Биотехнологическое производство лекарств и проблемы биобезопасности

• Обычно  используют сточные воды с различными значениями рН так, чтобы при смешении суммарное значение рН оказалось близкой к оптимуму.

Содержание кислорода

оптимальное количество растворенного кислорода от 1 до 5 мг/л.

• Скорость растворения кислорода в сточной воде не должна быть ниже скорости его потребления микроорганизмами активного ила.

Это требование обусловлено  тем, что для кислорода, как и  для всякого субстрата, наблюдается  влияние его концентрации на скорость роста микроорганизмов, описываемое зависимостью, аналогичной уравнению Моно.

Снижение концентрации растворенного  кислорода приводит:

1. к снижению скорости роста ила и, следовательно, к снижению скорости очистки;
2. к ухудшению потребления органических загрязнений;
3. К  накоплению продуктов жизнедеятельности микроорганизмов;
4. к развитию нитчатых формы бактерий Sphaerotilus nataus, концентрация которых при нормальный работе очистных сооружений невелика

Конвекция (перемешивание)

Этот процесс обеспечивает поддержание активного ила во взвешенном состоянии, создает благоприятные  условия для массопереноса компонентов  питания и кислорода 

Биогенные элементы

• Кроме С микроорганизмам для нормального функционирования необходимы N и P, а также Mg, K, Na
• недостаток N и P резко снижает эффективность процесса очистки и приводит к накоплению нитчатых форм бактерий. Количество их, необходимое микроорганизмам для нормального функционирования, определяется видом органических соединений, присутствующих в сточных водах, его можно рассчитать теоретически.
• Mg, K, Na - как правило, присутствуют в сточных водах в достаточном количестве, при недостатке добавляют водорастворимые соли.
• В качестве добавок биогенных элементов при очистке производственных стоков используют фекальные сточные воды, содержащие N и P в большом избытке, при этом снижается концентрация синтетических органических загрязнений.

Доза и возраст активного  ила

• В обычных очистных сооружениях типа аэротенка текущая концентрация активного ила не превышает 2—4 г/л.
• Увеличение концентрации активного ила в сточной воде приводит к росту скорости очистки, но требует усиления аэрации.
• Чем меньше возраст активного ила тем эффективнее очистка воды «молодой» активный ил более рыхлый, имеет хлопья меньшего размера, с  низким содержанием простейших; одновременно с этим осаждаемость «молодого» активного ила в системах вторичных отстойников несколько лучше.

Возраст активного  ила Т  -  время его рециркуляции в системе очистных сооружений, вычисляется формуле:

V - объем аэратенка, м3;

 Хср - средняя концентрация активного ила, кг/м3;

Qст - расход сточной воды, м3/ч;

 Wn - скорость прироста активного    ила, кг/(м3ч).

Техническая реализация аэробных способов очистки

• Аэробный способ очистки сточной воды основан на использовании системы аппаратов аэротенк — вторичный отстойник.

Выбор конкретной схемы определяется:

1. расходом сточной воды,
2. составом и концентрацией загрязнений,
3. требованиями к качеству очищенной воды и т. п.

Аэротенк

• открытое железобетонное сооружение, через которое пропускается сточная вода, содержащая органические загрязнения и активный ил. Суспензия ила в сточной воде на протяжении всего времени нахождения в аэротенке подвергается аэрации воздухом.
• В зависимости от способа <