Очистка сточных вод

Thread Content

1. Что такое COD (химический потребление кислорода)? Химический потребление кислорода (ХПК) — это количество кислорода, необходимое для окисления веществ, находящихся в сточных водах, с помощью химических окислителей; измеряется в миллиграммах кислорода на литр. Это в настоящее время самый распространенный метод для определения содержания органических веществ в сточных водах. В анализе COD часто используются окислители: перманганат калия (марганцевый метод CODMn) и хромат калия (хромовый метод CODCr); в настоящее время преобладает использование хроматного метода. Сточные воды под действием сильной кислоты, при нагревании до кипения и обратном потоке, окисляют органические вещества. При использовании серной кислоты в качестве катализатора степень окисления большинства органических веществ может быть повышена до 85–95%. Если в сточных водах присутствует высокая концентрация ионов хлорида, необходимо использовать ртутный сульфат для нейтрализации этих ионов, чтобы уменьшить влияние на измерение показателя COD. 2. Что такое BOD5 (биохимическая потребность в кислороде)? Биохимическая потребность в кислороде также может служить показателем степени загрязнения сточных вод органическими веществами. Наиболее часто используется показатель биохимической потребности в кислороде за 5 дней, обозначаемый как BOD5. Он указывает на количество кислорода, необходимого для биохимического разложения сточных вод в присутствии микроорганизмов в течение 5 дней. В будущем мы будем часто использовать показатель биохимической потребности в кислороде за 5 дней. 3. Какова связь между COD и BOD5? Некоторые органические вещества могут подвергаться биологическому окислению и разложению (например, глюкоза и этанол). Другие органические вещества могут подвергаться биологическому окислению и разложению лишь частично (например, метанол). Есть ещё органические вещества, которые не могут подвергаться биологическому окислению и разложению, к тому же обладающие токсичными свойствами (например, гинкголиды, гинкговая кислота, некоторые поверхностно-активные вещества). Следовательно, органические вещества, находящиеся в воде, можно разделить на две группы: органические вещества, способные к биохимическому разложению, и органические вещества, неспособные к такому разложению. Обычно считается, что COD в основном отражает общее количество органических веществ в воде. А BOD представляет собой органические вещества в воде, способные к биологическому разложению; поэтому разница между COD и BOD показывает количество органических веществ в сточных водах, которые не могут быть разложены бактериями. 4. Что такое B/C? Что означает B/C? B/C — это сокращение от соотношения BOD5 к COD; это соотношение позволяет оценить степень биологической разлагаемости сточных вод. Поэтому показатель BOD5/COD часто используется в качестве маркера биоразлагаемости органических веществ. https://bbs.hcbbs.com/data/attachment/forum/202012/04/100913x4l7op46hfihzuzh.png 5. Что такое предварительная обработка сточных вод? Какие цели должно достигнуть предварительная обработка? Обработка, проводимая перед биохимической обработкой, обычно называется предварительной обработкой. Поскольку стоимость обработки сточных вод с использованием биохимических методов довольно низкая, а процесс обработки является стабильным, для обработки промышленных сточных вод в основном используются именно биохимические методы. Биохимический метод также считается основным способом очистки сточных вод. Однако в сточных водах содержатся некоторые органические вещества, которые подавляют деятельность микроорганизмов и являются для них токсичными. Поэтому перед поступлением сточных вод в биохимический резервуар необходимо провести соответствующую предварительную обработку с целью максимального снижения или устранения таких веществ, чтобы микроорганизмы в резервуаре могли нормально функционировать. У предварительной обработки есть две цели: во-первых, как можно больше снизить или устранить из сточных вод вещества, которые могут подавлять или вредить микроорганизмам, либо преобразовать их в вещества, неопасные или даже полезные для микроорганизмов, чтобы обеспечить нормальную работу микроорганизмов в биохимическом реакторе ； Во-вторых, в процессе предварительной обработки снижается нагрузка на показатель COD, что способствует уменьшению нагрузки на биохимические реакторы. 6. Для чего используется резервуар для сбора сточных вод? Функция резервуара для сточных вод заключается в сборе, хранении и выравнивании качества и количества сточных вод. Количество и качество сточных вод, образующихся на различных производственных участках, как правило, являются нестабильными. Во время производства выделяется сточная вода, а в периоды простоя её нет. Даже в течение одного дня или между сменами могут наблюдаться значительные колебания. Особенно это касается сточных вод в отрасли тонкой химической промышленности. Если не проводить разделение грязных и чистых стоков, то качество и количество сточных вод сильно меняются. Такие изменения негативно сказываются на нормальной работе оборудования для обработки сточных вод, а также на эффективности самой процедуры очистки. Это может даже быть вредно. Поэтому перед тем, как сточные воды попадут в основную систему очистки, необходимо создать резервуар для накопления сточных вод определенной ёмкости. Это позволяет хранить сточные воды и сделать их однородными по составу, что обеспечивает нормальную работу оборудования и устройств для их очистки. 7. Почему коллоидные частицы в сточных водах не оседают естественным образом? Многие примеси в сточных водах с плотностью, превышающей 1, а также крупные частицы и частицы, которые легко оседают, можно удалить с помощью естественного осаждения, центрифугирования и других методов. Однако крошечные частицы взвеси с плотностью менее 1, которые даже невозможно увидеть невооруженным глазом, вряд ли могут оседать естественным путем. Например, коллоидные частицы имеют размер от 10^-4 до 10^-6 мм; они очень стабильны в воде, их скорость оседания крайне мала — чтобы опуститься на глубину 1 м, им требуется около 200 лет. Существует две причины медленного оседания: во-первых, коллоидные частицы имеют отрицательный заряд; из-за отталкивания однотипных зарядов происходит препятствование контакту между частицами, что не позволяет им сливаться друг с другом и оставаться в растворе. Во-вторых, поверхность коллоидных частиц также покрыта слоем молекул, которые плотно её окружают. Этот гидратационный слой также препятствует контакту между коллоидными частицами, не позволяя им сливаться друг с другом и оставаясь в растворе воды. 8. Как заставить коллоидные частицы оседать? Чтобы коллоидные частицы оседали, необходимо способствовать их взаимному соприкосновению, чтобы они превратились в более крупные частицы, то есть слились вместе. Таким образом их плотность становится больше 1, и они оседают. Существует множество методов, а среди технологий, часто используемых в инженерии, — метод конденсации, флокуляции и коагуляции. 9. Что такое конденсация? В сточные воды добавляют коагулянты, содержащие положительные ионы. Большое количество положительных ионов, находящихся между коллоидными частицами, способствует устранению электростатического отталкивания между ними, что приводит к их объединению. Процесс объединения коллоидных частиц путем добавления положительно заряженных электролитов называется коагуляцией. Часто используемыми коагулянтами являются алюминиевая сульфатная кислота, ферруссульфатная кислота, алюминий сульфат, железный хлорид и т. д. 10. Что такое флокуляция? Флокуляция — это процесс добавления в сточные воды полимерных коагулянтов; после растворения этих коагулянтов образуются полимерные молекулы. Структура этого полимера линейная: с одного конца нити привязана крошечная частица, а с другого — ещё одна крошечная частица. Эти частицы, находящиеся на значительном расстоянии друг от друга, выполняют функцию связующего звена, что позволяет частицам постепенно увеличиваться в размерах и в конечном итоге образовывать крупные флокулы (обычно называемые «солевыми цветами»), что ускоряет оседание частиц. Распространенными коагулянтами являются полиакриламид (PAM), полиферрит (PE) и другие. 11. Что такое коагуляция? Процесс совместного использования коагуляции и флокуляции называется процессом коагеляции. Осаджение часто используется в экспериментах и на промышленных предприятиях: сначала в воду добавляют такие вещества, как сульфат железа(II), чтобы устранить электростатическое отталкивание между коллоидными частицами, затем добавляют полиакриламид (PAM), что позволяет частицам постепенно увеличиваться в размерах и образовывать видимые невооруженным глазом комки, после чего происходит их осаджение. 12. Что такое адсорбция? С помощью пористых твердых веществ (например, активированного угля) или флокулирующих веществ (например, полиферрита) токсичные и вредные вещества из сточных вод адсорбируются на поверхности или в микропорах этих твердых веществ или флокул. Таким образом достигается очистка воды. Этот метод обработки называется адсорбционной обработкой. Объектом адсорбции могут быть как нерастворимые твердые вещества, так и растворимые. Адсорбционная обработка обладает высокой эффективностью и позволяет добиться хорошего качества сточных вод, поэтому часто используется для глубокой очистки сточных вод. Также в устройствах для биохимической обработки можно применять процедуры адсорбции с целью повышения эффективности этой обработки (например, метод PACT является одним из таких методов). 13. Что такое биологическая обработка сточных вод? Биохимическая обработка сточных вод является одним из важнейших процессов в системе очистки сточных вод; её также называют биохимической обработкой. Биохимическая обработка представляет собой процесс, при котором с помощью жизнедеятельности микроорганизмов эффективно удаляются растворимые органические вещества, а также часть нерастворимых органических веществ из сточных вод, тем самым обеспечивая их очистку. 14. Каким образом микроорганизмы разлагают и удаляют органические загрязнители из сточных вод? Поскольку в сточных водах присутствуют углеводы, жиры, белки и другие органические вещества, эти бесжизненные органические молекулы служат пищей для микроорганизмов. Часть из них разлагается и превращается в клеточные вещества (продукты синтеза), а другая часть разлагается и окисляется до воды, углекислого газа и т. д. (продукты распада). В процессе этого органические загрязнители в сточных водах удаляются за счет действия микроорганизмов. 15. С какими факторами связаны микроорганизмы? Для выживания микроорганизмам, помимо питательных веществ, необходимы подходящие условия среды, такие как температура, pH, растворенный кислород, осмотическое давление и т. д. Если условия окружающей среды не нормальны, это влияет на жизнедеятельность микроорганизмов, что может привести к их мутациям или гибели. 16. В каком температурном диапазоне микроорганизмы растут и размножаются наилучшим образом? В биологической обработке сточных вод оптимальный диапазон температуры для микроорганизмов обычно составляет 16–30°C; максимальная температура — 37–43°C. При температуре ниже 10°C микроорганизмы перестают расти. В диапазоне подходящих температур с каждым повышением температуры на 10°C скорость метаболизма микроорганизмов увеличивается, а эффективность удаления COD также растет примерно на 10% ； Напротив, при снижении температуры на 10°C уровень удаления COD снижается на 10%, поэтому зимой биохимический уровень удаления COD значительно ниже, чем в другие сезоны. 17. В каком диапазоне должен находиться оптимальный уровень pH для микроорганизмов? Жизнедеятельность микроорганизмов, их метаболизм тесно связаны с уровнем pH. Большинство микроорганизмов могут существовать в диапазоне pH от 4,5 до 9, причем оптимальный диапазон pH составляет 6,5–7,5. Когда значение pH падает ниже 6,5, грибы начинают конкурировать с бактериями. При значении pH 4,5 грибы полностью доминируют в биохимическом резервуаре, что серьезно влияет на процесс осаждения осадка ； Когда pH превышает 9, скорость метаболизма микроорганизмов снижается. У разных микроорганизмов разные требования к диапазону значений pH. При аэробной биологической обработке значение pH может варьироваться в диапазоне от 6,5 до 8,5 ； При анаэробной биологической обработке у микроорганизмов есть довольно строгие требования к значению pH; оно должно находиться в диапазоне от 6,7 до 7,4. 18. Что такое растворенный кислород? Какова связь между растворенным кислородом и микроорганизмами? Кислород, растворенный в воде, называется растворенным кислородом. Организмы, обитающие в воде, и аэробные микроорганизмы — кислород, от которого они зависят для выживания, — это растворенный кислород. Разные микроорганизмы имеют разные требования к растворенному кислороду. Аэробным микроорганизмам необходимо обеспечивать достаточное количество растворенного кислорода. Как правило, его уровень должен составлять 3 мг/л; минимальный же уровень не должен быть ниже 2 мг/л ； Аэробные микроорганизмы требуют уровня растворенного кислорода в диапазоне от 0,2 до 2,0 мг/л ； А анаэробные микроорганизмы требуют уровня растворенного кислорода ниже 0,2 мг/л. 19. Почему высокая концентрация соленых сточных вод оказывает особо сильное воздействие на микроорганизмы? Основной структурной единицей микроорганизмов является клетка. Клеточная стенка выполняет функцию полупроницаемой мембраны. При концентрации хлорид-ионов, не превышающей 2000 мг/л, клеточная стенка может выдерживать осмотическое давление в пределах 0,5–1,0 атмосферы. Даже с учетом определенной прочности и эластичности клеточной стенки и цитоплазматической мембраны, осмотическое давление, которое может выдержать клеточная стенка, не превышает 5–6 атмосфер. Однако, когда концентрация хлорид-ионов в водном растворе превышает 5000 мг/л, осмотическое давление увеличивается примерно до 10–30 атмосфер. При таком высоком осмотическом давлении молекулы воды из клеток микроорганизмов массово попадают во внешний раствор, что приводит к потере воды клетками и разделению их стенки от цитоплазмы; в тяжелых случаях это приводит к гибели микроорганизма. Данные инженерного опыта показывают, что при концентрации хлорид-ионов в сточных водах, превышающей 2000 мг/л, активность микроорганизмов снижается, а эффективность удаления COD значительно падает ； Когда концентрация ионов хлора в сточных водах превышает 8000 мг/л, это приводит к увеличению объема осадка, появлению большого количества пены на поверхности воды, а также к гибели микроорганизмов. 20. Что такое аэробная биологическая обработка? Что такое аэробно-анаэробная биологическая обработка? В чем разница между ними? Биохимическая обработка делится на две основные категории в зависимости от потребностей микроорганизмов в кислороде в процессе их роста: аэробная биохимическая обработка и анаэробная биохимическая обработка. Анаэробная биохимическая обработка, в свою очередь, делятся на факультативно-анаэробную биохимическую обработку и анаэробную биохимическую обработку. В процессе аэробной биологической обработки аэробные микроорганизмы должны расти и размножаться в присутствии большого количества кислорода, а также снижать содержание органических веществ в сточных водах ； В процессе аэробно-анаэробной биологической обработки аэробо-анаэробным микроорганизмам для роста и размножения, а также для разложения органических веществ в сточных водах требуется лишь небольшое количество кислорода. Если же в воде слишком много кислорода, рост таких микроорганизмов замедляется, что снижает эффективность их деятельности по переработке органических веществ. Аэробные микроорганизмы способны адаптироваться к сточным водам с высокой концентрацией COD; концентрация COD в входящих водах может достигать более 2000 мг/л, причем уровень удаления COD обычно составляет 50–80% ； А аэробные микроорганизмы могут существовать только в сточных водах с низкой концентрацией COD; концентрация COD в входящих водах обычно контролируется на уровне 1000–1500 мг/л. Уровень удаления COD составляет примерно 50–80%. Продолжительность процесса анаэробной и аэробной биологической обработки не слишком велика – обычно она составляет 12–24 часа. Используя различия и сходства между анаэробной и аэробной биохимической обработкой, люди сочетают их друг с другом: сточные воды с высокой концентрацией COD сначала подвергаются анаэробной обработке, а затем вода, полученная в результате такой обработки, используется в качестве входных данных для аэробного реактора. Такой комплексный подход позволяет уменьшить объем биореакторов, что способствует сокращению затрат на охрану окружающей среды, а также ежедневных эксплуатационных расходов. Принципы и механизм действия анаэробной биологической обработки схожи с принципами и механизмами действия факультативно-аэробной биологической обработки. Отличие анаэробной биологической обработки от факультативно-аэробной заключается в том, что для размножения и роста анаэробных микроорганизмов, а также для разложения органических веществ не требуется кислород. Кроме того, анаэробные микроорганизмы способны существовать в сточных водах с высокой концентрацией COD (4000–10000 мг/л). Недостатком анаэробной биологической обработки является длительность процесса биологической обработки: время пребывания сточных вод в анаэробном резервуаре обычно составляет более 40 часов. 21. Какие есть применения биологической обработки в процессах очистки сточных вод? Существует две основные категории технологий биологической обработки, которые наиболее широко и эффективно применяются в процессах очистки сточных вод: первая категория называется методом активного ила, а вторая — методом биопленочной флоры. Метод активных илов — это способ аэробной обработки сточных вод, основанный на биохимическом метаболизме суспендированной биологической популяции. В процессе роста и размножения микроорганизмы могут образовывать коккии с большой площадью поверхности. Эти коккии способны флокулировать и адсорбировать большое количество взвешенных коллоидных или растворенных загрязнителей из сточных вод, затем усваивать эти вещества в свои клетки. При участии кислорода эти вещества полностью окисляются, в результате чего выделяется энергия, CO2 и H2O. Концентрация ила в процессе активного илового метода обычно составляет 4 г/л. В методе биопленочного очистки микроорганизмы прикрепляются к поверхности наполнителя, образуя связанную гелевой структурой биопленку. Биопленки обычно имеют пушистую структуру в виде взвеси, содержат множество микропор, имеют большую площадь поверхности и обладают сильной способностью к адсорбции. Это способствует дальнейшему разложению и использованию адсорбированных органических веществ микроорганизмами. В процессе обработки движение воды и перемешивание воздуха обеспечивают постоянный контакт поверхности биопленки с водой. Органические загрязнители и растворенный кислород из сточных вод поглощаются биопленкой. Микроорганизмы, находящиеся на биопленке, постоянно разлагают эти органические вещества. При окислительном разложении органики сама биопленка также постоянно подвергается метаболическим процессам. Стареющая биопленка отслаивается и удаляется вместе с очищенной водой из устройств для биологической обработки; затем она отделяется от воды в осадительном бассейне. Концентрация осадка в методе биопленок обычно составляет 6–8 г/л. Для повышения концентрации ила и, тем самым, эффективности обработки, можно сочетать метод активного ила с методом биопленочных реакторов. Для этого в реактор с активным илом добавляют наполнитель. Такой биореактор, в котором присутствуют как микроорганизмы, образующие пленку, так и микроорганизмы, находящиеся в суспензии, называется комбинированным биореактором. В таком реакторе достигается высокая концентрация ила — обычно около 14 г/л. 22. В чем сходства и различия между методом биопленок и методом активных илов? Метод биопленочной обработки и метод активных илов представляют собой различные формы реакторов для биохимической обработки. Основное отличие между ними заключается в том, что у микроорганизмов, используемых в методе активных илов, не требуется носитель в виде наполнителя; микроорганизмы находятся в состоянии суспензии. У микроорганизмов, используемых в методе биопленочной обработки, микроорганизмы закреплены на наполнителе. Однако механизмы обработки сточных вод и очистки воды у обоих методов одинаковы. Кроме того, биологический ил у обоих вариантов представляет собой аэробный активный ил, причем состав ила также имеет определенное сходство. Кроме того, микроорганизмы в методе биологических пленок, будучи закрепленными на наполнителе, способны формировать довольно стабильные экосистемы. Их энергозатраты на жизнедеятельность ниже, чем у микроорганизмов в методе активных илов. Поэтому объем остаточных илов при использовании метода биологических пленок меньше, чем при использовании метода активных илов. В реакторах с контактным окислением используется метод биологической пленки, тогда как в биохимических реакторах типа SBR применяется метод активных илов. 23. Что такое активные осадки? С точки зрения микроорганизмов, осадки в биохимическом резервуаре представляют собой биологическую группу, состоящую из различных микроорганизмов, обладающих биологической активностью. Если рассмотреть частицы ила под микроскопом, можно увидеть внутри различные микроорганизмы — бактерии, грибки, простейшие и сложные организмы (такие как ротиферы, личинки насекомых и черви). Они образуют пищевую цепочку: бактерии и грибки способны разлагать сложные органические соединения, получая энергию, необходимую для своей деятельности, и строя свою структуру. Простейшие питаются бактериями и грибками, в свою очередь, их поедают прокариоты; прокариоты также могут жить, полагаясь исключительно на бактерии. Эти флокулированные частицы ила, насыщенные микроорганизмами и способные разлагать органические вещества, называются активным илом. Помимо микроорганизмов, активный ил также содержит некоторые неорганические вещества, а также органические вещества, которые не могут быть биологически разложены на поверхности активного ила (то есть остатки метаболизма микроорганизмов). Уровень влажности активного ила обычно составляет 98–99%. Активный ил имеет структуру, похожую на губку, что обеспечивает ему большую площадь поверхности. Благодаря этому он обладает сильной способностью к адсорбции, а также к окислительному разложению органических веществ. 24. Как оценить активный ил в методе активного ила и в методе биопленочной ферментации? Оценка и определение состояния роста активного ила в методе активного ила и в методе биопленочной флоры различаются. В методе биопленочных фильтров оценка роста активного ила осуществляется в основном путем прямого микроскопического наблюдения за биологическим составом. В методе активных илов при оценке состояния роста активных илов, помимо прямого наблюдения за биологическим составом под микроскопом, часто используются такие показатели, как общее количество взвешенных твердых веществ в смеси (MLSS), количество летучих взвешенных твердых веществ в смеси (MLVSS), коэффициент осаждения ила (SV) и индекс осаждения ила (SVI). 25. При наблюдении за биофазой под микроскопом, какие виды микроорганизмов свидетельствуют о хорошем эффекте биохимической обработки? Появление микроскопических моллюсков (таких как ротиферы, нематоды и т. д.) свидетельствует о хорошем развитии микробиальной флоры и о стабильности экосистемы активного ила. В таких условиях эффективность биохимической обработки достигает наивысшего уровня. Это похоже на ситуацию в реках, где часто попадаются крупные рыбы, что способствует хорошему развитию мелких рыбок и ракообразных. 26. Что такое твердые взвеси смешанной суспензии (MLSS)? Твердые вещества, находящиеся в суспензии в смеси (MLSS), также называются концентрацией ила. Этот показатель означает массу сухого ила на единицу объема смеси в биохимическом резервуаре; единица измерения — миллиграммы на литр. Он используется для характеристики концентрации активного ила. Он включает в себя органические и неорганические вещества. Как правило, в биохимическом резервуаре SBR целесообразно поддерживать уровень MLSS на уровне 2000–4000 мг/л. 27. Что такое летучие взвешенные твердые вещества смеси (MLVSS)? Растворимые взвешенные твердые вещества в смеси (MLVSS) — это масса летучих веществ в сухом иле, содержащемся в единице объема смеси в биохимическом резервуаре; единица измерения также составляет миллиграммы на литр. Поскольку этот показатель не включает неорганические вещества, присутствующие в активном иле, он позволяет более точно определить количество микроорганизмов в активном иле. 28. Коэффициент осадки иловых отходов (SV)? Коэффициент осадка иловых отложений (SV) — это отношение объема осевших иловых отложений к объему смеси в колбе объемом 100 мл после 30 минут покоя; этот показатель выражается в процентах. Поэтому его иногда обозначают как SV30. Как правило, уровень SV в биохимическом резервуаре находится в диапазоне от 20 до 40%. Определение коэффициента осадки иловых отходов является довольно простым процессом; это один из важных показателей, характеризующих активные иловые отходы. Его часто используют для контроля объема отходов, оставшихся после обработки, а также для своевременного выявления таких аномалий, как разрастание иловых отходов. Очевидно, что SV также связан с концентрацией ила. 29. Индекс ила (SVI)? Индекс ила (SVI) – это показатель объема ила; он представляет собой количество миллилитров, которое занимает 1 грамм сухого ила во влажном состоянии. Формула для его расчета выглядит следующим образом: SVI = SV * 10 / MLSS. Индекс SVI не учитывает влияние концентрации ила, поэтому лучше отражает способность активного ила к сгущению и оседанию. Считается, что при значении 60 < SVI < 100 способность ила к оседанию хорошая; при 100 < SVI < 200 способность к оседанию средняя; при 200 < SVI < 300 ил имеет тенденцию к разбуханию; при SVI > 300 ил уже разбух. Что означает растворенный кислород (DO)? Растворенный кислород (DO) – это количество кислорода, растворенного в воде; единица измерения – мг/л. Различные способы биохимической обработки требуют разного уровня растворенного кислорода. В процессе факультативно-аэробной биохимической обработки уровень растворенного кислорода в воде обычно находится в диапазоне от 0,2 до 2,0 мг/л, тогда как при аэробной биохимической обработке с использованием технологии SBR уровень растворенного кислорода составляет примерно от 2,0 до 8,0 мг/л. Поэтому при эксплуатации анаэробного бассейна необходимо снизить интенсивность аэрации и укоротить время её действия ； При эксплуатации аэробного бассейна SBR объем и время аэрации должны быть значительно больше, тогда как мы используем метод контактной окисления, при котором уровень растворенного кислорода контролируется на уровне 2,0–4,0 мг/л. 31. От чего зависит содержание растворенного кислорода в сточных водах? Концентрацию растворенного кислорода в воде можно выразить с помощью закона Генри: при достижении состояния растворения равновесия: C = KH·P, где C — это степень растворимости кислорода в воде в состоянии равновесия ； P — давление кислорода в газовой фазе ； KH — коэффициент Генри, зависящий от температуры ； Усиление процесса аэрации способствует восстановлению равновесия растворенного кислорода, в то время как активный ил также потребляет кислород из воды. Следовательно, фактическое содержание растворенного кислорода в сточных водах зависит от температуры воды, эффективной глубины (которая влияет на давление), интенсивности аэрации, концентрации ила, солености и других факторов. 32. Почему в процессах биохимии необходимо регулярно пополнять питательные вещества в сточных водах? Методы удаления загрязнителей с помощью биохимических процессов основаны прежде всего на метаболической деятельности микроорганизмов. Для всех жизненных процессов микроорганизмов, включая синтез клеток, необходимо достаточное количество различных питательных веществ (включая микроэлементы). Что касается сточных вод химической промышленности, то из-за однообразия производимой продукции состав этих вод также остается довольно однородным; в них отсутствуют необходимые питательные вещества для микроорганизмов. Например, в производственных стоках компании *** присутствуют только углерод и азот, но нет фосфора. Такие стоки не могут обеспечить потребности микроорганизмов в питательных веществах для процессов метаболизма; поэтому в стоки необходимо добавлять фосфор, чтобы обеспечить нормальный метаболизм микроорганизмов и способствовать синтезу их клеток. Это как когда человек ест рис и муку, но в то же время должен получать достаточное количество витаминов. 33. Каково соотношение между различными питательными элементами, необходимыми микроорганизмам в сточных водах? Микроорганизмы, как и животные и растения, также нуждаются в необходимых питательных веществах для роста и размножения. Основными питательными веществами для микроорганизмов являются углерод (C), азот (N) и фосфор (P). Существуют определенные требования к соотношению этих элементов в сточных водах; для аэробного биологического разложения обычно соблюдается соотношение C:N:P = 100:5:1 (по весу). 34. Почему образуется избыточный ил? В процессе биохимической обработки микроорганизмы, находящиеся в активном иле, постоянно потребляют органические вещества, содержащиеся в сточных водах. Из потребленных органических веществ часть окисляется для обеспечения энергией жизнедеятельности микроорганизмов, а другая часть используется ими для синтеза нового цитоплазмы, что позволяет микроорганизмам размножаться. В процессе метаболизма некоторые микроорганизмы гибнут, в результате чего образуется избыточный осадок. 35. Что такое эвтрофикация водоемов? Эвтрофикация водоемов — это природное явление, происходящее в пресной воде, при котором из-за чрезмерного содержания азота, фосфора и калия приводится к резкому чрезмерному размножению водорослей. Основной причиной эвтрофикации водоемов является поступление таких элементов, как азот, фосфор и калий, в поверхностные водоемы с медленным течением и длительным циклом обновления. Это способствует массовому росту и размножению водорослей и других водных организмов. В результате скорость образования органических веществ значительно превышает скорость их расхода, что приводит к накоплению органических веществ в воде и нарушению экологического баланса водоемов. ——Оригинал: Экологический водный мир & технологии Руйцзете