В биологической очистке сточных вод есть много аспектов, величин, взаимосвязи между которыми до конца еще не изучены. Экспериментальные исследования режима работы аэротенков в совокупности с применением на практике позволят заполнить многие пробелы в этой области.
Многие методы очистки природных и сточных вод основаны на окислительно-восстановительных реакциях. К таким методам относятся: биологическая очистка сточных вод, каталитическое разрушение органических веществ кислородом воздуха, удаление железа и марганца из воды, обеззараживание и т. д. Как правило, биологическая очистка сточных вод осуществляется с помощью микроорганизмов, которые сначала адсорбируют на себе загрязнения, а затем минерализуют их. Первый процесс протекает быстро (примерно за 10–15 мин), а второй затягивается на длительное время. Продолжительность десорбции зависит от условий работы сооружений, температуры, интенсивности перемешивания, подачи кислорода и многих других факторов.
Активный ил в аэротенках представляет собой биологическую систему – альганобактериальное сообщество [1], напоминающее целостный живой организм, способный дышать, в котором проходят окислительные процессы.
Основные задачи, которые ставят исследователи при биологической очистке промышленных сточных вод, связаны с изучением биоценозов активного ила, биохимической активности микроорганизмов, а также условий среды, определяющих развитие микробных ценозов (температура, рН, растворенный кислород и т. п.) [2, 3], и, соответственно, технологические параметры аэробных реакторов. Имеется недостаточно сведений об окислительных свойствах и реакциях биомассы в дневное и ночное (летняя и зимняя продолжительность суток) время.
Следует отметить, что эффективность очистки сточных вод от загрязнений зависит от соблюдения рекомендуемого [4] соотношения БПКполн :N : P = 100 : 5 : 1, что не всегда возможно, особенно если это локальные очистные сооружения какого-либо малого предприятия или торгового центра, число которых в последнее время все увеличивается.