Інтенсифікація процесу аеробного зброджування і доочищення біологічно очищеної стічної води

В умовах нарощування антропогенних навантажень на природне середовище, розвитку суспільного виробництва і зростання матеріальних потреб виникає необхідність розробки і додержання особливих правил користування водними ресурсами, раціонального їх використання та екологічно спрямованого захисту [1].

Скорочення обсягів скидів забруднень у водойми можливі за рахунок збільшення потужності очисних споруд, створення підприємств із замкненим циклом водокористування, розробкою та впровадженням локальних очисних споруд. Важливим фактором є розробка нових технологій, які б інтенсифікували процес очищення стічної води взагалі і від органічних сполук зокрема.
Водні ресурси України поки що перевищують теперішній рівень водоспоживання, проте вже сьогодні в багатьох південних районах країни відчутний значний дефіцит води. Ріст водокористування призводить до збільшення кількості стічних вод. Об`єм води, що скидається у водоймища складає приблизно 2 % від середньорічного стоку. Вода, що використовується на потреби промисловості, комунального і сільського господарства, не тільки сама забруднюється, але й надходячи у водойми, забруднює їх, знижуючи самоочисну спроможність водойм. Спроможність до самоочищення не безмежна, і тому перевищення норм забруднень, припустимих до скидання у водойми, може призвести до незворотних змін і до загибелі водойм. Скидання промислових та побутових стічних вод, які не пройшли очищення та обробку на очисних спорудах, викликає перевищення гранично-допустимих концентрацій тих чи інших забруднюючих речовин, що може позначитися на здоров’ї населення, завдати шкоду водній флорі, фауні та викликати цілий ряд несприятливих явищ, та призвести до великих втрат цінних речовин, утилізація яких могла б істотно збільшити їх ресурси.
Таблиця 1 - Експериментальні дані озонування біологічно очищених стічних вод у динамічних умовах



досліду

Початкові показники

Час контакту, хв.

Витрати ОПС,
л/хв.

Витрати БОС води, л/хв.

Концент-рація озону,  г/л

ХСК,
мг О3/л

Кольо-
ровість

Прозо-
рість

 

рН

1

3

1,9

0,5

15,39

62,8

75

40

7,23

2

2

1,9

0,75

13,57

60,9

75

40

7,25

3

1

1,9

1,5

12,28

59,02

75

40

7,23

4

0,5

1,9

3,0

9,96

94,36

75,2

36

7,1

5

3

2,7

0,5

9,96

70,3

78,2

35

7,2

6

2

2,7

0,75

9,96

70,3

78,2

35

7,25

7

1

2,7

1,5

9,96

62,9

78,2

36

7,1

8

0,5

2,7

3,0

9,96

60,7

78,2

36

7,17

9

3

1,0

0,5

15,45

135,5

1:4

16

7,95

10

2

1,0

0,75

15,45

135,5

1:4

16

7,95

11

1

1,0

1,5

15,45

135,5

1:4

16

7,95

12

0,5

1,0

3,0

15,45

135,5

1:4

16

7,9

13

3

1,4

0,5

14,2

80,54

1:4

16,5

7,95

14

2

1,4

0,75

15,4

135,5

1:4

16

7,95

15

1

1,4

1,5

15,4

135,5

1:4

16

7,95

16

0,5

1,4

3,0

15,4

135,5

1:4

16

7,95

17

3

1,9

0,5

14,2

80,54

1:4

16,5

7,8

18

2

1,9

0,15

14,2

80,54

1:4

16,5

7,8

19

1

1,9

1,5

14,2

80,54

1:4

16,5

7,8

20

0,5

1,9

3,0

14,2

80,54

1:4

16,5

7,8

21

3

2,7

0,5

11,2

140,95

1:5

13,3

7,75

22

2

2,7

0,75

10,9

140,95

1:5

13,3

7,73

23

1

2,7

1,5

10,9

140,95

1:5

13,3

7,63

24

0,5

2,7

3,0

10,9

140,95

1:5

13,3

7,63

Скидання в середньому 1 м3 неочищених або стічних вод робить непридатними до використання 10-50 м3 води поверхневих джерел. Тому запобігання забрудненню водойм та очищення стічних вод набуває в теперішній час важливого значення  [2].

Таблиця 2 - Експериментальні дані озонування біологічно очищених стічних вод у динамічних умовах



досліду

Кінцеві показники

Час контакту, хв.

Витрати ОПС,
л/хв.

Витрати БОС води, л/хв.

Концент-рація озону,  г/л

ХСК,
мг О3/л

Кольо-
ровість

Прозо-
рість

 

рН

1

3

1,9

0,5

9,73

59,02

94

>50

7,42

2

2

1,9

0,75

8,14

51,1

93,2

>50

7,40

3

1

1,9

1,5

6,99

60,0

91,7

43,0

7,33

4

0,5

1,9

3,0

5,36

92,5

90,0

41,0

7,2

5

3

2,7

0,5

7,54

61,8

96,2

42,0

7,18

6

2

2,7

0,75

7,07

62,9

95,9

42,0

7,28

7

1

2,7

1,5

5,71

62,9

95,2

40,0

7,18

8

0,5

2,7

3,0

5,51

59,2

91,8

38,0

7,18

9

3

1,0

0,5

11,8

60,98

1:1

24,0

7,85

10

2

1,0

0,75

11,7

74,54

1:1

23,0

7,87

11

1

1,0

1,5

9,49

81,3

1:1,5

22,0

7,85

12

0,5

1,0

3,0

7,9

121,9

1:2

20,0

7,90

13

3

1,4

0,5

10,6

53,7

1:1

33,0

7,85

14

2

1,4

0,75

10,6

81,3

1:1,5

30,0

8,05

15

1

1,4

1,5

8,78

121,8

1:1,75

28,0

7,82

16

0,5

1,4

3,0

6,66

129

1:2

23,0

7,82

17

3

1,9

0,5

10,6

33,54

1:1

34,2

7,72

18

2

1,9

0,15

9,75

46,98

1:1

34,0

7,72

19

1

1,9

1,5

8,42

53,76

1:1,5

32,8

7,75

20

0,5

1,9

3,0

7,43

53,76

1:2

32,0

7,75

21

3

2,7

0,5

7,47

63,81

1:1

28,9

7,4

22

2

2,7

0,75

7,05

80,24

1:1,5

26,7

7,4

23

1

2,7

1,5

6,2

118,2

1:2

24,5

7,4

24

0,5

2,7

3,0

5,6

120,8

1:3

22,5

7,43

Але скорочення кількості стічних вод та їх повторне використання не дозволяє цілком вирішити проблему запобігання забруднення водойм. Як у системі оборотного водопостачання, так і при прямоточному водопостачанні необхідною ланкою залишається процес очищення стічних вод, що утворюються, або перед поверненням їх у технологічний процес, або перед випуском у водойм.
Відповідно до характеру забруднення стічні води можуть змінювати хімічний режим водойм і впливати на механічний склад і розподіл грунтів в них. Здебільшого ці зміни у водоймі взаємозалежні.
Вплив на хімізм водойма залежить від складу стічних вод: токсичні речовини, що містяться у виробничих стічних водах, є отруйними для гідробіонтів; висока концентрація органічних речовин призводить до створення у водоймі анаєробні умови; так само діють сульфіди, що знижують окисно-відбудовний потенціал, тощо. Підвищене утримання в стічних водах біогенних елементів призводить до заростання водойм.
Серьозної уваги заслуговує розробка нових технологій біохімічного очищення виробничих стічних вод із використанням сировини і відходів виробництва даного підприємства або відходів інших виробництв [2]. Серед відомих технологій біохімічного очищення стічних вод найбільш ефективним та економічно доцільним є технологія аеробного збродження. Але для обласного центру – м.Черкаси характерно скидання у стічні води ВАТ «Азот» стічних вод промислових та комунальних підпрємств усього міста. Токсичні сполуки (іони важких металів, органічні розчинники, ртуть, кадмій тощо) пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів процесу аеробного зброджуванння, що у свою чергу призводить до збільшення концентрації органічних сполук у воді що іде на скидання у р. Дніпро. Використання стадіїї  хлорування для знезаражування стічних вод в таких умовах призводить до синтезу оксихлорпохідних – високотоксичних сполук, які отруюють воду р. Дніпро.
В даній роботі поставлено завдання уникнути надходження оксихлорпохідних у воду, яка іде на скидання у водоймище, запропонувавши технологію інтенсифікації біологічного методу очищення. Для вирішення цієї проблеми проведені дослідження з озонування біологічно очищених стічних вод на очисних спорудах

ВАТ “Азот” м. Черкаси. Проведені досліди, розрахунки та отримані дані дозволяють зробити висновок про необхідність використання процесу озонування на стадіях аеробного зброджування та знезаражування біологічно очищених стічних вод. Розроблено технологічну схему, надано схему пілотної установки з озонування. Розраховано економічну доцільність використання даного процесу.

Висновки
1. Експериментально підтверджено, що ступінь пригнічення життєдіяльності гідробіонтів,  а також процеси рідкофазного окиснення органічних сполук методом озонування, залежать від температури води, дози озону, часу дії окислювача, а також від кількості токсичних інгредієнтів у воді.
2. Біопоглинання шляхом мікрофільтрації знижує вихідну кількість токсичних сполук і гідробіонтів, пропорційно знижує дозу озону на 10-12 %.
3. Досягається зниження дози озону з 2,82 до 2,25 мг/дм3 за рахунок застосування високого тиску при дозуванні озоно-повітряної суміші в воду і обробці останньої.
4. На основі експериментальних даних проведений вибір оптимального типа реактора-змішувача озоно-повітряної суміші з водою.
5. Представлена технологічна схема процесу очищення стічної води після біологічного очищення методом аеробного збродження з використанням додатково метода озонування.

Інтенсифікація процесу аеробного зброджування і доочищення біологічно очищеної стічної води [Електронний ресурс]  / [Фоміна Н.М., Столяренко Г.С.] // Режим доступу: http://eco.com.ua/content/intensyfikaciya-procesu-aerobnogo-zbrodzhuvannya-i-doochyshchennya-biologichno-ochyshchenoyi

Оцінка: 
0
No votes yet