Действие биофильтров основано на способности бактерий прикрепляться к твердой среде и развиваться на ней. Чтобы протекающие на биофильтрах процессы были эффективными, желательно наличие устойчивого равновесия между ростом и удалением биомассы. Несмотря на всю важность этих процессов, известно о них слишком мало и приходится опираться лишь на чисто эмпирические данные.[ ...]
В действительности бактерии прикрепляются к любой поверхности: они проявляют склонность к адгезии независимо от типа поверхности (если только не принимаются специальные контрмеры, например, наносятся особые покрытия). Чтобы биопленка начала образовываться, достаточно всего лишь контакта между твердой поверхностью и водой, в данном случае со сточной водой. На практике развитие функциональной биопленки занимает около двух недель в аэробных условиях. Причем на таких поверхностях, на которых уже начался рост бактерий, пленки образуются быстрее, чем на абсолютно чистых поверхностях. Создание пленки — процесс селективный: бактерии, не способные прикрепляться, просто вымываются из реактора. Для ряда носителей и процессов запуск реактора может вызывать проблемы.[ ...]
Плотность клеток в биопленке оказывает решающее влияние на скорость процесса. Интерес представляет масса бактерий, осуществляющих желаемый процесс. Ее трудно определить экспериментально, но можно рассчитать как часть общей массы так же, как это было сделано для реактора с активным илом. Общая масса биопленки может изменяться в широких пределах: от 10 до 100кгБВБ/м3, однако обычно она соответствует диапазону 40-60 кг БВБ/м3.[ ...]
Удаление органического вещества из стока сопровождается постоянным ростом бактерий и, следовательно, увеличением толщины биопленки. Если последний процесс не сбалансирован соответствующим сбросом биомассы, то это неминуемо приведет к кольматации фильтра. Ниже описаны важные условия, приводящие к сбросу биомассы и тем самым к (намеренному или самопроизвольному) регулированию толщины биопленки.[ ...]
На поверхности биопленки постоянно происходит гидравлическая эрозия, приводящая к постоянному сбросу биомассы с внешней стороны биопленки. В реакторах с псевдоожиженным слоем в результате перемешивания создаются сильные турбулентные потоки, и в экстремальной ситуации проходящий сквозь фильтр возвращаемый в раствор поток может вызвать полный сброс биомассы с подложки. Гидравлическая нагрузка на капельных фильтрах и скорость вращения дисков эмпирически подбирались так, чтобы они вызывали частичный сброс биомассы, но чтобы поток воды сам по себе не мог приводить к полному сбросу биомассы. Ослабление биопленки, обусловленное теми или иными факторами, способствует дальнейшему сбросу биомассы под действием гидравлических сил.[ ...]
Вернуться к оглавлению