УДК 628.315.2 К.Т. Оспанов ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С

УДК 628.315.2
К.Т. Оспанов
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С
ПРИМЕНЕНИЕМ ЗАГРУЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА ЦЕОЛИТА
Ещё в шестидесятые годы в отечественной практике были проведены научные исследования
по возможности использования для интенсификации процессов биологической очистки
прикреплёнными биоценозами. Было показано, что по своей активности иммобилизованные
биоценозы значительно превышают окислительную способность свободноплавающего активного
ила. Таким образом, применение загрузочных материалов для иммобилизации закреплённых на их
поверхности активной биомассы открывает новые возможности оптимизации работы
биологических сооружений не только для их интенсификации, но и для достижения более высоких
результатов глубокой очистки сточных вод /1/.
В качестве загрузочного материала применяются как синтетические, так и природные материалы
различной конфигурации, способные равномерно заполнять объемное пространство сооружения,
сохранять свое местоположение в процессе движения сквозь них потока очищаемой воды.
Важными характеристиками материала загрузки аэротенков являются наличие развитой
поверхности, на которой закрепляются разнообразные микроорганизмы, необходимые для
обеспечения заданных технологических параметров биохимических процессов, и способность
длительное время сохранять свои свойства. В качестве такой загрузки в аэротенках применяются
всевозможные материалы, располагающиеся хаотично в сооружениях биологической очистки и
доочистки сточных вод.
Целью нашей
работы является исследование возможности применения в качестве
загрузочного материала цеолита Чанканайского месторождения для глубокого удаления азота и
фосфора в процессе биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.
Возможность применения цеолита в качестве загрузочного материала для биологической
интенсификации биологической очистки сточных вод проводились на лабораторных моделях,
работающих в проточном режиме. В контрольной модели без загрузочного материала.
Лабораторная модель состояла из бака подачи сточной жидкости, аэротенка и вторичного
отстойника (рис.1).
Для модели аэротенка была использована колонна из стекла объёмом 8 л, внутренним
диаметром 100 мм и колонна отстойника объемом 2 л, внутренним диаметром 100 мм. Аэротенк и
вторичный отстойник оборудованы распределенными по высоте патрубками, диаметром 10мм, с
резиновыми шлангами и зажимами для осуществления подачи сточной жидкости и отвода смеси
очищенной сточной жидкости и активного ила во вторичный отстойник, а также для отбора проб.
Воздух в аэротенк подавался с помощью компрессора через керамический фильтрос.
Рециркуляция активного ила осуществлялась при помощи эрлифта. Подача поступающей сточной
воды производилась из бака объёмом 50 л. Отвод очищенной воды осуществлялся из отстойника в
канализацию. Расход сточной жидкости на установку составлял 0,025 м /сут. Пребывания сточной
жидкости составил в аэротенке 8 ч. Объем отстойника соответствовал времени отстаивания
иловой смеси 3 ч.
Рис. 1. Схема лабораторной установки
1-аэротенк; 2-отстойник; 3- бак сточной водой; 4- полка загруженной цеолитам;
5- отвод очищенной воды; 6- подача воздуха
Аэротенк оснащался исследуемым загрузочным материалом.
Исследования проводились на сточной воде с.Акжар, в соответствии с общими правилами
отбор проб осуществлялся вручную. Расход сточной воды замерялся объёмным методом.
Химические анализы воды выполнялись по следующим показателям: БПК5, взвешенные вещества,
фосфаты, азот аммонийный, нитриты, нитраты (табл. 1). Активный ил оценивался по следующим
параметрам: доза ила, иловой индекс, зольность.
Таблица 1. Основные данные по проведенным лабораторным исследованиям
Показатели
Поступающая
сточная
жидкость
Очищенная сточная жидкость
С загрузочным
материалом
Без загрузочного
материала
Взвешенные вещества, мг/л
БПК5 мг/л
69,7
60,5
4,1-4,3
3,8-4,3
15,2-18,3
15,4-16,3
Азот аммонийный, мг/л
15-30
0,2-0,7
0,4-2,0
Азот общий, мг/л
20-30
0,4-1,2
3-8
Нитриты, мг/л
-
0,01-0,02
0,02-0,89
Нитраты, мг/л
-
3,7-5,5
18,3-19,2
Фосфаты, мг/л
5-20
0,5-2,3
3-7,2
Проведенные исследования показали принципиальную возможность удаления соединений азота
из очищаемой сточной воды в аэротенке с загрузочным материалом цеолитом. Наибольший эффект
достигается с объемом загрузочного материала 20%, при времени пребывания иловой смеси в реакторе в
течение 8 часов и рециркуляции активного ила в количестве 100% от объема обрабатываемой жидкости
при этом достигается наиболее полное удаление аммонийного и общего азота.
На основании проведенных анализов можно сделать следующие заключения: Применение
цеолита как загрузочного материала интенсифицирует процессы глубокой биологической очистки
сточных вод, как по органическим загрязнениям, так и по биогенным элементам; Цеолит
значительно повышает дозу активного ила, что способствует стабильному удалению соединений
азота аммонийного и органических загрязнений. Цеолит имеет развитую поверхность для
закрепления на ней иммобилизованной биомассы. Данный вид загрузочного материала не требует
регенерации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мишуков Б.Г., Соловьева Е.А. Удаление азота и фосфора на очистных сооружениях городской
канализации. Приложение к журналу «Вода и экология», -2004 г. 72 стр.
Резюме
Бұл мақалада қазіргі кезде сарқынды су құрамындағы биогенді элементтерді тазартудың
маңыздылығы қарастырылған. Осы проблеманы шешудегі жүктеме ретінде цеолитті пайдалану
мүмкіншілігі анықталған. Ол лабораториялық зерттеулер нәтижелерімен дәлелденген.
Summary
This article discusses the need for new and improving existing methods of sewage treatment from nutrients.
To solve this problem, determine the possible application of zeolite as loading material. The studies on laboratory
models and the main indicators.
Keywords: waste water, aerotank, microorganisms, aeration, heat, activated sludge
Казахский национальный технический
университет им.К.И.Сатпаева
Поступила 3.03.2010 г.