Растворенные нефтепродукты в сточных водах могут быть обезврежены биохимическим путем, т. е. с помощью микроорганизмов-минерализаторов, которые используют органические вещества в процессе своей жизнедеятельности. Сообщества этих микроорганизмов сформировались в окружающей среде в процессе длительной эволюции и являются важнейшими элементами экологических систем. По физиологическим особенностям и условиям обитания они очень разнообразны, и по этой причине с помощью биохимического метода можно удалять из сточных вод различные органические соединения, включая весьма токсичные, а также неокисленные минеральные вещества.[ ...]
Основным элементом аэробного биоценоза является бактериальная клетка. В клетке происходят разнообразные многоэтапные процессы трансформации органических веществ. В составе биоценоза имеются бактерии, которые способны потреблять только определенные углеводороды или аминокислоты. Наряду с этим имеется большое число бактерий, участвующих в нескольких этапах разложения органического вещества. Они могут использовать сначала белки, а затем углеводы, окислять спирты, а затем кислоты или спирты и альдегиды и т. д. Одни виды микробов могут вести распад органического вещества до конца, например до образования углекислого газа и воды, другие только до образования промежуточных продуктов. По этой причине при очистке сточных вод дают необходимый эффект не отдельные культуры микроорганизмов, а их естественный комплекс, включая и более высокоразвитые виды [Роговская Ц. И., 1967 г.].[ ...]
Питательные вещества в бактериальную клетку поступают через всю поверхность тела и только в растворенном состоянии. Нерастворенные и коллоидные (эмульгированные) вещества могут предварительно переводиться в водорастворимые состояния с помощью особых катализаторов химических реакций — ферментов. Они вызывают гидролиз веществ до более простых и растворимых в воде соединений. Каждый фермент действует лишь па строго определенное вещество, и поэтому микроорганизм вырабатывает в себе комплекс разнообразных ферментов, соответствующих его физиологическим особенностям и потребностям.[ ...]
Возможность применения биохимического метода для очистки сточных вод определяется способностью содержащихся в них органических соединений проникать в бактериальную клетку и подвергаться в ней различным превращениям. Проникновение веществ в клетку зависит от размеров и строения их молекул, способности адсорбироваться на поверхности клетки, растворяться в составляющих ее компонентах или вступать с ними в .химическое взаимодействие, а также поддаваться ферментативному разложению. Степень проникновения различных соединений в бактериальную клетку при одной и той же их концентрации различна. Наиболее трудно проникают в клетку минеральные соли. Например, солесодержание воды, очищенной биохимическим методом, не должно превышать 10 г/л (в основном по хлоридам). В связи с этим биохимическая доочистка нефтесодержащих морских балластных вод неадаптированными микроорганизмами весьма затруднена.[ ...]
Кроме органического вещества для жизнедеятельности микроорганизмов требуются минеральные биогенные элементы (Ы, Р, К, М , Са, Ыа, С1, Ре и др.). Азот и фосфор являются основными биогенными элементами и подлежат контролю. Для ориентировочных расчетов рекомендуется на каждые 100 г БПК„.„и иметь в сточных водах 5 г азота и 1 г фосфора. Остальные биогенные элементы не нормируются, так как обычно содержатся в сточных водах в достаточных для микрофлоры количествах.[ ...]
Для нормального функционирования микроорганизмов важное знамение имеет наличие в воде микроэлементов и факторов роста. Это витамины и другие соединения: тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, никотин, биотин, инозит, нафтенаты, Мп, N¡, Со, Мо и другие факторы роста.[ ...]
Биогенные элементы лучше усваиваются в форме тех соединений, которые имеются в бактериальной клетке: азот в восстановленном состоянии (МЩ1), фосфор в окисленном состоянии (соли фосфорных кислот). Недостаток азота тормозит биохимическое окисление загрязнений и приводит к образованию труднооседающего осадка. При недостатке фосфора интенсивно развиваются нитчатые бактерии. Это вызывает снижение интенсивности роста биомассы, окисление органических веществ, сопровождаемое плохим уплотнением осадка.[ ...]
Производственные сточные воды, и в частности нефтесодержащие, содержат мало биогенных элементов, и поэтому в них надо добавлять различные азотные, фосфорные и калийные соединения (лучше из числа широко распространенных удобрений, применяемых в земледелии). Наиболее доступный и универсальный источник биогенных элементов — бытовые сточные воды. В расчете па одного человека, пользующегося канализацией, в сутки в сточные воды поступает азота 8 г (в расчете на МН3), фосфора 3,3 г (в расчете на Р2О5). Оптимальное количество бытовых сточных вод для разбавления производственных вод зависит от состава последних и определяется в каждом отдельном случае экспериментально. Ненормированное использование бытовых сточных вод может привести к ослаблению функционирования адаптированной («приученной») к определенному виду загрязнений производственных сточных вод микрофлоры, так как появляются в изобилии привычные объекты питания.[ ...]
Нормальная жизнедеятельность микроорганизмов протекает при активной реакции среды рН = 6,5- -8,5, температурах 20— 25 °С. При уменьшении температуры от оптимума биохимическое окисление замедляется и при 5—6 °С прекращается совсем (микроорганизмы впадают в оцепенение). Увеличение температуры приводит к гибели мезофильных бактерий. Потребность в растворенном кислороде зависит от количества и состава микроорганизмов, состава сточной воды, ее температуры. Обычно исходят из соотношения 1,1 г Ог на 1 г БПКполн. Концентрация его в очищаемой воде не должна быть ниже 2—3 мг/л.[ ...]
Вернуться к оглавлению