Состав, зональность и регенерация активного ила

На сегодня самым прогрессивным методом очистки сточных вод является биологический. За основу взяты процессы жизнедеятельности микроорганизмов. Именно их называют активным илом. С их помощью осуществляется очищение стоков. Септики, в которых используется активный ил, относятся к категории редко обслуживаемого сооружения. Однако с течением времени даже в них на дне скапливается твердый осадок, который нуждается в удалении. Частота очистки зависит от интенсивности использования, особенностей и объема конструкции. Процесс очищения не представляет труда, потому что микроорганизмы уменьшают объемы твердых отложений и эффективно разжижают их.

Что такое активный ил для очистки сточных вод

Активным илом называют комплекс микроорганизмов, которые участвуют в биологическом очищении сточных вод в специализированных канализационных объектах, называемых септиками. Внешне они выглядят как хлопья разного размера, которые плавают в сточной жидкости и прикреплены к загрузке очистного сооружения.

Очистка стоков происходит за счет того, что простые бактерии поглощают органические компоненты стоков, происходят процессы биосорбции и биохимического окисления. Количество микроорганизмов в активном иле постоянно увеличивается. Биоценоз активного ила не всегда лучшим образом сказывается на соотношении объема поступающих стоков и массе бактерий.

Выращивание активного ила происходит в тепловое время года в аэротенке. Для этого в него наливают сточную воду, которая прошла очищение в первом отстойнике. Жидкость насыщается кислородом и смешивается с комплексом микроорганизмов. Для постоянного увеличения массы бактерий в септик постоянно доливают осветленные стоки.

Существует несколько характеристик биокомплекса:

1. Плотность активного ила или его прирост – это повышение или снижение доли бактерий в очистной системе. На объем биомассы влияет степень аэрации, температура стоков, состав, количество.
2. Доза по весу – это отношение массы микроорганизмов к единице объема. Для качественного очищения стоков нужно соблюдать соотношение стоков и активного ила. При превышении последних наблюдается перегрузка вторичных отстойников. При недостаточном количестве бактерий очищение будет неполноценным.
3. Зольность активного ила – это параметр, который учитывается при расчете средних нагрузок на очистное сооружение. Это процентное содержание неорганических минеральных веществ в биомассе. Норма находится в пределах 25-40 процентов.
4. Иловый индекс – это объем, который занимает грамм субстрата в цилиндре вместительностью кубический дециметр после получасового отстаивания. В норме показатель должен быть равен 80-120 кубических сантиметров на грамм.
5. Возраст субстрата – это усредненные показатели времени пребывания комплекса в септике. Этот показатель регулируется отношением выводимой из септика массы и объемом возвращаемого вещества, которое поступает из вторичных отстойников.
6. Вспухание ила – это его деградация, которая возникает из-за наличия в стоках токсичных веществ, уменьшения концентрации питательных компонентов и снижения объемов поступающих стоков.
7. Также стоит сказать, что такое регенерация активного ила. Это циркуляционный ил, который попадает в септик через регенератор.

Химический состав ила

Состав активного ила связан с качеством стоков и их концентрацией. В состав входят следующие компоненты:

• коловратки;
• черви;
• инфузории;
• простейшие микроорганизмы;
• грибы;
• бактерии;
• амебы.

На долю микроорганизмов рода Pseudomonas приходится около 80% от состава комплекса. Они могут окислять:

• ароматические углеводороды;
• жирные кислоты;
• углеводы;
• парафины;
• спирты.

За окисление нефтепродуктов, фенолов, парафинов, альдегидов отвечают бактерии рода Brevibacterium. Палочковидные бактерии нужны для образования полисахаридов хлопьев. Нитчатые бактерии окисляют органические соединения и формируют каркас для флоккулов.

Также в составе ила есть внеклеточные ферменты: пероксидаза, целлюлаза, гидролаза, протеаза. Они являются катализаторами в процессе окисления субстратов. В анаэробном разложении участвуют две группы бактерий – метаногенные и кислотообразующие.

Область применения

Активный ил используется в специализированных очистных сооружениях для очистки сточных вод. Так, комплекс применяется в аэротенках и септиках с анаэробными и аэробными механизмами очищения стоков.

Принцип работы активного ила

Ил формируется взвешенными веществами, растворенными частицами и коллоидными смесями. Также на его формирование влияет качество окислительных процессов и их скорость.

На процессы окисления оказывают влияние следующие факторы:

• насыщенность сточных вод кислородом;
• продолжительность процесса аэрации;
• температура среды;
• концентрация бактерий.

Поскольку в стоках содержится питательная среда для бактерий, нужно постоянно контролировать загрязненность сточных вод. Иначе некоторые культуры могут отмирать либо слишком активно размножаться. Теоретически активный ил является самовоспроизводимой колонией, но на практике обновлять состав микроорганизмов нужно раз в 5 или 6 лет.

Важно! Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов температура стоков не должна снижаться ниже 6°С. Обязательно контролируется количество токсинов. А для очищения от масел и нефтепродуктов устанавливаются ловушки и жироуловители.

В ходе аэробного очищения сточных вод протекает два процесса:

• нитрификация с участием нитрификаторов, флокулообразующих и нитчатых организмов (наиболее активно эти процессы протекают после окисления органических компонентов);
• органический углерод окисляется.

Для жизнедеятельности комплекса в аэротенк постоянно подается воздух. Для этого используются специальные аэраторы. Также к функциям аэрации относится перемешивание ила для наилучшего контакта со стоками.

Сколько ила нужно для септика?

Для обеспечения процесса непрерывного биологического очищения сточных вод в септики и аэротенки постоянно подается циркуляционный ил. Для этого осадок, который осел во втором отстойнике, перекачивается обратно. Объем активного ила должен составлять не более 50 процентов от количества стоков.

Преимущества и недостатки применения активного ила

К преимуществам использования микробиологического комплекса для очистки стоков можно отнести следующее:

1. Если рассчитать стоимость очистки единицы стоков, то она будет ничтожно маленькой, что позволяет владельцам очистного сооружения существенно сэкономить.
2. Система работает просто и надежно, важно лишь соблюдать необходимые условия для поддержания количественного и качественного состава микроорганизмов.
3. Нет нужды постоянно покупать расходные материала. Обновление колонии осуществляется раз в 5 или 6 лет.
4. Эта система очистки отличается экологической чистотой и долговечностью.
5. Степень очищения стоков доходит до 99 процентов, что избавляет от необходимости выполнения доочистки перед сбросом сточных вод.

Недостатком метода считается сложность соблюдения равновесия между количеством бактериальной биомассы и процессами расщепления поступающих со стоками веществ. Если равновесие не будет соблюдаться, то процесс очищения будет неполным. Именно поэтому приходится постоянно контролировать состояние комплекса.

Что делать, если в септике пропал активный ил

Если в очистном сооружении пропал комплекс микроорганизмов, то необходимо вырастить новую биомассу. Выращивание нового комплекса обычно проходит в теплый сезон. Для этого в подготовленную емкость наливают воду, которая прошла очищение в первой камере отстойника. Эта жидкость должна занимать не более половины объема подготовленной емкости. После этого вода подвергается аэрации и перемешивается с комплексом бактерий.

Чтобы численность микроорганизмов постоянно росла, в емкость периодически доливают осветленную воду из очистного сооружения. Также проблему нехватки активного ила решают использованием специальных биопрепаратов, позволяющих заселить в аэротенк колонии полезных организмов.

Как и когда проводить очистку септика с активным илом

По мере роста колонии в септике становится недостаточно кислорода для всех микроорганизмов. Голодание бактерий неблагоприятно сказываются на качестве очистки, поэтому важен постоянный контроль над объемом биомассы. Избыток при необходимости удаляется. Однако полностью опорожнять резервуар не нужно, потому что некоторое количество организмов требуется для полноценного очищения стоков. При полном опорожнении уйдет много времени на формирование новой колонии с нормальной численностью.

Важно! Очищение проводится, если объем биомассы превышает половину емкости, заполненной стоками.

Любой процесс очищения септика состоит из следующих этапов:

1. Очищение резервуара от ила.
2. Промывка фильтрующих приспособлений.
3. Прочищение дренажных труб.

Очищение емкости выполняется 1-3 раза в год. При этом используются следующие методы:

• выкачивание отложений с использованием дренажного насоса;
• очищение вручную с помощью черпаков и ведер;
• откачка и утилизация активного ила с применением машины ассенизаторов.

В случае проживания в сельской местности из удаленного осадка можно изготовить природное удобрение, ведь он не выделяет запаха. Для этого отложения просушивают и высыпают в компостную яму.

После очищения резервуара выполняют прочистку фильтров. Взвешенные частицы с их поверхности удаляют струей воды под сильным напором. Такую промывку желательно выполнять не менее двух раз в год. С такой же периодичностью промывают дренажные трубы. Струя воды хорошо прочищает заилившиеся отверстия.