апрель 2019

Використання активних поверхонь для інтенсифікації процесу біологічного очищення стічних вод


Мороз В. В. , Громико Андрій Володимирович Громико А. В. , Столяренко Г. С.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Мороз В. В., Громико А. В., Столяренко Г. С. Використання активних поверхонь для інтенсифікації процесу біологічного очищення стічних вод / Химия и современные технологии : Метериалы ІХ Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2019. – C. 46-47


Технологія очищення стічних вод в Україні протягом останніх років не зазнає істотних змін. Результатом цього є значне забруднення природних водойм, у які здійснюються скиди стічних вод. Так, вода річки Дніпро значно відрізняється за гідрохімічними показниками у різних її частинах, і за якістю вода класифікується від чистої на окремих малочисельних ділянках до надзвичайно брудної. Це обумовлено тим, що існує багато неконтрольованих стоків, а строк експлуатації очисних споруд часто перевищує 50 років.

В основі процесів очищення стоків є біохімічні процеси. Покращення біологічного очищення стічних вод спостерігається з підвищенням концентрації активного мулу в аеротенку, так як знижується питоме навантаження на активний мул. Збільшення концентрації мулу призводить до покращення його метаболічних властивостей та підвищенню окислю-вальної потужності аеротенку. Підвищення дози мулу в аераційній споруді можна досягти при використанні нейтральних носіїв для утворення на них фіксованої мікрофлори. При використанні додаткового іммобі-лізованого мулу, розміщеного на носіях, очищення води здійснюється наступними двома групами ценозів: активного зваженого мулу та мулу біоплівки, прикріпленого до носіїв.

Для проведення досліджень було створено модельну установку аеробного біологічного очищення стічних вод. Установка представляє собою модель одноступеневого аеротенка-змішувача, що працює при безперервній аерації в стаціонарному режимі, з вторинним відстійником.

Досліди проводилися за умов сталої температури – 20ºС. Поживним середовищем слугувала стічна вода з очисних споруд м. Черкаси. Перша частина досліджень проводилася в стандартних умовах роботи промислових аеротенків біоценозами активного мулу, що знаходився в підвішеному стані. Друга частина досліджень проводилася в умовах очистки стічної води як біоценозами активного мулу, що знаходився в підвішеному стані, так і біоплівкою, прикріпленою до носіїв.

В якості носія біоплівки активного мулу було використано шматки упаковки із біологічної пластмаси, що мали правильну форму з розвиненою поверхнею.

Ефективність процесу біологічної очистки контролювалася за зміною у стічній і очищеній воді наступних показників: хімічне споживання кисню (ХСК), водневий показник (рН).

Результати отримані під час проведення експериментів представлено у вигляді графічних залежностей на рисунках 1 та 2.

Рисунок 1 – Графічні залежності зміни показника ХСК розчину стічної води в процесі біологічного очищення в аеро-тенку. 1 – без використання носіїв біоплівки; 2 – з використанням носіїв біоплівки.

Рисунок 2 – Графічні залежності зміни рН розчину стічної води в процесі біологічного очищення в аеротенку. 1 – без використання носіїв; 2 – з використанням носіїв.

Характер зміни ХСК, представлений кривими 1 та 2 на рисунку 1 наглядно демонструє прискорення біохімічних процесів окислення за умови використання носіїв біоплівки. За один і той же проміжок часу ступінь очищення стічних вод зростає після 5 до 60 хвилин проходження процесу на 44-94%.

На рисунку 2 представлено динаміку зміни в часі рН розчину стічної води в процесі біологічного очищення в аеротенку.

З рисунка видно, що рН розчину стічної води з часом проходження процесу біохімічного розкладання забруднювачів зростає. Така зміна свідчить про початок процесу біологічного розкладання органічних сполук. За перших 20 хвилин суттєвої різниці в зміні рН для різних умов проведення процесу в аеротенку не спостерігається. В подальшому спостерігається більш різке зростання величини рН для умов використання носіїв біоплівки в аеротенку. Це свідчить про більшу величину швидкості окисних процесів в аеротенку з використанням носіїв біоплівка.

Використання носіїв біологічної плівки в аеротенку дозволить скоротити час очищення стічних вод і прийняти більшу кількість стічної води не змінюючи його конструкцію.