Простейшие

Относятся к одноклеточным животным организмам. Размеры простейших колеблются от 5 до 30 мкм. Многие простейшие способны к передвижению.

Встречаются всюду в сточных водах, иле, испражнениях, почвах, пыли, реках, озерах и на очистных сооружениях, работающих в аэробных условиях. Они принимают активное участие в минерализации органических веществ естественных и искусственных условиях очистки природных и сточных вод.

Простейшие включают в себя семь типов, три из которых вызывают заболевания у человека.

Закономерности распада органических веществ

Для того чтобы происходил процесс биохимического окисления органических веществ, находящихся в сточных водах (СВ), они должны попасть внутрь микроорганизмов. К поверхности клеток эти вещества доставляются за счет конвективной и молекулярной диффузии, а внутрь клетки проникают посредством диффузии через полупроницаемые цитоплазматические мембраны в следствии разности концентрации веществ в клетке и вне ее. Однако большая часть вещества попадает внутрь клеток при помощи специфических белков переносчиков. Выполнив свою функцию, белок выходит из клетки и включается в новый цикл переноса.

Основную роль в процессе очистки СВ играют процессы превращения вещества, протекающие внутри микроорганизмов. Эти процессы заканчиваются окислением вещества с выделением энергии и синтезом новых веществ с затратой энергии.

Скорость биохимической реакции определяется активностью ферментов, которая зависит от температуры, рН и присутствия в СВ различных веществ. С повышением температуры скорость ферментативных процессов повышается, но до определенных пределов. Для каждого фермента имеется оптимальная температура, выше которой скорость реакции падает. Для биохимического разложения сложной смеси органических веществ необходимо от80 до 100 различных ферментов.

Если в сточных одах находится несколько веществ, то процесс окисления будет зависеть от содержания и структуры всех растворенных органических веществ. В первую очередь, будут окисляться те вещества, которые необходимы для создания клеточного материала и для получения энергии. Другие вещества потребляются микроорганизмами в зависимости от набора ферментов с равными или разными скоростями окисления, одновременно или последовательно. Порядок окисления веществ оказывает влияние на продолжительность процесса очистки СВ.

Очистка сточных вод в природных условиях

Аэробные процессы биохимической очистки могут протекать в природных условиях и в искусственных сооружениях. В естественных условиях очистка происходит на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах.

Поля орошения и фильтрации

Представляют собой специально подготовленные земельные участки, используемые одновременно для очищения СВ и агрокультурных целей – выращивание зерновых и силосных культур, трав, овощей, а также для посадки деревьев и кустарников. В этих условиях очистка СВ происходит под действием почвенной микрофлоры и бактерий, солнца и воздуха.

Если земельные участки предназначены только для биологической очистки СВ и на них не выращиваются СХ культуры, то такие участки называются полями фильтрации. На полях фильтрации происходит смешение биоценозов воды и почвы, и возникают сложные взаимодействия микроорганизмов на основе симбиоза и конкуренции.

В процессе биологической очистки СВ проходят через фильтрующий слой почвы, в котором задерживают взвешенные и коллоидные частицы, образуя в порах грунта микробиальную пленку. Эта пленка адсорбирует коллоидные частицы и растворенные в СВ вещества. Проникающий из воздуха в поры почвы кислород окисляют органические вещества, превращая их в минеральные соединения. Наибольшее окисление происходит в верхних слоях почвы (0,2 – 0.4 м), так как в глубокие слои проникновение кислорода затруднено.

Поля орошения и фильтрации устраивают на песчаных, суглинистых и черноземных почвах. Грунтовые воды должны находится на уровне не выше 1,25 м от поверхности почвы.

Часть территории поля орошения отводят под резервное поле фильтрации. В зимнее время сточную воду направляют только на резервные поля фильтрации.