Исследование инновационного реагентного препарата в процессе биологической очистки сточных вод

Введение

Промышленные и хозяйственно-бытовые сточные воды являются одним из главных загрязнителей окружающей среды, а именно водных объектов из-за содержания в них органических примесей, тяжелых металлов, а также биогенных элементов – фосфора и азота [1]. Таким образом, утилизация и обезвреживание крупнотоннажных отходов,  таких как сточные воды, продолжает оставаться актуальной задачей экологической биотехнологии [2].

В настоящее время биологическая очистка сточных вод (или очистка воды активным илом) является наиболее универсальным и широко применяемым методом удаления загрязняющих веществ. Также биологический метод очистки – это самый экологический способ обезвреживания крупнотоннажных отходов. Однако традиционные методы, примняемые действующими коммунальными очистными сооружениями, не гарантируют достижения высокой степени очистки. [3] Для достижения достаточного уровня очистки сточных вод от биогенных элементов, в частности от фосфора и азота, а также от нефтепродуктов в настоящее время чаще всего применяют объединеные процессы биологической и реагентной очистки. В результате комплексного процесса биологической и реагентной очистки возрастает эффективность удаления примесей различной природы, а также улучшается основной технологический параметр – седиментационные свойства активного ила.

Поскольку реагентные препараты при внесении в очистные сооружения, так или иначе, контактируют с микробным сообществом активного ила, это может спровоцировать ингибирование процесса очистки сточных вод и, как следствие, загрязнение окружающей среды недоочищенными сточными водами.

На сегодняшний день производители реагентных препаратов продолжают разрабатывать и выпускать новые инновационные реагенты способные (как заявляют производители) [4] не оказывать негативного воздействия на сообщество активного ила и при этом повышать эффективность процесса очистки сточных вод. Однако, актуальным остается исследование эффективности процесса биологической очистки сточных вод при применении инновационных реагентных препаратов с оценкой состояния и свойств микробного сообщества активного ила [5].  

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сточные воды и их характеристика

1. Формирование состава сточных вод

Сточные воды – это загрязнённая в следствии деятельности человека, использованная на нужды, бытовые или производственные, вода, имеющая в своем составе бытовые отходы, производственные отбросы, удаляемая с территории населенных пунктов и промышленных предприятий системами водоотведения. Исходя из этого, к сточным водам можно отнести воды, возникающие в результате выпадения атмосферных осадков в пределах территории городов и промышленных объектов, подлежащие удалению через канализацию или самотёком, а также последующей очистке [6].

Основными характеристиками сточных вод являются: количество сточных вод, характеризуемое расходом, измеряемым в л/с или м3/с, м3/сут и т.д.; компоненты загрязнений и содержание их в сточных водах, характеризуемое концентрацией загрязнений, измеряемой в мг/л или г/м3. Важной характеристикой сточных вод является степень равномерности их образования и поступления в водоотводящие системы. Эти характеристики учитываются при проектировании водоотводящих систем [7].

Сточные воды можно разделить на категории, которые классифицируют исходя из происхождения, характеристики, а также вида примесей, входящих в их состав [8]. Исходя из состава загрязнений, сточные воды можно разделить на:

– биологические;

– органические;

– минеральные.

К органическим загрязнениям можно отнести примеси растительного и животного происхождения.

К минеральным загрязнениям — глину, кварцевый песок, а также щелочи, минеральные кислоты и их соли, минеральные масла и т. д.

К биологическим и бактериальным загрязнениям — различные микроорганизмы: грибки (дрожжевые и плесневые), водоросли и бактерии, в том числе возможно наличие болезнетворных, например, возбудители брюшного тифа, паратифа, дизентерии и др.

Независимо от происхождения, любые примеси сточных вод можно разделить на четыре основные категории в зависимости от размера их частиц: