1. Cum afectează temperatura procesul de nămol activ?
Dintre factorii care afectează activitatea fiziologică microbiană, temperatura este cea mai importantă. Temperaturile adecvate promovează și sporesc activitatea fiziologică microbiană; temperaturile necorespunzătoare îl slăbesc sau chiar îl distrug. În plus, temperaturile necorespunzătoare pot modifica morfologia și caracteristicile ecologice ale microorganismelor și pot duce chiar la moartea acestora. Temperatura optimă pentru microorganisme este temperatura la care activitatea lor fiziologică este viguroasă și robustă, manifestată prin proliferare rapidă.
2. Cum afectează pH-ul procesul de nămol activ?
Activitatea fiziologică microbiană este strâns legată de pH-ul mediului. Microorganismele pot desfășura activități fiziologice normale numai în condiții acide sau alcaline adecvate. pH-ul afectează proprietățile de încărcare ale membranelor celulare biologice. Modificările proprietăților de încărcare modifică capacitatea celulelor microbiene de a absorbi nutrienții, afectând astfel negativ activitatea lor fiziologică.
Un pH excesiv de ridicat, care se abate de la valoarea optimă, slăbește sau chiar elimină funcția catalitică a sistemelor enzimatice microbiene. Citoplasma microbiană este o soluție coloidală cu un punct izoelectric specific.
Când punctul izoelectric se modifică din cauza fluctuațiilor pH-ului, respirația și funcțiile metabolice ale microorganismelor sunt împiedicate. Concentrațiile mari de ioni de hidrogen pot duce la hidroliza și denaturarea proteinelor și acizilor nucleici de pe suprafața bacteriană. Diferitele specii de microorganisme au intervale optime de pH pentru activitățile lor fiziologice. În timp ce microorganismele pot supraviețui peste sau sub aceste intervale de pH, activitățile lor fiziologice sunt slabe, sunt predispuse la moarte și rata de proliferare a acestora este mult redusă. Pentru microorganismele implicate în tratarea apelor uzate, intervalul optim de pH este în general între 6,5 și 8,5. Menținerea unui pH adecvat în rezervorul de aerare este esențială; este o condiție necesară pentru obținerea eficienței ridicate de tratare a nămolului activ și a rezultatelor bune de tratare.
3. Cum afectează compoziția apei brute procesul de tratare a nămolului activ?
Microorganismele implicate în tratarea nămolului activ trebuie să absoarbă nutrienții esențiali din mediul înconjurător în timpul activităților lor de viață, inclusiv sursele de carbon, sursele de azot, sărurile anorganice și anumiți factori de creștere. Apa uzată de tratat trebuie să conțină aceste substanțe. Canalele menajere oferă o sursă optimă de nutrienți pentru microorganismele cu nămol activ, cu un raport BOD:N:P de 100:5:1. După sedimentare primară sau acidificare prin hidroliză, DBO scade, în timp ce conținutul relativ de N și P crește.
(1) Carbonul este o componentă esențială a celulelor biologice, iar microorganismele implicate în tratarea nămolului activ au un necesar ridicat de carbon. În general, BOD5 nu trebuie să fie mai mică de 100 mg/L.
(2) Azotul este un element important în formarea proteinelor și a acizilor nucleici în celulele microbiene. Apele uzate menajere furnizează suficient azot, fără a necesita adăugare suplimentară, dar apele uzate industriale nu, necesitând adăugarea de uree, sulfat de amoniu etc.
(3) Fosforul este un element crucial pentru sinteza nucleoproteinelor, lecitinei și alți compuși ai fosforului, jucând un rol vital în metabolismul microbian și transformarea materialului. Deficitul de fosfor afectează activitatea enzimatică, influențând astfel activitățile fiziologice microbiene.
(4) Sodiul, potasiul, calciul, magneziul și fierul influențează, de asemenea, în mod semnificativ activitățile fiziologice microbiene. Oligoelementele stimulează activitățile fiziologice ale microorganismelor, dar cantitatea necesară este foarte mică. În general, nu este necesară nicio adăugare suplimentară la tratarea biologică a apelor uzate menajere, a apelor uzate municipale și a majorității apelor uzate organice industriale.
4. Cum afectează substanțele toxice procesul de nămol activ?
Substanțele toxice se referă la substanțele anorganice și organice care inhibă activitățile fiziologice ale microorganismelor, cum ar fi ionii de metale grele, fenolii și cianurile. Ionii de metale grele (plumb, crom, fier, cupru etc.) sunt toxici pentru microorganisme; se pot lega de proteinele celulare, provocând denaturarea sau precipitarea. Ionii de mercur, argint și arsen au o afinitate puternică pentru microorganisme și se pot lega de grupele -SH ale proteinelor microbiene, inhibând astfel funcțiile metabolice fiziologice normale ale acestora. Compușii fenolici dăunează membranelor celulare bacteriene și pot coagula proteinele bacteriene. În plus, fenolii pot inhiba anumite sisteme enzimatice, perturbând funcțiile metabolice celulare normale. Formaldehida se poate lega de grupele amino ale proteinelor, provocând denaturarea proteinelor și deteriorarea citoplasmei microorganismelor.
5. Cum afectează conținutul de oxigen dizolvat procesul de tratare a nămolului activat?
Microorganismele implicate în activarea apelor uzate și tratarea nămolului sunt în primul rând bacterii aerobe, astfel încât conținutul suficient de oxigen dizolvat este esențial în rezervorul de aerare. Oxigenul dizolvat insuficient va afecta negativ activitățile fiziologice ale microorganismelor, afectând sau chiar distrugând procesul de epurare a apelor uzate. Dacă poluanții organici sunt relativ concentrați în anumite zone ale rezervorului de aerare, rezultând o rată aerobă mai mare, concentrația de oxigen dizolvat poate să nu fie ușor menținută la 2 mg/L și poate fi redusă, dar nu trebuie să scadă sub 1 mg/L. Cu toate acestea, nici concentrația de oxigen dizolvat în rezervorul de aerare nu trebuie să fie prea mare. Concentrația excesivă de oxigen dizolvat duce la descompunerea prea rapidă a poluanților organici, rezultând deficiența de nutrienți pentru microorganisme, îmbătrânirea ușoară a nămolului activat și o structură liberă. În plus, conținutul ridicat de oxigen dizolvat este, de asemenea, nedorit din punct de vedere economic.