Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Очистка сточных вод. Биологические и химические процессы.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
39.3 Mб
Скачать

3.4.3. Кинетические аспекты нитрификации

Кинетические закономерности нитрификации описываются уравнением Моно (3.14). Константы насыщения KS,NH4,A и Кз,мс>2,Аневелики (см. табл. 3.10). Для практических расчетов на

станциях очистки процесс нитрификации можно рассматривать как одностадийный и использовать приведенные в табл. 3.10 константы

для суммарного процесса.

3.4.4. Влияние окружающей среды на нитрификацию

Кчислу факторов, влияющих на нитрификацию, относятся: кон­ центрация субстрата, температура, концентрация кислорода, pH, концентрация и природа токсичных веществ.

Важно помнить, что на практике лимитирующей стадией сум­ марного процесса является окисление аммония. Это означает, что появление значительной концентрации нитрита в системе возможно только в нестационарном процессе, например при изменении на­ грузки, запуске реактора, вымывании ила или при выполнении в очистных сооружениях каких либо других операций.

Зависимость от температуры

Основные принципы зависимости в этом случае те же, что и для гетеротрофной аэробной конверсии, см. выражение (3.16). Это выражение применимо по крайней мере в диапазоне 10-22 °С. При более высоких температурах (30-35 °С) скорость постоянна, при дальнейшем повышении от 35 до 40 °С падает до нуля (рис. 3.7). При температурах от нуля до 10 °С выражение (3.16) также, по-видимому, может применяться.

Как и все прочие виды бактерий, нитрифицирующие бакте­ рии особенно чувствительны к резким изменениям температуры (рис. 3.8). Если температура возрастает быстро (за несколько часов), то повышение скорости роста идет медленнее, чем пред­ сказывает расчет. А вот при резком уменьшении температуры активность, напротив, падает сильнее, чем следует из рис. 3.7. Насколько нам известно, в термофильных условиях (при 50-60 °С) нитрификация не происходит.

Концентрация кислорода

Нитрифицирующие бактерии более чувствительны к недостатку кислорода, чем гетеротрофные микроорганизмы. Кинетику потреб-

зателыю приводит к понижению степени нитрификации, а может просто вызывать снижение скорости процесса. Это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании реакторов, поскольку в условиях ингибирования для достижения желаемых результатов очистки необходим больший объем реактора.

Ингибирующие вещества

Нитрификация в реакторе с активным илом может ингибироваться целым рядом веществ. Поскольку реакторы нитрификации устрое­ ны таким образом, чтобы в них при заданной температуре происхо­ дил только этот процесс, то даже весьма незначительное ингибиро­ вание может его полностью остановить. Однако такая остановка не происходит мгновенно, а лишь после длящегося несколько недель вымывания бактерий. Другими словами, остановка нитрификации является не результатом 100%-ного ингибирования токсичными веществами, а обусловлена вымыванием нитрифицирующих бакте­ рий из реактора [1]. Как правило, нитрифицирующие бактерии не более чувствительны к действию токсичных веществ, чем другие микроорганизмы активного ила (см. рис. 3.11). В табл. 3.8 пред­ ставлены некоторые данные о токсическом воздействии различных металлов, и, как следует из этих данных, токсическое воздействие (впрочем, как и влияние других факторов) на чистые культуры микроорганизмов и культуры, содержащиеся в активном иле, очень

Таблица 3.8. Ингибирование нитрификации металлами [12, 22, 31]

Металл

Концентрация,

Оказываемое воздействие

г/м3

 

 

Си

0,05-0,56

Ингибирование активности Nitrosomonas (для

 

 

чистой культуры)

Си

4

Заметного ингибирующего влияния на актив­

 

 

ный ил не наблюдается

Си

150

75%-ное ингибирование активности ила

>0,25 Ингибирование роста Nitrosomonas (для чи­

 

 

стой культуры)

 

 

 

Сг3+

>0,25

Ингибирование роста Nitrosomonas (для чи­

 

 

стой культуры)

 

 

 

Сг3+

118

75%-ное ингибирование активности ила

Zn

0,08-0,5

Ингибирование

Nitrosomonas

(для

чистой

 

 

культуры)

 

 

 

Со

0,08-0,5

Ингибирование

Nitrosomonas

(для

чистой

 

 

культуры)