Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка):
326
§ 10.3. ОСОБЕННОСТИ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод
Рассмотрим схему формирования смешанных коммунально-промышленных сточных вод, поступающих на городские очистные сооружения (ГОС):
Объем сточных вод j-то предприятия составляет
п
Vj = Е vij, 1 = 1
где V{j — объем локальных стоков; п — число локальных стоков на j-u предприятии.
Соответственно объем стока, поступающего в коллектор городских очистных сооружений от N предприятий, составит
N N п
V0 = Б V,- = Е Е щ JM }*\ t»l
При этом каждый локальный сток при смешении с другими стоками разбавляется в Ку раз:
Щ ~ Vo/vij.
Из очевидных (и обязательных) профилактических мероприятий по предотвращению попадания токсичных соединений в аэротенки ГОС и
Далее В ВОДОеМ НеобхОДИМ КОНТРОЛЬ ТОКСИЧНОСТИ ЛОКаЛЬНЫХ СТОКОВ V(j,
327
V] с учетом соответствующего коэффициента разбавления локальных стоков и стоков отдельных предприятий {К] — Уо/Уу).
Если сток г>у несет в себе токсичные вещества и разбавление его в раз не приводит к детоксикации, то избирательную очистку необходимо осуществлять непосредственно в гу-ы локальном стоке. Рассчитывать на избирательную очистку суммарного стока предприятия или РОС от какого-либо токсиканта не приходится, так как затраты на очистку всего стока гораздо выше, чем локального. Если детоксикация локального стока до требуемых параметров невозможна, необходимо принять меры по его ликвидации либо по изменению технологического процесса.
Фактически для каждого предприятия, сбрасывающего сточные воды в общий коллектор, необходимо иметь своего рода токсикологический паспорт на все локальные стоки (с отнесением к условиям аэрируемого смешанного стока по рН среды, температуре и содержанию 02). Для такой паспортизации могут применяться соответствующие методы биотестирования, в том числе в сочетании с методами аналитического контроля отдельных токсикантов.
Допустим, в суммарном стоке, поступающем на биологическую очистку, расчетное содержание токсикантов (с учетом величины Кц) не превышает предельно допустимой концентрации. Это еще не гарантирует отсутствие в суммарном стоке факторов токсичности. Дело в том, что в процессе смешения различных локальных стоков меняются уело-вия среды, содержание в воде окислителей и восстановителей, ионов металлов переменной валентности и других катализаторов жидкофаз-ных процессов химической трансформации загрязняющих веществ. В результате при смешении исходно нетоксичных стоков в воде могут образоваться новые токсичные соединения. Возможна, напротив, и детоксикация стока вследствие трансформации исходно токсичных загрязняющих веществ в нетоксичные продукты.
Кроме того, неочищенные сточные воды являются благоприятной средой для роста различных микроорганизмов, в частности для смешанных водорослево-бактериальных культур. В близких к анаэробным условиях, характерных для смешанных стоков до их поступления в аэротенк, возможно размножение микрофлоры, продуцирующей во внешнюю среду токсичные вещества. Эти вновь образующиеся токсины также могут оказывать отрицательное воздействие на функционирование природных экосистем или сообщества аэробного активного ила (АИ).
Тем самым наряду с контролем токсичности локальных сточных вод и стоков предприятий необходим контроль токсичности суммарного стока на разных стадиях его очистки. Необходимо предусматривать 328 защитные меры от попадания вновь образующихся токсичных веществ в аэротенк, а также по предотвращению поступления в природный водоем токсикантов, не подвергающихся биохимическому окислению.
Учет всех этих факторов необходим при проектировании инженерных сооружений по очистке коммунально-промышленных сточных вод.
Биологические методы очистки сточных вод от органических загрязняющих веществ и минеральных соединений с помощью микроорганизмов можно разделить на аэробные, анаэробные и комбинированные.
10.3.1. Аэробные методы очистки
Эти методы применяются преимущественно для минерализации органических веществ, растворенных в жидкой фазе сточных вод.
В наиболее простом виде аэробная биологическая очистка осуществляется в естественных условиях — непосредственно в водоеме или в почве. При использовании почвенных методов биологической очистки сточные воды сбрасываются на специально приспособленные для этой цели земельные участки (поля орошения или поля фильтрации).
В почве сточные воды подвергаются окислительному действию комплекса почвенных микроорганизмов. При этом параллельно с окислением органического вещества происходит синтез биомассы микроорганизмов.
Ё состав почвенных микроорганизмов входят различные физиологические группы, специализирующиеся на осуществлении определенных окислительных превращений органических соединений. В результате совокупного действия микроорганизмов происходит окисление органических веществ до газообразных продуктов. Так, углеводы окисляются до углекислого газа и воды. Входящий в состав белка азот окисляется до нитратов:
К~СШН2-СООН-> N02 + С02 + Н20
Сера и фосфор, входящие в состав многих органических соединений,
