Активный ил

Активный ил — один из методов биологической очистки сточных вод. Данный метод был изобретён в Великобритании в 1913 году. Биологическая очистка сточных вод осуществляется с целью удаления из них органических веществ, в том числе соединений азота и фосфора.

Аэротенк с активным илом

Принцип

Метод биологической очистки основан на способности некоторых видов микроорганизмов в определённых условиях использовать загрязняющие вещества в качестве своего питания. Множество микроорганизмов, составляющих активный ил биологического очистного сооружения, находясь в сточной жидкости, поглощает загрязняющие вещества внутрь клетки, где они под воздействием ферментов подвергаются биохимическим превращениям. При этом органические и некоторые виды неорганических загрязняющих веществ используются бактериальной клеткой в двух направлениях:

1. Биологическое окисление в присутствии кислорода до безвредных продуктов углекислого газа и воды:
   Органическое вещество + О₂ (в присутствии ферментов) => СО₂ + Н₂О + Q Выделяющаяся при этом энергия используется клеткой для обеспечения своей жизнедеятельности (движение, дыхание, размножение и т. п.).
2. Синтез новой клетки (размножение):
   Органическое вещество + N + P + Q (в присутствии ферментов) => НОВАЯ КЛЕТКА
   
   Интенсивность и глубина протекания процессов зависит от качественного состава активного ила, разнообразия форм и видов микроорганизмов, способности их адаптации (приспособления) к конкретному составу загрязняющих веществ сточной жидкости и условий проведения процесса.

Условия проведения процесса

• наличие в сточной жидкости и оптимальное соотношение органического углерода, биогенных элементов (азота и фосфора) и микроэлементов (серы, марганец, железо, кобальт и др.);
• соблюдение предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ;
• отсутствие в сточной жидкости токсичных для микроорганизмов веществ;
• достаточное количество кислорода и интенсивность аэрации;
• оптимальный температурный режим;
• нагрузка на ил по количеству загрязняющих веществ;
• время контакта ила и сточной жидкости;
• конструктивные особенности сооружений и биологической схемы очистки;
• и т. д.

Контроль состояния активного ила

Микроорганизмы являются эффективным индикатором для определения качества ила. Для осуществления биоиндикаторного контроля проводят гидробиологический анализ водно-иловой смеси методом микроскопирования. Определяются структурные особенности биоценоза активного ила, организмы которого обладают способностью реагировать (качественным изменением и количественным распределением отдельных групп) на состав и свойства очищаемых сточных вод, а также на условия жизнеобеспечения. Численное преобладание того или иного компонента биоценоза служит индикатором стабильности и эффективности технологического процесса очистки сточных вод. Данный метод позволяет определить отклонения микроорганизмов и изменение видового состава биоценоза от нормального состояния, причем по степени таких отклонений не только определять состояние, но и прогнозировать сроки перспективы изменения нормального протекания технологического процесса биологической очистки сточных вод.

Этапы очистки

Биологическая очистка осуществляется в несколько стадий:

• анаэробная стадия;
• аэробная стадия;
• отстаивание в промежуточном отстойнике;
• глубокая биологическая доочистка с применением иммобилизованных на носителе микроорганизмов;
• разделение водно-иловой смеси в окончательном отстойнике;
• обезвоживание илового осадка;
• сушка илового осадка.

Первая стадия обработки происходит в анаэробной зоне, куда также направляется рециркуляционная водно-иловая смесь из осадочной части промежуточного и окончательного отстойников.

Перед тем как сточная вода поступает в блок биологической очистки (ББО), из неё удаляются крупные взвешенные частицы. Для этого применяются решётки и песколовки. Пропускная способность решёток определяется размером их отверстий. Осаждение части прошедших через решётку частиц происходит в песколовке под воздействием центробежных сил кругового движения воды.

В большинстве случаев, после прохождения участка механического обезвоживания, осадок с влажностью 80-85% подвергается дальнейшей переработке: компостированию, обеззараживанию, термической обработке. Наиболее привлекательным направлением дальнейшей переработки является высокотемпературная термическая сушка осадка. Прежде всего это связано с значительным уменьшением объёма осадка и одновременным обеззараживанием. В западноевропейских странах внедрено огромное количество различных технологий сушки: барабанные сушилки, вальцовые, ленточные, скребковые, дисковые, лопастные и т. д. Наиболее распространёнными являются сушилки основанные на контактном методе сушки. В данных сушилках процесс теплопередачи происходит через металлический барьер без подачи дополнительного воздуха или промывочного газа, что в свою очередь предотвращает возможность взрыва и самовозгорания. После сушки осадок применяется в качестве удобрения, строительного материала или же альтернативного топлива.

Состав активного ила

Часто встречающиеся виды микроорганизмов в составе активного ила:

• эуглифа (раковинные амёбы)
• арцелла (раковинные амёбы)
• инфузория туфелька
• амёба протей
• нитчатые бактерии
• сосущая инфузория
• политома (жгутиковые)
• коловратка нотоммата
• хлопья активного ила
• амёба дисковидная
• зооглея «оленьи рога»
• коловратка филодина
• солнечники
• оксидриха (брюхоресничная инфузория)
• хармонихилл (инфузория)
• кархезиум (колониальная инфузория)
• амёба террикола
• бодо (жгутиковые)
• аспидиска (брюхоресничная)
• эплотес (брюхоресничные инфузории)
• эолозома (малощетинковые черви)
• оперкулярия (колониальная инфузория)
• циклидиум (инфузория)
• сувойка
• коловратка моностила
• стилонихия (инфузория)
• коловратка катипна

См. также

• Очистка сточных вод
• Фиторемедиация

Примечания

Литература

• «Современные методы очистки сточных вод и обработки осадка» М.:МГП «Мосводоканал»
• Жмур Н. С. «Биологические системы очистки»

Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.