Иванов Н.В.
1, Ананьев Е.О.
1
1Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет
Ухудшение качества воды в поверхностных источниках происходит из-за их постоянного загрязнения веществами антропогенного происхождения: нефтепродуктами, поверхностно-активными веществами, органическими и биогенными элементами, что связано с недостаточной глубиной очистки сточных вод. Это говорит о том, что технология и сооружения не справляются с современной антропогенной нагрузкой. В связи с развитием промышленности, в частности моющих средств, количество наименований которых трудно сосчитать, а также резкое увеличение использования стиральных машин в быту, привело к изменению состава хозяйственно-бытовых сточных вод. С каждым днем увеличивается содержание биогенных элементов (азота и фосфора), так как разрабатываются новые составы моющих средств, защищающих нагревательные элементы моющих машин от накипи, улучшающих стирку загрязненного белья и пр. Содержание полифосфатов в составе моющих средств может достигать 30-50%. Удаление биогенных элементов из сточных вод требуется в связи с тем, что соединения азота и фосфора вызывают процесс эвтрофикации водоемов. Эвтрофикация – процесс роста биологической растительности водоемов, который происходит вследствие превышения баланса питательных веществ. Он сопровождается чрезмерным развитием водорослей, особенно зеленых и сине-зеленых, преобладанием нежелательных видов планктона, нарушением жизнедеятельности рыб. Продукты метаболизма водорослей дают воде неприятный запах, могут вызывать кожные аллергические реакции и желудочно-кишечные заболевания у людей и животных. При своем разложении водоросли выделяют в воду полипептиды, аммиак и промежуточные продукты белкового распада. В воде отмечается содержание фенолов (канцерогенов), в 3-4 раза превышающих ПДК. Удаление биогенных элементов требуется также при создании оборотных и замкнутых систем водоснабжения промышленных предприятий, использующих биологически очищенные городские сточные воды. Наличие соединений фосфора и азота вызывает биологическое обрастание трубопроводов, коллекторов и другого канализационного оборудования, а присутствие аммонийного азота, нитритов и нитратов приводит к развитию коррозионных процессов. Традиционная биологическая очистка сточных вод не обеспечивает достаточной глубины удаления биогенных элементов. Так, при механической очистке содержание азота и фосфора снижается на 8- 10%, а при биологической – на 35-50%. Даже при значительной рабочей дозе активного ила 6 г/дм3 для биологического процесса очистки сточных вод в аэротенках эффективность удаления фосфора может повыситься только на 50-55%. Согласно современным исследованиям, более ответственную роль в эвтрофикации водоемов принадлежит фосфору, поэтому для сдерживания процессов эвтрофикации необходимо в первую очередь удалять соединения фосфора. Для извлечения фосфора из сточных вод могут быть использованы физико-химические, химические и биологические методы, а так же их комбинация.
Наибольшее распространение получил реагентный метод, сущность которого заключается в образовании нерастворимых соединений фосфора и выведении их из системы в виде осадка. В качестве реагентов используют разнообразные соединения железа и алюминия. При этом раегенты могут быть введены: на стадии механической очистки, в сооружения биологической очистки, а также на стадии доочистки.
Эффективность реагентного удаления фосфора может достигать практически 100 %. Однако, реагентный метод нельзя признать экономически оправданным из-за большого расхода реагента, затрат на доставку и эксплуатацию реагентного хозяйства. Поэтому в последнее время специалистами в области очистки все большее внимание уделяется разработке технологии глубокого удаления фосфора модифицированными биологическими методами, за счёт чередования аэробных и анаэробных условий пребывания активного ила. Этот способ основан на том, что в анаэробных условиях клетки ила в результате гидролиза полифосфатов отдают накопленный фосфор в окружающую их воду, а в последующей аэробной стадии активно его потребляют, освобождая тем самым очищенную воду от фосфатов.
Для удаления азота из сточных вод могут быть использованы как физико − химические (отдувка аммиака, ионный обмен, адсорбция активным углем с предварительным хлорированием, электролиз, озонирование, химическое восстановление, деминерализация − обратный осмос, электродиализ, дистилляция), так и биологические (нитрификация и денитрификация) методы. В практике очистки городских сточных вод для удаления азота все шире используется метод биологической нитрификации − денитрификации.
Исходя из этого, следует, что современные методы весьма качественно выполняют свою задачу, но по причине быстрого технического развития через небольшой период времени этих методов уже будет недостаточно и нужно разрабатывать новые способы, но с уже более мощным действием.
Список литературы:
Яковлев С.В., Воронов Ю.В. «Водоотведение и очистка сточных вод» Учебник для вузов: - М.: АСВ, 2002-704 с.
www.profiz.ru
www.acs-nnov.ru
