы), со-
Держится в сточных водах. При дефиците отдельных элементов (азота,
Калия, фосфора) их в виде солей добавляют в очищаемые стоки.
В процессах биологической очистки принимает участие сложная био-
Логическая ассоциация, состоящая не только из бактерий, но также вклю-
чающая одноклеточные организмы – водные грибы, простейшие организ-
Мы (амебы, жгутиковые и ресничные инфузории), микроскопические жи-
вотные (коловратки, круглые черви – нематоды, водные клещи) и др. Эта
Биологическая ассоциация в процессе биологической очистки формирует-
Ся в виде активного ила или биопленки. Активный ил представляет собой
буро-желтые хлопья размером 3–150 мкм, взвешенные в воде, и образован
Колониями микроорганизмов, в том числе бактериями. Последние обра-
зуют слизистые капсулы – зооглеи. Биопленка – это слизистое обрастание
Материала фильтрующего слоя очистных сооружений живыми микроор-
ганизмами, толщиной 1–3 мм.
Биологическая очистка стоков проводится в различных по конструк-
ции сооружениях – биофильтрах и аэротенках.
Капельный биофильтр – наиболее распространенный тип биореактора
С неподвижной биопленкой, применяемый для очистки стоков. По суще-
