- •Строение молекул воды. Полярность химической связи. Ионизирующая способность воды.
- •Физические и химические свойства воды. Гидролиз соли.
- •Растворы. Растворимость газов, жидкостей и твёрдых веществ в жидкостях.
- •Электролитическая диссоциация. Константа диссоциации. Теория сильных электролитов.
- •Вычисление ph в растворах сильных и слабых кислот.
- •Вычисление рн в растворах сильных и слабых оснований.
- •Гидролиз солей. Вычисление рн в растворах солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой.
- •Вычисление рн в растворах солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой.
- •Произведение растворимости. Факторы влияющие на растворимость трудно растворимых электролитов.
- •Коллоидные растворы. Строение мицеллы. Устойчивость и коагуляция коллоидных растворов. Пептизация.
- •Понятие об электрокинетическом потенциале. Электрокинетические явления в коллоидных системах.
- •Характеристики состава природных вод. Классификация природных вод. Характеристики состава сточных вод. Классификация состава.
- •Физические показатели качества воды.
- •Химические показатели качества воды, характеризующие минеральные соли. Ионитовый метод обессоливания
- •Химические показатели качества воды- растворённые газы.
- •Углекислое равновесие в воде. Равновесная и агрессивная углекислота.
- •Стабильность воды.
- •Кислотность и щёлочность воды. Примеси, обуславливающие кислотность и щёлочность. Методы определения.
- •Химические показатели, характеризующие органические вещества.
- •Окисляемость и химическое потребление кислорода хпк.
- •Биохимическое потребление кислорода бпк.
- •Биогенные элементы в воде. Доочистка городских сточных вод от биогенов. Денитрификация.
- •Требования к качеству воды различного назначения.
- •Процесс удаления из воды грубодисперсных примесей.
- •Нейтрализация производственных сточных вод.
- •Метод осаждения примесей.
- •Методы стабилизации воды.
- •Жёсткость воды. Катионитовый метод умягчения воды.
- •Процесс удаления из воды коллоидно-дисперсных примесей 2 группа.
- •Коагулирование воды. Флокуляция.
- •Метод дегазации воды.
- •Метод дезодорации воды.
- •Метод удаления органических веществ 3 группа.
- •Физико-химические методы очистки сточных вод. Экстракция. Эвапорация. Адсорбация
- •Обессоливание воды.
- •Обеззараживание воды хлором.
- •Обеззараживание воды озоном и ионами тяжелых металлов. Безреагентные методы обеззараживания воды.
- •Аэробные процессы окисления в биологической очистке сточных вод.
- •Методы мембранной сепарации в очистке воды.
- •Методы удаления примесей 4 группа.
-
Аэробные процессы окисления в биологической очистке сточных вод.
К окислительным (аэробным) относятся вызываемые микроорганизмами биохимические процессы, протекающие с участием кислорода воздуха.
Большинство аэробных микроорганизмов окисляют органические вещества в процессе дыхания до С02 и Н2О. Однако некоторые окисляют их лишь частично. Конечными продуктами такого неполного окисления чаще являются кислоты. Поскольку эти продукты сходны с теми, которые образуются при брожениях, некоторые процессы неполного окисления условно называют окислительными брожениями.
Некоторые из этих окислительных процессов используют в промышленности.
Аэробные биохимические процессы в очистке сточных вод
Комплекс очистных сооружений включает четыре основных блока: механической очистки, биологической очистки, обеззараживания воды и обработки осадков.
В блоке механической очистки из воды изымаются нерастворимые примеси, при этом они разделяются на преимущественно неорганические и преимущественно органические.
Последовательность удаления разных примесей обусловлена степенью их дисперсности и удельной массой.
На первой стадии очистки воду процеживают через решетки, задерживающие крупные примеси - отбросы. Сухое вещество отбросов на 95 % состоит из органических соединений. На следующей стадии - в несколовках - вода освобождается от тяжелых минеральных примесей (песок). На последней стадии механической очистки в первичных отстойниках выделяют часть взвешенных веществ, которые в результате седиментации образуют осадок, сырой осадок. Осадок содержит в основном легко загнивающие примеси органического характера.
Применение биологических методов для очистки сточных вод основано на способности различных групп м/организмов использовать компоненты этих вод в качестве эффективных источников энергии и материала для построения своего тела. Биологическая очистка может осуществляться в аэробных и анаэробных условиях. Аэробные методы применяют в основном для малоконцентрированных субстротов (концентрация по БПК до 1000 мг/л). Концентрация городских сточных вод по БПК обычно не выходят за пределы 200-400 мг/л. Для их очистки применяют аэробные методы.
Блок биологической очистки включает биоокислитель (аэротенк или биофильтр) и вторичный отстойник. Избыток биомассы постоянно удаляют из биоокислителя, а так как это субстрат органической природы, его передают на сооружения обработки осадка. В процессе механической и биологической очистки исходные загрязнения сточной воды концентрируется в сравнительно небольшом объеме осадков (для городских сточных вод не более 1,5% от объема отработанной воды).
Очистка сточной воды заканчивается ее обеззораживанием. Для этого на городских станциях очистки сточных вод обычно применяют хлор. В аэробных условиях сточные воды очищают в сооружениях двух основных модификацпий: с активной биомассой, взвешенной в воде, или с прикрепленной к материалу инертной загрузки.
Первый вариант реализуется в аэротенках. Биоциноз аэротенков носит название активного ила.
Активный ил поддерживается во взвешенном состоянии с помощью воздуха. Для м/организмов активного ила воздух служит источниками кислорода и поддерживает хлопья ила во взвешенном состоянии. Активный ил и сточная вода поступают с одной стороны аэротенка и выводятся с другого торца.
Вторая модификация процесса биологической очистки воды осуществляется в биофильтрах. Важнейшая составная часть биофильтров - загрузочный материал, в качестве которого используют шлак, териал, в качестве которого используют шлак, гравий, керамзит, пластмассовые материалы. Активная биомасса, называемая биопленкой, образует слизистый слой, обвалакивающий отдельные элементы загрузки.
Сточная вода подается сверху, орошая поверхность загрузки. Проходя через биофильтр, вода тонким слоем оттекает загрузочный материал, контактируя с биопленкой. Воздух попадает в тело фильтра либо путем естественной тяги, либо нагнетается вентиляторами. Толщина слоя биопленки - 3 мм. Потоком воды часть биопленки, в основном отмершая, выносится из биофильтра и осаждается во вторичном отстойнике, откуда поступает на сооружения обработки осадка.