становки протягом тривалого часу підтвердив можливість біологічної регенерації активованого вугілля в процесі очищення. Стабільна безперервна робота установки без додаткового введення активованого вугілля дає можливість припускати, що система перебувала в динамічній рівновазі і в ній спостерігалася безперервна регенерація активованого вугілля мікроорганізмами активного мулу. Можливість безперервної біологічної регенерації активованого вугілля безпосередньо в біосорбере виключає необхідність його періодичної заміни або поповнення.
На рис. 5 представлена конструкція лабораторної установки (біосорбера) для очищення фенол-містять стічних вод.
В
Рис. 5. Лабораторна установка для очищення стічних вод від фенолу.
Лабораторний біосорбер являє собою поліпропіленову колону діаметром 50 мм і висотою 200 мм, заповнену псевдозрідженим шаром сорбуючою завантаження (активованим вугіллям або шаруватим подвійним гідроксидом заліза-магнію). Завантажувальний матеріал насипається на поліетиленову сітку, розташовану у дна апарата і виключає попадання частинок завантаження у вхідний трубопровід.
Для насичення води киснем поруч з біосорбером передбачена аераційна колона діаметром 10 мм з аератором типу В«кільцеве соплоВ». Аераційна колона повідомляється з біосорбером трубопроводом D у = 10 мм. Для запобігання виносу частинок завантаження з апарату у верхній частині біосорбера передбачена сепараційна зона діаметром 100 мм і переливом висотою 20 мм. У кришці апарату зроблено отвір для виходу відпрацьованого повітря.
Нижче рівня біосорбційних колони розташовуються приймальня ємність і збірник чистої води. У приймальної ємності знаходиться занурювальний відцентровий насос, що подає воду в аератор. Збірник і приймальня ємність знаходяться в одному корпусі, розділеному перегородкою, що не доходить до верхнього краю на 20 мм. Крім того, в нижній частини вони повідомляються трубопроводом з краном рециркуляції. Це дозволяє виключити нерівномірність подачі і відведення рідини, переповнення будь-який з ємностей, а також забезпечує стабільність киплячого шару і задану кратність рециркуляції.
Установка працює наступним чином. Стічна вода подається до приймальної ємність. Далі насосом вона подається в аераційну колону, після чого поступає під псевдозріджений шар сорбенту. При контакті стічних вод з насадкою відбувається очищення від фенолу і інших органічних забруднень в результаті їх адсорбції завантажувальним матеріалом. На поверхні останнього утворюються мікрозони з підвищеною концентрацією органічних речовин. При достатній концентрації кисню створюються сприятливі умови для розвитку мікроорганізмів, які здійснюють біоокислення адсорбованих забруднень, тобто біорегенерацію сорбенту. Надлишкова маса мікроорганізмів у вигляді суспензії потоком води виноситься з псевдоожиженного шару в сепараційні зону і затримується в ній, а очищена вода збирається в лотках переливу і відводиться з установки.
Дана установка дозволяє проводити не тільки процес очищення, а й іммобілізацію мікроорганізмів у одному апараті, без переміщення завантаження.
2.3 Відпрацювання режимів іммобілізації і очищення
Для подальших досліджень в якості носія для іммобілізації мікроорганізмів був обраний активоване вугілля, оскільки іммобілізований сорбент на його основі має набольшей ефективністю з розкладання фенолу.
Оскільки лабораторний біосорбер (рис. 5) дозволяє проводити іммобілізацію мікроорганізмів і подальше використання отриманого сорбенту в одному апараті, то процес іммобілізації клітин проводився в режимі киплячого шару шляхом прокачування концентрованої суспензії клітин мікроорганізмів через колону з носієм.
Далі був проведений експеримент з визначення оптимального часу іммобілізації. Для цього проводився відбір проб рідини із збірки та визначення її оптичної щільності на фотоелектрокалориметри ФЕК-3. Оскільки вміст мікроорганізмів в рідині пропорційно її оптичної щільності (за умови, що для культивування використовуються прозорі середовища), то для визначення кількості іммобілізованих клітин використовували найбільш простий турбідиметрично метод. Результати експерименту представлені на рис.6. br/>
В
Як видно з графіка, кількість клітин в середовищі зменшується, а кількість іммобілізованих клітин, відповідно, збільшується при проведенні процесу до 4,5-5 годин. Тобто за цей час іммобілізація проходить повністю, і проведення процесу більш тривалий час недоцільно. Збільшення оптичної щільності після 5 години роботи установки, мабуть, пов'язано із завершенням адаптації мікроорганізмів і початком їх інтенсивного розмноження.
Відпрацювання процесу очищення стічних вод з використанням біосорбенту зводиться до визначення питомої швидкості окислення забруднюючих речовин, так як цей технологічний параметр необхідний для знаходження кількості біосорбенту, необхідної для проведення очище...
