Абсорбция и потребление кислородаМатериалы и книги / Биология сегодня / Биохимическая очистка сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий / Биохимическая очистка сточных вод / Абсорбция и потребление кислорода
Для окисления органических веществ микроорганизмами необходим растворённый в воде кислород. Для насыщения сточной воды кислородом проводят процесс аэрации, разбивая воздушный поток на пузырьки, которые по возможности равномерно распределяются в сточной воде. Из пузырьков воздуха кислород абсорбируется водой, а затем переносится к микроорганизмам. Таким образом, в ходе очистки протекает два процесса - абсорбция кислорода сточной водой и потребление его микроорганизмами.
Схема переноса кислорода от пузырьков газа к микроорганизмам:
А - пузырёк газа, Б - скопление микроорганизмов, 1 - пограничный диффузионный слой со стороны газа, 2 - поверхность раздела, 3 - пограничный диффузионный слой со стороны жидкости, 4 - перенос кислорода от пузырька к микроорганизмам, 5 - пограничный диффузионный слой со стороны жидкости у микроорганизмов, 6 - переход кислорода внутрь клеток, 7 - реакция между молекулами кислорода и ферментами.
Количество абсорбированного кислорода может быть вычислено по уравнению массоотдачи:
,
где М - количество абсорбированного кислорода, кг/с; вv - объёмный коэффициент массоотдачи, 1/с; V - объём сточной воды, м3; Ср, С - равновесная концентрация и концентрация кислорода в основной массе жидкости, кг/м3.
Исходя из уравнения массоотдачи, количество абсорбированного кислорода может быть увеличено за счёт роста коэффициента массоотдачи или движущей силы.
Наиболее надёжный путь увеличения поступления кислорода в сточную воду - это увеличение объёмного коэффициента массоотдачи. Известно, что этот коэффициент представляет собой произведение действительного коэффициента массоотдачи вж на удельную поверхность контакта фаз - а: . Увеличивая интенсивность дробления газового потока, то есть уменьшая размеры газовых пузырьков и увеличивая газосодержание потока сточной воды в сооружении, можно значительно увеличить удельную поверхность контакта фаз и тем самым повысить поступление кислорода в сточную воду.
Физические свойства сточной жидкости оказывают заметное влияние на процесс абсорбции кислорода. Вязкость и поверхностное натяжение влияют на размер пузырьков газа, изменяя тем самым поверхность массообмена.
Скорость потребления микроорганизмами кислорода не может превышать скорость абсорбции, в противном случае ухудшается обмен веществ и снижается скорость окисления загрязнений.
Биогенные элементы
Для успешного протекания реакций биохимического окисления необходимо наличие в сточных водах соединений биогенных элементов и микроэлементов N, S, P, K, Mg, Ca, Na, Cl, Fe, Mo, Ni, Co, Zn, Cu и др. среди этих элементов основными являются N, P и K, содержание которых при биохимической очистке необходимо нормировать.
Недостаток азота тормозит окисление органических загрязнений и способствует образованию труднооседающего ила. Недостаток фосфора приводит к развитию нитчатых бактерий, что является основной причиной вспухания активного ила, плохого оседания и выноса его из очистных сооружений, замедленного роста ила и снижение интенсивности окисления. Биогенные элементы лучше всего усваиваются в форме соединений, в которой они находятся в микробных клетках. Азот - в форме NH4+, а фосфор в виде солей фосфорных кислот.
Количество биогенных элементов зависит от состава сточных вод и должно устанавливаться экспериментально. Для ориентировочных подсчётов можно воспользоваться следующим соотношением БПКп: N : P = 100 : 50 : 1. Такое соотношение правильно применять только в течение первых трёх суток. Большая продолжительность очистки приводит к низкому выходу активного ила и требует меньших количеств азота и фосфора.
При недостатке азота, фосфора и калия в сточную воду вносят различные азотные, фосфорные и калиевые соли. При совместной очистке промышленных и бытовых сточных вод добавлять биогенные элементы не нужно, так как в бытовых стоках содержится азот, фосфор и калий в достаточных количествах.
Смотрите также
Фальшивка профессора Берта
В 1899 г. у француженки М.Г. и американца Д.Г. родилась двойня. Фактически к
моменту этого важного события они уже не являлись мужем и женою. Супруги прибыли
в Париж из Техаса, так как здесь было ...
Аудит собственного капитала
Главной целью любого коммерческого предприятия является получение прибыли в размере, необходимом для обеспечения нормального функционирования, включая инвестирование средств в активы и использовани ...
Последняя глава. — Необыкновенное происхождение Олгоя-Хорхоя
«Звонкий грохот над головой заставил нас вздрогнуть. Это радист стучал в крышу
кабины. Наклонившись к окну, он старался перекричать шум мотора. Рукой он показывал
направо.
— Что там у них? — с до ...