Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.06) на тему:Аэробная биологическая очистка активным илом сточных вод агропромышленного сектора

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ВЕТЕРИНАРНОЙ САНИТАРИИ, ГИГИЕНЫ И ЭКОЛОГИИ

На правах рукописи

ДЕНИСОВ Аркадий Алексеевич

АЭРОБНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА АКТИВНЫМ ИЛОМ СТОЧНЫХ ВОД АГРОПРОМЫШЛЕННОГО СЕКТОРА

Специальность:

16.00.06 — ветеринарная санитария, ветеринарно-санитарная экспертиза и гигиена переработки продуктов животноводства

16.00.03 — ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология и иммунология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва — 1992

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности (ВНИиТИБП), г. Щелково, Московской области.

Официальные оппоненты:

доктор ветеринарных наук, профессор Таланов Г. А. (ВНИИВСГЭ) доктор биологических наук, профессор Токарик Э. Ф. (ВНИиТИБП) доктор биологических наук, профессор Воронин Е. С. (МВА)

Ведущая организация — Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии, г. Покров.

на заседании специализированного совета Д 020.50.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте ветеринарном санитарии, гигиены и экологии, Москва, Звенигородское шоссе, д. 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научио-исследовательского института ветеринарном санитарии, гигиены и экологии.

Автореферат разослан « » 199 г.

Ученый секретарь "

специализированного совета JI. П. Пименова

Защита состоится

часов,

Актуальность проблемы. Зашита и улучшение окружающей при~ шой среды является одной из наиболее важных глобальных нроб-I человечества в современном мире.. Рост численности населе-[, расширение видов и большие объемы промышленного >изводства, высокий уровень индустриализации в промьшленности ;ельском хозяйстве создают значительные нагрузки вредных воэ-кствий на окружавшую среду. Возникла реальная угроза деграда-I окружавшей среды в глобальных масштабах.

Возгорела настоятельная необходимость в широкомасштабных, »направленных, согласованных действиях по восстановлении и (ранению окружающей срАды. Обширные мероприятия в этой облас-намечаотся в международном порядке.

На Совещании по безопасности и сотрудничеству в Европе, в >ижо 21 ноября 1990 года, принята "Парижская хартия для новой юпы". Хартия содержит раздел - "Окружающая ервда". Подчеркнутой настоятельная необходимость решения проблем окружающий >ды, важность индивидуальных и совместных усилий государств в >й области. Государства-участники обязались активизировать >ю деятельность по защите и улучшению окружающей среды с 1ьв посстоноЕэлания и поддержания устойчивого экологического шоввсия в атмосфере, вода и почве.

Обширная деятельность по охране окружающей сроды ведется в шународном масштабе в Организации Объединенных Наций и в плис о двусторонних соглашений государств. Принята Программа Ор-шзашш Объединенных Наций по окружаюшвй среде / ЕНЕП

В июле 1992 года в Рио-де-Жанейро состоялась Мехдународич* <фервнция ООН по окружаюшвй среде и разкитмю. Кон$вр«ии,.щ шяло основополагающие итоговые документы, в которые входят; ■кларация Рио", "Повестка дня XXI века" и другие.

Значительное расширение работ по охране окру*<и>к,ей ср»ли а >ударств»мном масштабе намечается в Российской Федерации. В

декабре 1991 года Верховным Советом России принят Закон "00 о рано окружающей природной среды".

Охрана окружающей среды в сельском хозяйстве.

Обширная специфическая область работ по охране окружаюиа природной соеды связана с сельскохозяйственным производством.

В последние десятилетия в сельском хозяйство произоя значительные изменения, повысилась интенсивность и уровень ме низации всех видов сельскохозяйственного производства. В бог тих объемах вырабатываются и применяются минеральные удобре1 и химические средства защиты сельскохозяйственных растений. 3! вотноводство переведено на промышленную основу и п значителы части осуществляется в крупных животноводческих комплексах п{ мышленного типа. Получило распространение удаление навоза помещении содержания животных путем гидросмыва. Все это приш к появлению ряда важных проблем охраны окружащей природной с] ды, специфически связанных с сельскохозяйственным произво) твои. Складывается самостоятельная область техники, включав! переработку и использование отходов сельскохозяйственного п] изиодства и охрану окружающей среды от загрязнения такими от: дани.

Особый вид отходов сельскохозяйственного производства о тапляот отходы животноводства. В современных условиях конце: рированного животноводства с использованием крупных животнов< чоских комплексов увеличивается опасность загрязне окружавшей среды, в частности водоемов, отходами животново тоа. Переработка и использование отходов животноводства, ок чг,я охрану окру*аюи<?й среды от загрязнения такими отхода

гавляат самостоятельную область современной агропромышленной нихн.

В сельскохозяйственном секторе необходимо значительно сок-ить сброс загрязненных сточных вод в водные бассейны, про-ги крупномасштабные работы по оздоровлении водоемов. Для :печения выполнения этих задач потрубувтся большие объемы зительства очистных сооружений, крупные капиталовложения. в ях условиях большое значение приобретает повышение техничес-5 уровня эффективности и надежности очистки, а также повыше-экононичоской эффективности эксплуатации очистных сооруха-

Настоящая работа направлена на обеспечение решения атих 14 в очистке сточных вод биопредприятий, животноводческих тлексов и других аналогичных видов агропромышленных сточных

Ноль и пяппчи работы. Исследования и разработки, немеченый» »боте, направлены на усовершенствование очистки специальной гаы агропромышленных сточных вод, которая аклочает сточные 1 предприятий биологической промышленности, животноводческих тлексов и других аналогичных предприятий.

Общей цельо работы является разработка усовершенствованных жтивиых, надежных и экономичных систем очистных сооружений >огинов аэробной биологической очистки активным ином сточник , указанных видов. В развития обшей цели работы, о учетом 5еиностей сточных вод, принятых видов, намечены чвстние эа-I и исследования, в которые входят:

- повышение эффективности очистки по показателям а«юкими~ сой и химической потребности в кислороде / БЛК и ХПК / очи-юй воды и концентрация вааеменных вецестп в о ч1 сценкой во се;

- повышение эффективности очистки сточных под, принят видов; от соединений азота;

- аэробная биологическая очистка сточных вод активным ш без вывода избыточного активного ила;

- повышение стабильности и надежности процессов очистки;

- повышение экономической эффективности очистки.

И8.УН1 >я новизна i Полученны данные, характеризующие прош аэробной биологической очистки активным илом сточных вод при> тык видов при комбинированном использовании продленной aapat и периодического полунепрерывного режима очистки.

В принятой системе очистки совмещаются аэробная биоло] чоская очистка сточных вод активным илом от загрязняющих opi нических веществ и аэробная стабилизация активного ила. Выяв, ны условия стабильного ведения процесса очистки без выв* избыточного активного ила для случая очистки сточных вод, вы конагружекных загрязняющими органическими веществами. При э одновременно достигается существенное стабильное повыше эффективности очистки.

Существенной особенностью принятой системы очистки кпля ся значительное повышение эффективности очистки сточных иод загрязняющих органических примесей, находящихся d сточной в в твердом коллоидном и мелкодисперсном состоянии. Наличие та примесей в значительных концентрациях является характерной о бенностью сточных вод, принятых в работе.

Выявлены некоторые особенности зависимостей характерно проиосса очистки от продолжительности аэрации смеси сточной яы и активного ила в принятой системе очистки. Установлено, порохол от экзогенной фазы метаболизма в эндогенную фазу я» ere« довольно четким и совершается в короткое время. Эти flat

дставляот интерес для регулирования и оптимизации рояима отки.

Путан электронной микроскопии чотко выявлена тонкая прост-ственная структура внеклеточных биополимеров, составляющим ол клеток некоторых пилов бактерий активного ила. Зти данные дставляот интерес для уточнения механизма адсорбционных яв-в активном НЛО в процессе очистки и роли внеклеточных би-лиморов н атом процессе.

Практическое знпчонио работы. На основе выполненных иссле-акий разработана усовершенствованная 'Технология бислогича-й очистки сточных вод активным илом при периодическом полу-рерывном режиме с продленной аэрацией смеси сточной води и ипного ила /Основы проектирования очистных сооружений/". пологая предназначена для использования при проектировании рухонлй биологической очистки сточ}шх вод предприятий биог.о-игской промышленности, животноводческих комплексов и других логичных предприятий. Учтены особенности сточных вод таких

(ДПрИЯТИЙ .

Реализация работу, Представленная Технология рассмотрена и |брона на методическом совете Всесопзного научно-исслосова-1ьского и технологического института биологической промыюпен-:ти /ВННиТИБП/. Технология рассмотрена и одобрен-* Всесоюзным ■чно-исследовательским институтом ветеринарной санитарии, г л-1ны и экологии /ВНИИВСГЭ/. Технология согласована с Главным ¡явлением ветеринарии Минестерства сельского хозяйства и про-юльствия СССР. На технологи® представлен Заявка СССР ¡069389/26 от 27.09 .30 г. " Способ биологич**ской очистки сточ* : вод по которой 04.10.91 г. Всесооэным н-чучмо-нссплдося-1ьскии институтом государственной патентной »ксивртнэи

(ЕНШГ"ПЗ) Государственного патентного ведомства СССР прш решение о выдаче патента.

Имеется опыт практического применения Технологии о про! водствонных условиях в промышленном масштабе. Практичес} использование технологии дает существенные положительные I зультаты.

Текно. эгия использована при разработке проекта реконстр; ции очистных сооружений свиноводческого комплекса на 108 Т1 свиней совхоза "Владимирский" г.Владимир /•СЕВКАВНИПИАГР0ПР01 М 1825, 1990 г. /. Технология принята также для использован; при разработко проекта очистных сооружений свиноводчоск' комплекса совхоза " X лот Октября " г.Щелково, Московской I лзсти.

На завиггу смносятся._Технология аэробной биологичес

очистки сточных вод активным йлом при периодическом полунеп равном режиме очистки с использованием продленной аэрации см сточной воды и активного ила. Материалы исследований, состав пало научную основу технологии. Опыт практического примено технологии.

0бь®И_Д11СйеЕ1ацщь. Диссертация содержит оводошю, и г лов, обшиа выводы, список использованной литературы и при* лип. Основное содержание составляет текст - 220 стр. Привс 247 рисунков. Рисунки включают: схемы и фотографии непользе ного оборудования, графики экспериментальных данных, оптичо и электронные микрофотографии микроорганизмов активного схоны производственных очистных сооружений. Эксперимента) дпнмыо, полученные в работе, представлены в виде графиков и< лопанных зависимостей. Представлено 104 стр графиков. Прило) / ¡Гб стр./ включают: Технологию очистки сточных вод, акт!

[зповстпзшшх испытаниях н практическом использовании рпзуль-1В работы, расчет экономической эффективности и использования гльтатоп работы. Общий объем диссертации - 493 страницы.

Сопортщт*? рдботн. Выполнен аналитический обзор литературы ■ема работы. Основные разделы обзора:

- гидравлический режим потока о аэротенко;

- периодический полунепрерывный режим аэробной биологичос-очисткн сточных вод активным илом;

- сокраконио выхода избыточного активного ила;

" - микробиология аэробной биологической очистки сточных воя 1ВНЫМ илом; '

- аэробная биологическая очистка активным ипом огропромма-ШХ СТОЧНЫХ вод,

эр содержит ряд других разделов. Список использованной лига-уры включает 246 наименований, в том числе: отечественных - 42 странных - 204. Обзор литературы составляет порнуо глзоу сортации.

г!ГГТЕР1',НГГЛЛЬНЬ'Е 1КСЛЕД0ВЛНИП АЗРОЕНОП БГОЛ0П1ЧЕСК0Я ОЧИСТКИ СТО'ОШ ВОД А1СТШШ ш:см

Выполнены экспериментальные исследования азробиоА биологи кой очистки сточных вод активным илом. Основная осоОанность веданных исследований заключается в комплексной нспольаоэа-: периодического полунепрерывного рикиа очистки и пролг.онпол ации смеси сточной воды и активного ила.

Проведаны следующие виды исследований:

- длительные исследования аэробной биологической очитки 1ЧЗШХ ПОД аКТ!»НЪ!М илом при периодическом полунепрерывен р« •

жиме очистки с использованием продленной аэрации смеси сточн< воды и активного ила;

- исследования зависимости эффективности аэробной биолоп ческой очистки сточных вод активным илом при периодическом п< лунвпрерывном режиме очистки от продолжительности аэрации;

- исследование влияния режима подачи нагрузки на октивн ил на эФ4 ктивность аэробной биологической очистки сточных в активным илом;

- микробиологические исследования биоценоза активного и в условиях аэробной биологической очистки сточных вод при пер одическом полунепрерывном режиме очистки с использованием про лонной аэрации смеси сточной воды и активного ила.

Основные исследования выполнены в лабораторных условиях использованием специального экспериментального оборудована Часть испытаний проведена и производственных условиях с испол кованием специальных полупромышленных /пилотных/ . зкспоримо тальных установок.

Основные лабораторные исследования выполнены на произвол тпонных сточных водах отделения иммунизации биокомбината, пр ияводящиех ветеринарные биологическио препараты. Сточные по содержат стоки, образованные путем гидросмыва навоза живо ных-пролуиентов /крупного рогатого скота, овец/, а также х :)яйственко~Сытовыо сточные воды.

Для исследований, выполненных в настоящей работе, испол попались сточныо воды поело их термического обеззараживания мол-аничоской обработки п гидроциклонах.

Характеристики сточных иод перед биологической очисткой одились и продолах I

- содержание взпешонных веществ 203-1200 мг/л;

- хим!!чоская потребность в кислорода 500-2000 мг 0 /п\

- оСяео содорханио азота 1000-2500 мг/л."

- содоржаниэ аммонийного азота 100-600 мг/л;

- содородный показатель /рН/: 6,6-7,8;

о

- окислитольно-восстановительный потенциал /Пч/: 63-150 мП. Особенность» сточных под является высокая концентрация и азота. Некоторая часть азота в сточной воя«} находится п

гапэ :гм:ша:са. Преоблпйавиэе количество азота в сточной воде >д!!тс:1 в нал п состапо азотсодержащих органических соедине~ /органический азот/. В процоссо очистки в раакторах проис™ гг агмонн^пезция азота органических соединений, нахояянихеи >д*?. Ото приводит' к значительному накопланио аммиака а сноси :и-зй со^м и актнэного ила. Дополнительное накопление аммиака госоднт такгсо а розультате самоокисления биомассы активного при продленной аэрации.'' Одной на особенностей рассматриваемых сточных вой являете« концентрация а них твердых дисперсных взвешенных оо-гз. По :;ипичсс!:ому составу эти вещестиа является органмчес-; соепиняннянн и находятся а сточной воле п коллоидном и со;;исп---рс!;ом состоянии. Сточиыэ совы имеет также высокие юнтрйцни ¡.астоорпмУ!: органических оо№эста.

Рассиатрпг^закив сточные воды яоляптся ■ характерным видок !зводг;тЕон::,->: сточных вод предприятий, произгодясих ватери-■»Ыв ЛвЧзб!!ыо сь/зоротки с использованием уизотммх-ПрОйуцек ■ Аналогичный характер по своему составу и прочим поквэмт«-!пюат сточные воды животноводческих комплексов и некоторым

других предприятий агропромышленного сектора. Для очистки таг.: сточных вод ыироко применяются биологические методы.

-Длнтрльнио исследование аоробной (inojiornyoc;:oij¡-очистки сточных РОД октитзнын нлоц

Лроае 'ены исследования аэробной биологической очист сточных вод октивным илом при пориодическои полунепрерывном р кимо очистки с использованием продленной аэрации смеси сточ; поды и активного ила. Исследования имели длительный >:apa;:Tof непрерывно продолжались Солее "пяти лот ( 19BG-199Í гг). l'.cc; ловиния выполнены а лабораторных реакторам.

Испытания проведаны при периодическом полукспрерыдпоп ; кино очистки с использованном продленной аэрации спосн сточ; поды'и активного ила.

Перед началом каждого цикла испытаний в tíikoii рох-ино ре; тор в нижней своей части содержит осадок активного ила и но торое количество воды над ним.

Каждый последующий цикл пключаот слсдуащио операции (^а

- наполнение: колонна-реактор дополняется сточной попой полного рабочего объема - 5 мин;

- аэрация смеси сточной поды и активного или - 22 часа;

- отстаивание ( аэрация прекращается, происходит отстаи HIJO п спокойном состоянии) - 1 час 50 мин;

- слив отстоявшейся поды из верхней части колонны-реакт

- 5 мин.

Общая продолжительность одного цикла - 24 часа.

При таких испытаниях активный ил постоянно находится в •п-.торо, а сточная пода циклически вводится п реактор и пс

;aüHH и отстаивания ьгеодится из iiuro .

¡3 каждой щиг.э очистки г.чред окончанием аэрации опрвдоля-:ь :;npij!:TQpncTHKH смеси сточной воли и активного ила в реак-jо. По окончании периода отстаивания определялись характерис-:п очицонной поди.

Нее испытания проведаны баз вывода из реакторов избыгочно-лкптмного им. Некоторое количество активного ила «ыводилоси глтд'.о пзпеюошп.!:« веществ и пробах смеси сточной воды и активно ила ч и очипонной иоле. Максимального количество выведи.ч-: к^лоряшк е.м-'.сти но превышало 1С/ масси активного ила.

Ропультатн испытаний*включают данные, характеризующие гсон~ rn:::ii:j ;:::т!ю!:агв нлл rj ого смсси со сточной водой в реактрс-, ■-окиоитрпш:.) моигшенныч вещоств и очищенной соде, хнмичос--> п^ту.г.бн-.сть кислород« (ХГОО и биохииичвехуп потребность в •гЯйГОЛС С НШС ) ОЧЧ!":ШНОЙ воды.

П И ":лг.:! дл г ""."Слидгакапных сточных вол при принятом сегки 1!-)чакьн:; > шисоплишо и адаптация активного ила проходит

По :»:ts»-puoHh') периода пуска и наладки реактора и

чл.ч.'.пого ¡ijicon.'ioni!?. нла, при продолжении испытаний чэрлдуотсч ри^.чк уморенной / 2(200-1000 иг/л/ II высокой / GCv'O-1 GECOfг/«/

im-.-!;Tc;iui:i: ¡ ¿íLworo ила а его смсси со сточной во за я » рсаг.-7>с .

^соп^рии'чпайьтю Мино. полученный о робот«, ооааояячт нчтить приемы регулирований уровня концентрации

тиокого или я чг<? смеси со сточной водой а реакторе дпя рйсс-.триааокого "случаи очистки сточных под. Ocmí-:i¡u:-ui ог.йратнт.ии д ктора.чн такого регулирования явняптся концентрация актиаиаг^ ia, varpy-sa органического субстрата на активный ил и

хительность аэрации смеси сточной воды и активного ила. . То: регулирование позволяет обеспечить поддержание оптимальных з: чений показателей режима очистки.

Полученные экспериментальные данные свидетольствуот о ti что рассматриваемая система очистки обладает способностью к < морегулированию уровня концентрации биомассы активного чп его смеси со сточной водой о реакторах.

В конкретных случаях очистки сточных вод, на основе coi вотстпуюцих испытаний имеются практические возможности опро, лить оптимальный уровень концентрации активного ила в его си со сточной водой и путем регулирования режима очистки обес чить поддержание установленной оптимальной концентрация.

На значительной части проведенных испытаний концентра взвешенных веществ в очищенной подо имоот низкие и умерен значения / меноо 200 мг/л Эти данные свидетельствуют о т что активный ил в принятых условиях испытаний отличается сов ионной осйждаемостью при отстаивании смеси сточной воды и тивного ила.

На протяжении длительных исследований в каждом цикла не

тоний по истечении периода аэрации, проводились опродо'г.ения

."t

мичоской потребности в кислороде /ХПК/ сноси сточной воды и типного ила, о такжо очищенной воды. При принятых услов испытаний смось в роакторо d момонт испытаний состоит из о тонной воды и взвешенных иещоств, которые в ссэв очородь сос ят, в основном, из биомассы активного ила.

Получен иирокий диапазон значений ХПК. Бкссто с тем о диапазон довольно четко ограничен. В 97 У. случаов*ХПК находи II пределах 5B0-50S0 мг 0 /л.

Получода зависимости химической потребности в кислор

' с::-си сточной sc.ni! и активного ила от концентр:Ш:ш озео-I'-; и-ста о споен. Обнаруживается яоаолыи значительное результатов испытаний. Вместе с том четко выявляет-* о! г.:и:ч харпктер зависимости! при увеличении концентрации

:Ч(Н:аепоет» ХПК спеси закономерно возрастает.

ХГЬ'С сноггн в значительной степени обуслазлинлетс:! ХПК ¡5но-;с.' октяяного нлл, которая составляет осноонуо частъ п-лр-аион-: .-г:! а сноси по скончании азрзини. Високал корреляции

¡1'. '.оза:.'!:г!;;гаст!1 рассматриваемых величин ппляотск тгчкяп кос-п-.!.:« с: ;(г..зтольст«о!» достоверности результатов исг.мтлний.

Сизтсмлтичоски определялась химическая потребности п ккс-/ ХПК / ОЧИГ.отшол поди при различно;! ¡фомйни привыкания питого ила « реакторе.

чсо цремя нспнтмпй! при времени пробмиання активного н ро '.:стпр;> 14 н 24 суто'с ХПК очименной води хириктаризуитс?! >л *-ч пок^ зятолямп I 20-85Х случаев испытании - моные «'.ИЗ 3 /л; 50 -60Х случаен - конао 200 игО /л; 20-30/. случае« -1ГП !н-0 /л.

I) и:-леи, сл. пса пропя проведанных испытаний биохимическая я»сть очистки по. показателя снизкгиия химической пэтроО* зтн поди н кислороде С^ПК) находилась п продолчх Б0-50Н. Эти :!н;;э сп::д»толъстлурт о том, что звгрязняо.":не органич^-ск.!;«!

^ сточной пол') состоят в основном ил биологически окис-зкн* опгс.ии«!-.сш<ч »<>«лст». Из этого такьо следует, что н провес; о^нстчк проиохолит глубокоэ биохимическое о:;нслеш» гн'»-толлгэй части прннасвй в сточной кояз. Это паляатся ззхисд .".ог:ггс;лы:эл осоСагиюстьп принятого вика и р^гимп очистки.

с-радз.-.плзсь биохимически.* потребность » кис,-рода ССП;С ) очн'л->!(;;оЛ соды. Палучанз зависимость ияоши«

(¡вспрелеления БПК очищенной поды от времени пребииаини активного ила г) реакторо. Время пребывания активного ила , п розктор* нрм достижении 7«!нлмальных значений ХПл н БПК очицоиной -сот совпадает и составляет Таи = 7 суток. При том биохнппчсскй! потребность в кислороде (БПК ) очищенной воды имеет низки» значения ( о 70Х случаев испытаний'БПК монео 40 мгО /л, б 40- 50! случаев - м ыео 23 мгО /л.

Полученные результаты свидетельствуют о высокой эдоктио ности счистки по показателю биохимической.потребности ыог.и кислороде. По атому важному, показателя система очистки ы значп тольной степени приближается к категории полной биологпч^ско очистки сточных вод. Это особенно важно в связи с тон, чт сточные поды, использованные п испытаниях, являются пысокспаг рулонными загрязнявшими органическими веществами. Низкие знача лип БПК очищенной соды сшщетельстпуют также о.том, что орга чичоасно вещества, оставшиеся п сточной воде поело очистки являются в значительной части биологически неокнеляонымн.

В целом приведенные данные свидетельствуют о пасы-.а сысо кой биологической эффективности очистки сточных вод от оргаш ческих примесей и принятой системе очистки.

Систематически определялись значения водородного показатс ля / рН / и окислительно-восстановительного потенциала / ЕН сноси сточной йоды и активного ила о реакторо в различимо пор1 дм испытаний.

Значения рН отличаются большой стабильностью, на протяж! нип длительных периодов изменяются мало.

Значения рН изменяются мало. В 90 V. случаев они находите: пределах 7,6-0,2.

Змпчоння ЕЬ, также как рН, отличаются стабильностью и :

- - '

-а--.льrmí; пприодоп мзмзняатся мило. Эняччила итоге.. . vî л s-!-:-5 nr.pt:oau испытания иивит нэкоторыч различи;.

¡; <.?/. сяуяав эти значения находятся и продллъх 50 - ICO кЬ . ■ •(.-•чг.кн,; г,о;;с;1;одного показателя / pH / и окис штпль-д-с. •ti!í!fiítTcjü)Horo потенциала / Eh /, msy¡eini'!¡: •„ на тпйия. !:•.: .;•., нйчоялтез а пределах оптимальных для tr.ioxiu» ч«ск1с< .;!. ,;;..! .> ¡ .':.-!!: гор ах П ИЗробнЫХ УСЛОВИЯХ .ОгрПММЧОМтА X ЛГ.ЛООН v4.":t:-..v etia'îci.nft pH и Eh свидотольствуат o вольной с абк;н>~ • »>; '»lü-cc;. п.i лом.

•• • • ------^."■'■■•ГТ---'

' i ~>'t!tí!i:SCC>.- С ЛЛМТЭЛЫШМИ НСПЫТОНИЯМИ (Юроонон ОИОЛОРНЧГ'С"

< " •.. ;>ол йктиаш-ч иЛои itj>oí!-»r.'.Müi и^слаяоиапиг:

-i': .';:!' 1:!ан!:л актнэного una и резк'тор«» /ооаррста

•"'■i i; п-.»рнэ,1Шч..'СКои полунепрерывном рпгс.мв ксшлаинЛ

иг»ч<ст>- очистки сточны:; вод. Пспмтчпия пропчяенм при ' ^ "■•.::■!.: активного нлп рсакюр-' 1,75; 3, Ь, 7, i-! ü •• " •-. ■ Гсгуяирсгэки» аремзнн пребывания активного и я.-* прона"

и-'ГОИ iir'M.-H.üiHíl 21!ЗОДЛ :iilÖ'JT04H0f0 ï.K ГИЗМОГО HJ.'íl .

г: npoCu!?»wí!\ ПКТ1Ш1'.ОГО ИЛ.Л !! роачтор'э 7 С.уток

:: ::::t:rö«;5ro iiли 5 его с.-.иси со с7оч!п:; ::ояэ>'| ii:;msi;-.'"

."ii.T:C) - 7C3CÎ мг/.:. и зависимо*: : и о» мйгруэчн из

IT.-:,--':: ;:.¡. умонйш.энми проСыси'.и:: ¿:;т;::-;паго иг,a is

3,Lí сучок it Monea кошннграиня яктизнаго ¡jr.'i u irvo "'••>< CTO«»i:oft пэдоЗ гиэчгиальнэ пош^лше». н усгашог.нкзитсв 1С03-ггт>а мг/л.

.".-тЦ-г.т>"НИН ИЗвв'ЯОНИМХ ВО-ДОС 1В В O«utu&nnoft ВО се П{»Н пр*-

мани гфебыпашш активного ила ю реакторе 1,75; 3,5; 7 суток ии кодится, соответственно, в пределах 50 - 300; 50 - 400; О -мг/л. При этом необходимо учитывать, что ,;опцентрация ектнсног ила в его смеси со сточной водой и реакторе при времени преб1 вйния активного ила 1,75 и 3,5 суток более чем п 2 раза шк: чан при времени пребывания 7 суток. Эти данные свидетельству:: о значител' чом ухудшении осаждаемости активного ила при сокрг: щонии времени пребывания активного ила реакторе до 3,5 и 1,' суток.

Очистка в таких условиях идет с накоплением больешх ко;:; чсстп избыточного активного ила. В отом случае, даже при ис пользовании продленной аэрации, качество очистки по гюкизатсл; □звопенных веществ о очищенной подо, •ХПК и БПК счищенной во; значительно снижается.

ноет и азрашш смеси рточмой соды и актитюго ила

В перояическом полунепрерывном режиме очистки фаза азраи составляет наиболее значительную "часть общей продолжительное очистки. Продолжительность аэрации смеси сточной иоду и акт»: ного илп в реакторе является одним из основных Факторов, влия и;их на эффективность очистки. Проведены экспериментальные ис леяования зависимостей тохнологичоских характеристик процесса показателей эффективности очистки от продолжительности азращ;

Испытания проводились при периодическом полунспрорыв! роняно при начальной загрузке органического субстрата в сточ! но:ю ни активный ил в предолах 0,05 - - .,^2 г О ХПК/г Сем и с кн. В период аэрации, о основном с интервалом 1час, проводил;

>..,- смеем сточной и активного ила и

Г! ччссергаш!!! получзлиь-а улянсиности пропстки-

коп-л-яп ргщчн эзцепошшх воил-отв » процессе аэрг1-; " ■ -:т и!'.;; ■¡¡чр-лктор '. послслпвй'к'лыю чаршдуятсз по->)••( г::л ■•■:.) ;>н:г: п конюетв:.! копиаитргщии мвеимшия »оке сто.

прои'.ссл мг'.р^-.тприн тлч слалгаго многокомпонентного !5 у.\ дт.» «кти.чг.оп, содорчлции гэтэроганную попуянинв мнк-зрг'шкзг'«» р аплгч::' ;•< мшэп. В иолом для концентрации иави!.'«н-ч : . •: сто :) о си г-точно 'I поди н активного ияа характерно по-¡. лд»; »льгяй пг;р,*ог. азр.-ши!! и пониженно при послодуодий

о пг.инлт'лУ. пг>/1-13; нагрузки оргякмч-^спсго суС::--

• г.| ь-.. актнгогдЛ 1*я ::онцсцтрлцн;: пзнгтешшк иеаоетп и копии ¡лк д.; .г.-р-чиии шло отличится от концентрации и начале п»р;.-

4 . '.рн;:':-.. И •.копл.чпп иэ5> «точного активного ила на прчисхо-

ч .зб^ол'л.чостк "го '.-ммодч ¡13 реактор« не возникает. :1';::^с;л;;!стй ;1ио пэсло пвяг.'мглн сточной полы в реактор о чт-:,период агрзш<-.|, копцонтрацмд ззпоааикик в?к»стя а ••':"'чг;>л ( стечет- ■¡•-•■Лсл ) аодг» ¡»•.•¿от бэяы.и^ »!ач.:н:<п ( ?£••') -'1 •••>•/-•! >. Н"5 ткотсрои ;)тпп-> чирлшш происходит рэахоо ому в •

•••• •"•лччзггреш;:! »пч-гкаьцшс г. с т :5 п очт.;пиоЛ йод» к а.»п.ч> • < ц-. ;::-.ог.ь;:э чтеоа ) усты'гижэ сохранимте* на

у ~ о г. < - ¡К! ; ;г/л Зге ^■■¡оь/пм су;.-:-" ги-чо-л!

•и.'-йяпег». |.<1ссио I ¡ч-иалмоП эаги^имсоти читка оЙнйруяиг^о '(. 1» ."глосси^л:»:;*,-' -¿ничч . При г^н-м'.имгп у.роло^арп'.^гл

5 :!Ск;торо'м атгг.и происходит по^чд^ии» комп'-кг; а.ци

а очназниоЛ вода. ХРК ст"ччгм' -чям и огтиэн'-.го илв п процесса aij.ii,..ил

несколько изменяется, но в начало и в конце периода акроц различается мало. Эти данные в определенной степени согласует с соответствующими данными по изменению концентрации взвешенн веществ в такой смеси. Для ХПК очищенной воды характерны бол высокие значения в начальной части периода аэрации и эначитол нов снижение в последующей части периода аэрации. Это так весьма сущ ственно для обеспечения высокой эффективности очис ки. Эти данные хорошо согласуются с изменением концентрац взвешенных веществ в очищенной воде в аналогичных условиях и пытаний.

Интенсивность аэрации в смаси сточной воды и активного и на всем протяжении испытаний сохранялась постоянной. При это?: начальной части периода аэрации устанавливалась низкая концел рация растворенного кислорода, что свидетельствует о значите/ ном потреблении кислорода в аэрируемой смеси. Это, в свою o^ ррдь, является результатом более интенсивных биохимичосх процессов в аэрируемой смеси в начальный период аэрации. Г продолжении аэрации происходит повышение концентрации растг репного кислорода, что свидетельствует о снижении потреблоь кислорода в аэрируемой смеси. Это происходит вследствии сню ния интенсивности процесса биохимического окисления на бо; позднем этапе аэрации.

Получены зависимости водородного показателя /рН/ сме сточной воды и активного ила в реакторе от продолжительное аэрации. Более значительные изменения рН происходят в началь» части периода аэрации / до 8-10 часов /. В это время идет 1 тонсивный метаболизм экзогенного органического субстрата, вг донного в реактор. В последующий период эндогенного метаболи: наступает стабилизация значения рН. На всем протяжении порис

ацнн сохраняется «елочная реакция среди, характерная для аэ-ных условий п тиких смесях'.

Получены зависимости окислительно-восстановительного г:о-циалз /ЕЙ/ смеси сточной воды и активного ила в реакторе от должитолыюсти аэрации. Более значительные изменения ЕЬ про-олчт в начальной части периода аэрации /до 0-10 часов/. Дл-ниступает относительная стабилизация значения этого показп-1. По этому признаку обнаруживается определоннпк ласованность изменений рН и ЕЬ.

15 точение всего периода аэрации значении рП и ЕЬ накопите« редепах, характерных йля аэробных процессов в таких смесях, лрактеро изменений рН и ЕЬ в процессе аэрации пыавлнотс.я ж о определенный количественные взаимозависимости: позыаинии обычно соответствует снижение ЕЬ и наоборот - снижению рН тг)»тствует повышенно ЕЬ.

Цыявлошшо зависимости характеристик рохима и показг1те;.ой сткн от продолжительности арации смеси сточной воды и актпы" о ила хорошо согласуптся между собой.

лкслшгяпякя. очистки . <зт<>чн).<л иол 9Т..С00ДШ!9ЩГй_аЭ2ТЯ

Сточные волы, принятые в настопцой работа, характеризуй, к окой концентрацией углароясодоржйинх органических cc.4ir.uiw , а так»в высоким соявржаниам органических соединений, сс>-

азот. Для таких сточных вол, на ряду с очисткой от уг одсолержамнх органич<_-ск:и< соединений, необходима очистки с г линяний азота. Проведаны экспериментальны* исследоплмн* активности очистки сточных вод от соединений азота при прнмя-

гой система очистки.

За время проваленным испытаний концентрации апмонпЛн.' азота d очиаэнной doде о использованных реактора« находилась, основной, и продолах 100-403 иг/л /болс-о 75 X случаев/. D с дольные короткие периоды концентрация аммонийного азота подпи: язсь выше указанных значений. D другие периоды утп ¡сонцонгрц. била ниже Í10 нг/л.

Диапазон концентраций активного ила, устанавливающихся реакторе, существенно зависит от времени пребывания активно ила а реакторе.

Оптимальное» время пребывания активного или с реакторе показатели максимальной эффективности очистки сточной азота составляет около 7 суток.

На всем протяжении проведенных испытаний концентрация ни ритного азота /ЫО^-И/ в очищенной воде имела весьма низкие ai чения /менее 2 мг/л/. В большом числе.случаев обнаруживал! лишь следы ьитритного азота. Это свидетельствует о том, i нитриты по море их образования окисляются далее в литра.ы. i гибирования окисления нитритов п нитраты но происходит. ílpoi ходит также значительная донитрификация нитритного азота. I этом оброзуется молекулярный азот, который выделяется и Птмос ру .

В очищенной воде постоянно обнаруживаются нитраты /нитр( H'Jft азот/. Это спидотольтсвует о том, что и процессе очке происходит нитрификация аммонийного азота /окислонио китрито! нитраты/.

Концентрация нитратного азота в подо находится в основ в поодолах 10 - 50 мг/л. При увеличении времени пребывания типного ила в реакторе от 14 суток концентрация нитратного а

зчищенной подо уменыиэотся.

Снихониа концентрации аммонийного азота в процессе аэрации >си сточной воды и активного ила значительно превосходит кон-гграци» нитритного и нитратного азота. Происходит значитель-I потеря азота в процесса аэрации. Есть основание допустить, > эта потеря происходит в результате десорбции из раствора и золения в атмосферу газообразного аммиака и донитрификации ¡слов азота.

Результаты испытаний позволяют допустить, что в процессе >ации смеси сточной воды и активного ила происходит значи-хьная донитриФикация окислов азота. Существенной облей осо-пюстыз принятой системы очистки является интенсивна* биофло-тяция и совершенная осаждаемость активного иг.а. При этом жируется плотная структура Флокул активного ила. Эти особен-:тн Флокуляцин биомассы активного ила способствуют динигрифи-ши окислов азота при общих аэробных условиях сноси сточной та и активного ила а роакторо. При этом процесс динитрификп-I окислов азота проходит параллельно с процессом нитрификации юиийного азота. ДонитриФикация окислов азота в значительной ¡пани способствует повышенно общей эффективности очистки >чных сод от азота.

При очистке рассматриааоних вод в принятой системе очистки троцоссо аэрации смеси сточной воды и активного ипа в риакто* устанавливается высокая концентрация аммонийного азота в . При этом, в условиях применяемой интенсивной пнэпматнчоеко!? >ации, вероятна значительная досорбцня иэ раствора и выяолч-[ в атмосфйру молекулярного газообразного аммиака.

Просалены экспериментальны» исследования зависимости ком-■трсции соодинаний азота в очищенной вода от просол»итальнос-

тн аэрации смеси сточной воды и активного ила.

Для зависимостей концентрации аммонийного азота в очищенной воде от продолжительности аэрации характерно периодически чоредупшиееся повышение и понижение концентрации аммонийногс азота.

Повышение концентрации аммонийного азота в экзогенной I эндогенной сказах аэрации имеют различные источники. В экзогенной фазе аэрации накопление аммонийного азота в воде происходит, в основном, в результате микробиологического разлохенш /аммонификации/ органических соединений в исходной сточной воде. В эндогенной фазе аэрации повышенно концентрации аммонийного азота в воде происходит в результате микробиологическое разложения /самоокисления/ части биомассы активного ила. Понижение концентрации аммонийного азота происходит в результат! окисления /нитрификации/ аммиака, а также в результате десорб ции из раствора и выделения в атмосферу газообразного аммиака

Начальная концентрация нитратного азота во Бсех проведен пых испытаниях имела весьма низкие значения и находилась, в ос новном, в пределах 2-10 мг/л. В процессе аэрации концонтраци нитратного азота в воде, в,большинстве случаев повышается, н через некоторое время стабилизируется на уровне 30 - 40 мг/л.

Получены зависимости концентраций общего азота в воде о продолжительности аэрации. Снижение концентрации общего азота поде к концу экзогенной Фазы периода аэрации < 8 часов ) соста ляет ЬО - 85Х. Это снижение является довольно значительным, уч тыпоя высокие значения начальной концентрации азота.

Очистка сточных вод от азота, достигнутая о' проведеннь испытаниях, в определенных реальных практических условиях оке яы.млотсг! достаточной. Это, о частности, относится к случа;

1МСПОШ1Я очищенных сточных вод для полипа сельскохоздйствон-< полей. Использование тьких вод для полипа полей имеет зил-гелышо санитарно-гигиенические и экологические преимущества сравнении с применением для таких целей неочищенных сточных з такого вида.

Необходимо иметь в виду, что при этом по другим показата-! /концентрация взвешенных веществ, ХПК, выход избыточного гнвного ила/ эффективность очистки является весьма высокой.

Прободаны экспориментальыэ исследования влияния режима по-■и нагрузки органического субстрата на активный ил из осаядл->сть активного ила при отстаивании смеси сточной воды и ак-тного ила.

Исследования проведены при двух режимах подачи нагрузки ~аннч;>ского субстрата на активный ил:

- непрерывном режиме полного перомеаивания;

- периодическом полунепрерывном режиме.

Еолнчина нагрузки органического субстрата на активны!* ил ! обоих принятых режимах подачи нагрузки была примерно одила-:эй и находилась а продолах 0,1-0,5 мг ХПК на 1 мг 6иомл~сн гнонзго ила в сутки.

Пр.: периодическом полунепрерывном режиме очистки концинг-шл п'.'йоаенних вй^зстз находится в пределам 20<)0 - 8000 иг/я. 1 этом вэвсаенныо еощгства в очищенной »од« полностью отсутс->г,плн и их концентрация но проницала 10 нг/л. При атом ХПК 14ЛННОЙ по дм находится а продолах ЬО - 400 мг 0 /п. Это КГ;?.

веществ, находящихся в воде в растворенном состоянии. При ноп рарыпном режиме полного перемешивания концентрация вэвешенны веществ в иловой смеси значительно снижаемся / до 1000 мг/л / При этом концентрация взвешенных веществ в очищенной воде повы шается до 360 мг/л и более. ХПК очищенной воды повышается до 2 - 700 мг 0 /л.

В иелс I результаты проведенных сравнительных испытали свидетельствуют о значительных преимуществах периодического по лунепрерывного режима очистки по сравнении с непрерывным реж1< мом полного перемешивания по показателям эффективности очистк сточных вод.

МИКРОБИОЛОГИЯ АЭРОБНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД АКТИВНЫМ ИЛОМ

Сточные воды, принятые в работе, имеют существенные осс бонности. Ьринятый режим очистки также имеет ряд специФическ! особенностей. Наиболее существенными из них являются! продло] пая аэрация смеси сточной воды и активного ила, регулярное ч< редование периодов обильного питания и старвации /голодани] микроорганизмов и ряд других.

В комплексе с экспериментальными исследованиями и прои водствонными испытаниями проводились исследования особенност микробиологии активного ила при принятом режиме очистки. Иссл допания выполнялись микробиологическими методами с использов ниом оптической и электронной микроскопии. Получен ряд резул татоп, характеризующих особенности биоценоза активного ила п очистке рассматриваемых сточных вод при принятом режиме очис хи. Результаты микробиологических исследований представлена

глава четвертой диссортации. Приведено 54 стр. оптических микрофотографий и электронных микрографов отдельных видов микроорганизмов и структуры флокул активного ила.

Получен обширный материал, подтверждающий интенсивную би~ офлокуляцию активного ила при принятой системе очистки.В биомас-со активного ила преобладают Флокулирующие бактерии родов: Alcal¡genes, Pseudomonaa, Zoogloea и некоторые другие.

В активном иле систематически обнаруживаются нитчатые бак-терта. Преобладают нитчатые бактерии, обладающие чехлом, принадлежащие, в основном, к роду Sphaerat1 lus natans. Встречаются также нитчатые бактерии родов На Iiscomenobacter hidrossís. Hicrothrix рaruicella, Nocardia и некоторые другие.При периодическом полунепрерывном режиме очистки нитчатые . бактерии находятся, в основном, в флокулах активного ила в комплексе с Фло-кулирующими микроорганизмами. Накопление нитчатых, организмов является умеренным, вспухания активного ила не происходит.

Для сравнения проведены исследования очистки принятых сточных вод в непрерывном режиме полного перемешивания. В этом случае содержание нитчатых бактерий значительно выше. Создается опасность вспухания активного ила.

Нитчатые бактерии обнаружены«» в активном иле в большинстве случаев имеют развитый чехол. На электронных микрографах, получении х при высокой степени увеличения /60000 - 12G000 раз/ четко выявляется, что чехол нитчатых бактерий имеет развитую специфическую тонкую структуру. Основным элементом структуры являются регулярные спирали, состоящие из внеклеточных биополимеров. Спирали сопэикосаются между собой, образуя пространственную сетчатую структуру.

В составе популяции микроорганизмов активного ила находят-

ся простековые бактерии.Общим характерным признаком таких бактерий является наличие у клеток бактерий особых выростов / простеков /. В активном иле обнаружены основные известные типы таких бактерий! стебельковые бактерии рода Саиlobactor, почкующиеся бактерии рода Hyphomlcroblua и бактерии с большим числом простеков. Известно, что бактерии Hyphomlcrobtum хорошо растут в средах, содержащих ионы аммония, нитриты и нитраты. Такие условия складываются и в рассматриваемом случае, что способствует обильному накоплению таких бактерий.

В сточных водах, принятых в настоящей работе, в высоких концентрациях содержатся органические соединения азота. При рации смеси сточной воды и активного ила в реакторе совераается метаболизм такиц соединений, который включает процессы аммонификации, нитрификации и денитрификации. Эти процессы осуществляются соответствующими микроорганизмами активного ила.В активном иле обнаружены бактерии - нитрификаторы вида Hitrosaspira br tens Is, окисляющие аммиак до нитрита, а также видов

Nitrobactor uinogradskyi и Nitrococcus mobiJjs, окисляющие, нитриты до нитратов.

Бактерии рода Hyphomicrobium являются донитрификаторлми окислов ааота и играют существенную положительную роль в очистке сточных вод от соединений азота.

В биоценозе активного ила обнаружены вирусы бактерий /бактериофаги/. Они легко определяются по морфологическим данным. На личив бактириофагов в данном случае, • повидимому, сряззмо с более длительным временем пребывания активного ила и реакторе, В биоценозе активного ила обнаружены бактерии вида Bdelloutbrto bactoriouorus. Такие бактерии пар-зитируют в кпот-ках других бактерий. Наличие этого вида бактерий в рассматрива-

смом случае является аесьма характерным. Паразитизм таких бактерий служит приспособлением к жизни в среде, бедной питательными веществами. D рассматриваемом режиме такио условия складываются п эндогенной фазе каждого цикла очистки.

В микробиологии активного ила существенную роль играют простейшие микроорганизмы-хищники. Такие микроорганизмы поедают бактерии и являются хищниками по отношению к ним. Известно несколько видов таких микроорганизмов. В рассматриваемом случае в активном иле а экспериментальных установках, использованных в исследованиях, заметно представлены простейшие микроорганизмы -хищники типа Protozoa, рода Opercularia. В активном иле обнаружены такхо многочисленные микроорганизмы класса коловратки /Rot¡fora/ родов Notommata. Наличие в активно^ иле таких видов простейших микроорганизмов-хищников является косвенным показателем доброкачественного активного ила и высокой степени очистки сточных вод. Жизнедеятельность таких микроорганизмов способствует также снижению выхода избыточного активного ила.

По совокупности результатов проведенных микробиологических исследований можно сделать общее заключение, что в очистке сточных вод, принятых видов, в рассматриваемой системе очистки происходит селекция микроорганизмов, в результате которой Формируемся популяция микроорганизмов активного ила, отличающаяся рядом особенностей, основными из которых являются:

- преобладание флокулирующих микроорганизмов;

- умеренная концентрация нитчатых микроорганизмов;

- наличие бактериофагов, паразитирующих бактерий и прос-тойщих микроорганизмов - хищников.

Формируется и устойчиво сохраняется здоровый, жизнеспособный, хорошо Функционирующий активный ил, характеризующийся ин-

тенсивной флокуляцией и хорошей осаждаемостыо. Вспухание активного ила не происходит. Стабильно обеспечивается высокая эффективность очистки сточных вод.

Прирост биомассы активного ила в экзогенный период цикла очистки компенсируется уменьшением в эндогенный период в результате самоокисления части биомассы. Этому способствует также жизнедеятельность бактериофагов, паразитирующих бактерий и микроорганизмов - хищников. Значительно снижается выход избыточного активного ила. Обеспечивается возможность ведения процесса очистки без вывода избь. точного активного ила.

ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ АЭРОБНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД АКТИВНЫМ ИЛОМ

На основе результатов проведенных исследований рассмотрены некоторые проблемы теории аэробной биологической очистки сточных вод активным илом. Результаты работы хорошо согласуются с современными теоретическими представлениями в области рассматриваемого вида очистки сточных вод. Получен ряд данных, иллюстрирующих особенности микробиологического и биохимического механизма аэробной очистки сточных вод активным илом.

По современным данным эффективность аэробной биологической очитски сточных вод активныам илом в значительной степени зависит от режима подачи нагрузки органического субстарата на активный ил.

В системе очистки, использованной^работе, применяется продленная аэрация смеси сточной воды и активного ила. В таком режиме аэрация смеси сточной воды и активное ила продолжается более длительное время, чем при обычных режимах очистки /обычно

JO »> ¡cc:i •: Голве/. Режим продленной аэрации смеси сточной погн ч --.xTM'!4orf> ила позволяет объединить в едином процессе и в од-н-.ч [■'- ■"■?" агробнья! микробиологический метаболизм оргштчзс-■r.!ix I) сточной подо и аэробную стабилизацию активного

нл'1, Оптимальное использование продленной аэрации позволяет по~ л\""",т:> существенное повышение эффективности очистки, а та :í;iT!:!Tr';ib!'Oo сниуенннно ntixoíia избыточного активного ила.

П->пгюн1Р1'.стгн^ полунепрерывный рехин аяр_обной_ биолпгнч"с:'о:.'1; очистки сто'лшк пол пк1цпкым_илрл

Большой интерес, как сродство пов^кекия эффективности аэробной биологической очистки сточных вод активным илом, прело--."¡пляот ver" ль зоваине периодического полунепрерывного p^vivi-ч -зкой очистки. Такой режим очистки ссйбенно хорошо подходит для í:pj"-:ei'"hh:i м комплексе с использованном продление!'! аэрации сноси сточной поды н активного ила. При этом надежно обеспечивается необходимая оптимальная продолжительность аэрации п спеси с активны'-; илом всей массы сточной воды, подвергаемой очистке.

Определяющей особенностью такого комплексного режима является регулярное чередование периодов обильного питания и стар-гзцни /голодания/ микроорганизмов активного ила. Такой ре-шм подачи нагрузки органического субстрата на активный нл оказывает глубокое влияние на микробиологические процессы, происходящие при азре.щш спеси сточной соды н активного ила в таким условиях . Период аэрации смеси сточной воды и активного ила в кахдем цикле очистки вклпчаот две фазы: начальную фазу экзогенного метаболизма и послодующуют Фазу эндогенного метаболиэгп.

T.-n-a -';зогенного метаболизма начинается непосредственно

поело впедония в реактор сточной воды, подлежащей очистке. В этой Фазе микроорганизмы активного ила находятся в условиях обильного питания экзогенным органическим субстратом. Характерной особеннностью этой фазы являетя метаболизм экзогенного субстрата, содержащегося в сточной воде, введенной и реактор. Происходит интенсивный рост биомассы активного ила. В фазо экзогенного метаболизма преобладает дисперсное состояние клеток микроорганизмов активного ила. Биофлокуляция активного ила про-являетя слабо. Такой активный ил характеризуется несовершенной осаждаемостыо и плохо уплотннетя при отстаивании.

Фаза эндогенного метаболизма начинается по исчерпании экзогенного субстрата. Определяющей особенностью этой фазы является отсутствие экзогенного органического субстрата в среде. Микроорганизмы активного ила находятся в условиях старвации. Жизнедеятельность микроорганизмов обеспечивается за счет метаболизма внутриклеточных запасных веществ. При этом значительные преимущества имеют микроорганизмы, обладающие большей способностью к накоплению внутриклеточных запасных веществ в фазе экзогенного метаболизма. Такие микроорганизмы оказьтаютя более стойкими в условиях старвации. Происходит также лизис части • клеток микроорганизмов и микробиологическое окисление продуктов лизиса. Биомасса активного ила уменьшается.

.В условиях эндогенного метаболизма микроорганизмы активного ила интенсивно выделяют внеклеточные биополимеры, происходит биофлокуляция активного ила, активный ил приобретает совершенную осаждаемость, хорошо уплотняется при отстаивании.

В заключительной части эндогенного метаболизма происходит регенерация активного ила. Это приводит к 3' читальному повышению метаболической способности активного ила в экзогенной Фазо

следующего цикла очистки. Это сажная частная Функция аэрации.

Периодическое голодание микроорганизмов при аэрации смеси сточной воды и активного ила позволяет получить ряд других существенных преимуществ. Достигается более глубокий и более полный микробиологический метаболизм органических веществ, находящихся п сточной воде, в том числе органических веществ трудно биологически окисляемых. Более интенсивно идут процессы микробиологического метаболизма органических веществ, находящихся в сточной воде в твердом коллоидном и мелкодисперсном состоянии. Условия старвации способствуют развитию процессов самоокисления биомассы активного ила, что приводит к снижению выхода избыточного активного ила.

Результаты проведенных исследований четко .показывают, что переход от экзогенной к эндогенной фазе метаболизма является довольно четким, совершается з короткое время. Экзогенная фаза метаболизма но должна быть излишне длительной. Окончание аэрации в пределах этой Фазы процесса приводит к значительному снижению эффективности очистки. Весьма важно обеспечить наличие и достаточную продолжительность эндогенной фазы метаболизма в смеси сточной воды и активного ила. Не следует также допускать излишней продолжительности этой Фазы. Это также приводит к снижение эффективности очистки. Экспериментальные исследования, выполненные в работе, позволяют наметить практическую методику контроля соблюдения этих условий, а также меры оперативного регулирования процесса очистки.

Непрерывная аэробная биологическая очистка сточных вод е.ч-тииным илом производится в комплексах проточных сооружений непрерывного действия, включающих азротенки и втсричние ототойнп-ки. Исторически сложились и применяются несколько р^симо^ 'работы азротенков непрерывного действия. По современным данном, а5Фектпиность работы аэротонка и всего процесса очистки в чительной степени зг. исит от гидравлического роапма поте:;:, и азротенке.

Гидравлический поток идеального вытеснения рс-ипизусю. ь аэротенках-вытеснителйх. Аэрируемая смесь сточной вод;.; и йл-шг ного ила равномерно перемещается по аэротенку и выводится го вторичный отстойник. Существенного продольного пе;'ом^ии-лнп:; ч потоке по происходит. Такой режим хорошо подходит лил »;ри.10н< — ния продленной аэрации, т.к. он позволяет надежно обеспечит-требуемую продолжительность аэрации в смоси с акиитыи игс.п всей массы сточной воды, поступающей на очистку. По режиму п:-дачи нагрузки органического субстрата на активный ил и по характеру микробиологических процессов в сноси сточной ьош и I..-.-тивного ила. такой режим очистки идентичен периодическому полунепрерывному режиму. Гидравлический рохим идеального ¿^тос-ноаяя в азротенке позволяет получить весьма сутост!-..о;пи-:> логические преимущества. В зтом случае из аоротонка ио вторичный отстоиник » смеси с водой поступает флокулировапнык активней ил, отличавшийся совершенной осахдовмостыо. При оеиж-доник г.о вторичном отстойнике такой акт! 'ный ил улавлп:з&ит, удорхипаот и увлокоот в осадок пэоешонныо вещества, накодйциося.

/

иоде. ' ..'.-.ссадочнея жидкость /очищенная иода/ характеризуется низкой концентрацией взвешенных веществ.

Нсвъ'м ^триантои технологии аэробной биологической очистки еточт'х ;зод активным илом в азротонках-витеснителях непрерывного действ'*'! является ведение процесса очистки с полнил возврате? I активного ила. При этом весь объем активного ила из вторичного отстойника рецнркулнруотся в аэротешс, вывода избыточного активного ила не производится. На основе результатов настоящей работы такой процесс очистки осуществлен в промышленном объема в производственных условиях.

Поток полного перемешивания реализуется в аэротенках-сме-с;;тол;;х. Преимуществом такого режима является больщая устойчивость процесса очистки при наличии в-сточной ирде токсических веществ и ири залповых -повышениях нагрузки на активный ил. Имеете с твыявлены существенные недостатки п очистке сточных гол п?н такс;! регчимз потока в аэротенке. В таких условиях мик-реерганизмм активного ила постоянно снабжаются экзогенным органическим субстратом и находятся в условиях обильного питания. Стзрвашк! микроорганизмов активного ила но бывает. Происходит постоянный рост биомассы активного ила. Преобладает дисперсное состояние клеток микроорганизмов. Биофлокуляция активного ила проявляется слабо. Таксй активный ил плохо осаждается и при осзхдэш:;! слзбэ уплотняется. Возникают трудности рециркуляции активного ила из втор:гчного отстойника в аэротенк.

Рехип -отока полного перемешивания плохо подходит для применения продленной аэрации смеси сточной воды и активного ила. В таком режиме потока часть сточной воды проходит аэротенк за короткое время и таким образом выпадает из режима продленной ззрацни. В практике очистки сточных вод, принятых в настоящей

j.w'.K»i*„ • ьстречлато:; случи;;, когда дойстьуацио а&р.пс¡;.а:-сг...с>:-

v.ji.1 работает неудовлетворительно. Эффективность и |;;л раСыти таких азротенков в ряде конкретных случаев i.o^no значительно повысить путем нх реконструкции в азротенки-в:.! гестпелн.

Аяробнап биологическая очистка сточных ь , »К.тиипым нг.ом без вывода избцто^того активное ■> нь-

Одним из наиболее новы;: направлений аэробной ьпэлогпчсгзко:; очистки сточных вод as ивным нг.ом являете:; роа;::;:;..шп-: такс,;; очистки без вывода избыточного активного ила. Восг.ол- пост п талого ¡.•.•иония процесса очистки установлена в ряде опуояикошшш-А ¡.а!'/о.-. Основу процесса составляет использование ao~

¡i.jiut.i сноси сточной воды и активного ила, а так v.. онтиш.чъии:. l'î:-i4'_4ih>! технологических параметров процесса /нагруз.-:и оргипл-ч:'.::<ого субстрата на активный ил, ьромони пробиъ^нп.; ик-тилюго in.-, в реакторе, продолжительности аэрации и др./.

Ил определенном зтапе аэрации смеси сточной ¡-.o.r. i и активного ила происходит исчерпание экзогенного орган:-ч-ского су;к:-¡¡•ага, возникают условия старвации /голодания/ пц.сьоог.ганн;;,;о; актипного ила. При дальнейшей аэрации в таких услэи.ни: ирз.чп::^-¿•г и развивается процесс самоокисления биомассы ыликього ил::. Dior, сложный пррцесс включает ряд составляют: •• илчмотьрнц : процессов. Происходит автолизис клеток микроорганизме^ актпанс-

го ила, а также лизис клеток микроорганизмов од:::::: в::дои

/ .

воздействием микроорганизмов других видов. Вещостпо лпзпроаак-ных клоток служит далее .субстратом /питанием/ дль сохраняющихся :*нзнодоптильних клеток микроорганизмов. Есть ряд других ал-лм-зн-тарных микробиологических процессов, которые способотьу41т само-

- -

:¡"poLT!p!:i? '.hi'.-j биомассы активного илз с условиях старвзцип. :«!М otücc:1. ; ■:■! разруаенио клоток бактерий бактериофагами, а т;.'к-.•.■•> mpic:::." "! и х»глиичестио одних зидоя никроорганигмоа по от-i'oi-j'üüti к ,-:г.угим а биоценозе активного ила. Бее эти явлени*! и ■•ИТ '.4icr.'!i'Oíi объемо обнаружены а микробиологических исслелогани-гуполнгннчх D настоящей работе.

D ио.'-'оп, при соответствующем подборе элементов рел-пгз счистки угг.'ны^енне биомассы активного ила в результате протес-con, протокапщих гз условиях старвацип микроорганизмов, го.т гость::: и стабильно компенсирует прирост биомассы, пронеход-н.'.'-п • регулы*.¡— ;;отаболиэма оргэдгичсскнх поивст.ч л сточной .-о,';-;. Процесс очистки сточной воды от органических веществ нцог Ог>з пакошпмшч ч ::ывода избыточного активного ила. .

зКсгхер1;МС5]1Таль!1ио исследования, выполнен!!'-!'.; мпто*и"»н i.'<1 Сото, проведена без г-ысода избыточного активного ■ iл-1. Результаты этих исследовании подтвержл'зпт возможность такого процесса при очистке сточных вод принчтых гидоп. 1!а осново результатов настоящей работы такал очистка осуг.х'ст-ппоил тзкхг- премкиленнмх объемах а производственных условия:!

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ'РАБОТЫ.

Результаты работы предназначается для практического ис-г:э."ьзо1;з:i:n при очистке специальных видов агропромышленных сточных т'од, включавших сточные воды отделений иммунизаций производств потгрлнарных биологических препаратов, жнвотногодчос-Kii.-í комплексов и других аналогичных предприятий.

РлпраС'отанэ " Технология биологической очистки сточных* сод ;?;сти::1'ым илом при пернодичоском полунепрерывном режиме с прод-

- Jo -

лонной азрацисй шювой смеси " / Основы проектирование оч::стнц>: сооружений /.

На Технологии представлена Заявка СССР М 4BS23B0/26 от 27.03.93 г. " Способ биологической очистки сточных сод ", по которой 04.10.91 г. Всесоюзным научно-нсследовательскь.--. институтом государственной патентной экспертизы (ВНИ11ГПЭ) Государстиьшмго патентного ведомстза СССР принято решение о выдаче гигокго.

Технология рассмотрена и одобрена на [цотодичгс.'.о;*. соуот^.-Всесоюзного научно-исследовательского и технологического института биологической прот 1лонности /ВНИнТИБП/; pecciOTpuiid одобрена Всесоюзным научно-исследовательски;-! институтом ноте^п-нарной санитарии, гигиены и экологии /ВНШШСГЗ/; сс-г"ласс;„ с

Главным управлением ветеринарии Министерства сельского хоз.1патиа и продовольствия СССР.

Проведены-, испытаний в производственных условпг.х m полупромышленных С пилотных ) установках. Испытания дай» ныо результаты.

На ряде предприятий рассматриваемая технология кспздьпуог-ся при очистке производственных сточных вод в премия;», ними объемах .

Па Щелковском бпокомбинате, г. С'елково, Московской обл., оборудована и введена в эксплутатацив производствен::^" установка для. очистки сточных вод. Для установки нспользо::-ом производственная омкость в виде цистерны. Обьои устаиоь.-.i 311 i;>5.ti.

Установка представляет собой биологический раакю^., и като-

/

рон производится аэробная биологическая очистка сточных еод активным илом. Установка работает при периодическом полунепрерывном рожиме с использованием продлонной аара ш сп.-сн сточмоп воды и активного ила. В установке подворгаитск o<s;-.oti.w произ-

водственнмо сточные золы отделения иммунизации комбината. Эффективность очистки сточной воды по показатели снижения Х(1К составляет, п основном, GQ-90X. Эффективность очистки по показатели снижения биохимической потребности в кислороде ( ЕПК^"> превышает 90Х. На всем протяжении эксплуатации производстпенной устанопки она работает без удаления избыточного активного ила. При этом отпадает необходимость в переработке и удалении избыточного 'активного ила. Это позволяет существенно упростить и облегчить поденно процесса очистки, а также снизить расходы на очистку.

Нп оснопо представляемой Технологии проведена опытная переналадка работы дойствупцих производственных очистных сооружений Армавирской биофабрнки. Очистные сооружения включают первичные отстойники, азротонкн-смесителн и вторичные отстойники. На сооружениях производится аэробная очистка сточи ых со л активнкм илом с '«пользованием продленной аэрации. ' D условиях существующего производственного ритма работы биофабрики сточныо воды, подлежащие очистке, систематически поступают на очистные сооружения только п .ттнопноо время. Вследствие этого фактически сложился ро-мт!1 рпботм очистных сооружений, 'приближающийся к регулярному периодическому полунепрерывному режиму. С учетом этого, в опытном порядке, проведена переналадка работы очистных сооружений, в результате которой осуществлен полкой возврат активного нла из вторичных отстойников в азротенкн. Очистные сооружения л течение тр":: летнмх месяцев i989 года работали без вывода нзбмточного активного ::ла. При этом сн;я;еш!я с!Фсхтивяости очистки сточнь-х поя i.-e произошло. Выданы рекомендации на реконструкция де-,"-стпуп-г'н:; o'"hcti!-!:;s сооружений.

Рассматриваемая технология использована при реконструкции очнетних сооружений свиноводческого комплекса совхоза "Бляди-

мирский" г. Владимир. На очистных сооружениях производится очцстка сточных вод комлекса. Сточные воды содержат стоки, образующиеся при гидросмыве навоза в помещениях содержания свиней. Очистные сооружения включают первичные отстойники, аэро-тенки, вторичные отстойники, трубопроводы подвода сточных вод, поступающие на очистку, и отвода очищенной воды, трубопроводы и насосы возврата части активного ила из вторичных отстойников в азротенки. Основными сооружениями существовавшей системы очистки сточных вод были аэротешсп-смесителн.

Гидравлический рехом потока смеси сточной воды и активного ила в аэротенках приближался к режиму полного перемешиваний.

Очистные сооружения комплекса но обеспечивали необходимой эффективности и надежности очистки сточных вод.

До реконструкции азротенков в биоценозе активного ила путом электронной микроскопии обнаружено интенсивное развития нитчатых микроорганизмов. Это приводило к значительному вспухание активного ила в аэротенках. Всо uro характерно для вэротинков-смиси-телей. Выполнена реконструкция очистных сооружошш комшю.^сл. Существующие производственные азротенки-смоситолп реконструированы в аэротенки-вытеснитсли. {'оконструкцил осуществлона путем установки в существующих азротонкьх системы продольных и нзпз-речных сплошных и перфорированных перегородок. Таким образом увеличивается отноиение длины коридоров азротенков •■<: их ипрцлс, а твкжо осуществляется секционирование азротенков. В розул:.тптс реконструкции гидравлический pes;u; потоки и аэротенка приближается к режиму идеального вытеснения. Проведена реконструкция системы аэрации. Повышена ее мощность путем установки дополнительных воздуходувных агрегатов. Для повышен! эффективности использования подводного воздуха установлены пневматически« мелко-

пузырчатые аэраторы. Для изготовления таких аэраторов использо-r.iii'i пористые элементы из метэллокорамлческин труб.

Очистке подвергаются сточные полы особо высоко нагруженные зэгрязнипмимн органическими веществами.

По количеству снимаемых загрязнений достигается высокая г: i-teicTTiBnocTii очистки.

Очистка производится при полной рециркуляции активного ила на вторичных отстойников в аэротенки, без вывода избыточного активного

Очшч.ныыо сточные воды направляются п пруды-накопители, из потери;; используются для полива сельскохозяйственных полей.

йчполглн расчет тсхноко-экономической эффективности практического использования Технологии на сооружениях, очистки сточный год комплекса по тскорму 1Р0 тыс. свиней в год, совхоз "Владн-гг->ский" г. Пладимнр .

г'сяо;1 сточных вод подвергаемых очистки:

- производственных /гидросмыв навоза в помещениях содержания -плотных/ - 3200 мЗ/сут.,'

- хозяйственно-фекальных - 1500 мЗ/сут.

Годовой экономический эффект использования Технологии на очистных сооружениях комплекса составляет 1234 тысячи рублей в

год.

ОБЩИЕ ВЫВОЛи

1. Выполнены подробные исследования состава и характеристик сточных сод, пр"нятых для очистки. Сточные во;;ы характеризуются высокими значениями биохимической и химической потребности п кислороде /БПК, ХПК/.

- 40 -

Особенностью сточных вод является также высокая концентрация в них азота. Некоторая часть азота в сточной вода находится в составе аммиака. Преобладающее количество азота а сточной воде находится в ней в составе азотсодержащим органических соединений /органический азот/.

Одной из особенностей рассматриваемых сточных сод является высокая концентрация в них твердых дисперсных взвешенных веществ. По химическому составу эти вещества являются opr^ami-чсскими соединениями и находятся в сточной воде в коллоидном и мелкодисперсном состсшии.

Рассматриваемые сточные воды являются характерным виом производственных сточных вод предприятий, производящих ветеринарные лечебные сыворотки с использованием животних-продуцон-тсо. Аналогичный характер по своему составу и прочим показателям имеют сточные воды животноводческих комплексов н некоторых других предприятий агропромышленного сектора.

Сточные води, принятые d работе, относятся к категории высоконагруженных органическими загрязняющими веществами. Очистка таких сточных вод обычными биологическими мотодамп cuiiu.-jHa с существенными трудностями и нопоэвэлнот получить требуемых показателей эффективности очистки.

2. Проведены длительные испытания аэробной б;:олопгчсской очистки сточных вод активным илом при периодическом полунепрерывном режиме очистки с использованием продленной пэрации снеси сточной воды н активного ила. При принятой систеис очистки

/

длитыльлоо время устойчиво сохраняется высокая сффоктивность очистки сточных вод от загрязняющих органических ващвств по показателям снижения биохимической потрог ости " □ кислороде /БПК/ и химической потребности в кислороде /ХПК/ сточяой вод^:

в результате очистки. Достигается также высокая эффективность очистки по показателю концентрации взвешенных веиеств в очищенной воде.

3. Существенной частью работы является исследование зависимостей характеристик процесса и показателей очистки от продолжительности аэрации смеси сточной воды и активного ила б реакторах. Выявлены условия поддержания повышенной концентрации биомассы активного ила а его смеси со сточной водой, а также Факторы, влияющие на осаждаемость активного ила при его выделении из смеси со сточной водой при отстаивании. Эти данные использованы при разработке технологических приемов поен-щения интенсивности и эффективности очистки сточных вод.

4. На некотором этапе аэрации смеси сточной воды и активного ила происходит резкое снижение концентрации взвешенных веществ в очищенной воде. Этот момент соответствует окончанию Фазы экзогенного метаболизма органического субстрата в сточной воде. Установлена количественная зависимость продолжительности экзогенной фазы метаболизма от основных влияющих Факторов. Такими факторами является I начальная нагрузка органического субстрата на активный ил и концентрация активного ила в его смоси со сточной водой в реакторе. Установленная зависимость позволяет определить оптимальную продолжительность аэрации смоси сточной воды и активного ила из условия обеспечения минимальной концентрации взвешенных веществ в очищенной воде.

5. В комплексе с проведенными технологическими исследованиями выполнены микробиологические иелледования активного ила, использованного в технологических испытаниях. Получены данные по идентификации микроорганизмов активного ила. Эти данные представляют интерес для оптимизации бактериологического сос-

тава активного ила, используемого в рассматриваемой система очистки сточных вод.

Эти исследования позволили выявить ряд особенностей микробиологических процессов в активном иле в условиях продлонной аэрации. В начальной фазе периода аэрации преобладает дисперсный рост клеток микроорганизмов активного ила, биофлокуляция выражена слабо. Для заключительной фазы периода аэрации характерна старвация /голодание/ микроорганизмов. В этой фазе арра-ции выявлено наличие значительного количества бактериофагов, паразитирующих бактерий и микроорганизмов-хищников, а такжо спорообразование в ряде видов микроорганизмов активного ила. Эти явления характерны для условий старвации микроорганизмов. В принятом режиме очистки в активном иле происходит соязкция микроорганизмов, стойких в условиях периодической старватш. Результаты испытаний хорошо согласуются с данными, получанными при технологических исследованиях.

6. Одним из основных технологических параметров аэробной биологической очистки сточных вод активным илом является концентрация биомассы активного ила в его смеси со сточной водой в реакторах. От этого показателя зависит производительность очистных сооружений и эффективность очистки сточных вод. Регулирование этого показателя является одним из основных элементов оптимизации р.аботы очистных сооружений рассматриваемого типа.

В проведенных экспериментальных исследованиях к проиэ-

/ ■

водственных испытаниях устойчиво поддерживалась высокая концентрация активного ила d его смеси со сточной водой в роах-торах.

В обычных очистных сооружениях концентрация активного ила

п его спеси со сточной водой в аэротонках обычно находится я пределах 15В0-ЗЕЕ8 мг/л. В проведенных исследованиях эта концентрация устойчиво находилась в пределах 3000-6003 мг/л и выше. Выявлены возможности и условия еще более значительного повышения концентрации биомассы активного ила в его смеси со сточной содой в реакторах /до 10000 мг/л /. Это одна из характерных особенностей рассматриваемой системы и режима очисткй. Это обстоятельство является одной из основных причин высокой интенсивности и эффективности очистки.

7. В сточных водах, принятых для исследования, твердые взвешенные вещества, в значительной части, по химическому составу являются органическими соединениями. Эти вещества, находятся в сточной воде в коллоидном и мелкодисперсном состоянии. Значительная часть общей биохимической потребности в кислороде /БЧК/ и химической потребности в кис'лородо /ХПК/ сточной воды обуславливаются этими веществами. При принятом режиме работы реактора достигается ^'высокая эффективность очистки сточных вод от таких веществ. При этом очистка но сопровождается увеличением выхода избыточного активного ила.

0. При принятой системе и режиме очистки происходит значительно болео полный и глубокий биологический метаболизм ор-гоничг'скля примесей в сточной водо по сравнению" с обычной аэробной биологической очисткой активным илом, достигается значительное снижение химической потребности в кислороде /ХПК/ сточной воды в результате очистки. Длительное время устойчиво сохраняется высокая эффективность очистки сточных вод от загрязняющих органических веществ по показателям снижения биохимической потребности в кислороде /БПК/ и химической потребности в кислороде /ХПК/сточной воды в результате очистки.

9. При принятой системе и режима очистки одновременно с очисткой от загрязняющих углеродсодержащих примесей происходит значительная очистка сточных вод от соединений азота. Этот процесс включает аммонификацию органических соединений азота, нитрификацию аммонийного азота и денитрифихацив окислов азота /нитритов и нитратов/. Такая совмещенная очистка сточных вод технически рациональна и экономически эффективна. В определенных реальных практических условиях достигаемая очистка от азота оказывается достаточной.

10. В принятой системе и режимах очистки обеспечивается интенсивная биофлокуляция и совершенная осаждаемость активы го ила. На этой основе достигается высокая эффективность очистки по показателю концентрации взвешенных веществ в очищенной воде.

11. При очистко сточных вод,, рассматриваемых в работе, в обычных системах аэробной биологической очистки существует реальная опасность вспухания активного ила, приводящего к значительному снижению эффективности очистки. При очистко таких сточных вод при периодическом полунепрерывном режима с использованием продленной аэрации смеси сточной воды и активного ила в реакторах вспухания активного ила не происходит. При нопро-рывной очистко рассматриваемых сточных вод в аэротецках-витес-нителях с режимом идеального вытеснения при продлонной иарации смеси сточной боды и активного ила вспухания активного ила также не происходит.

12. При обычной аэробной биологической очистко сточных

/

вод активным илом в очистных сооружениях, включающих авротенхи и вторичные отстойники, происходит накопление значительных количеств избыточного активного ила, которы' требует выведения из очистных сооружений, дополнительной переработки и удадешм.

Это вызывает существенное усложнение процесса очистки и значительные дополнительные расходы.

Существенной особенностью системы очистки, принятой в представляемой технологии очистки, разработанной на основе выполненных исследований, является значительное снижение выхода избыточного активного ила по сравнение с обычной биологической очисткой сточных вод. В большом число практических случаёв очистка может производиться полностью без вывода избыточного активного ила. При этом исключаются производственные операции вывода, дополнительной обработки и удаления избыточного активного ила. Это позволяет упростить эксплуатацию очистных соору-жо!шй и снизить стоимость очистки сточных вод.

13. Принятая система очистки, основанная, на комплексном использован;;:! периодического полунепрерывного режима и прод-лгчной азрации смеси сточной воды и активного ила,, позволяет получить ряд существенных практических преимуществ. Все основные операции процесса очистки /аэрация смеси сточной воды и активного ила, отстаивание смеси, регенерация активного ила/ осуществляются в едином реакторе. Вторичные отстойшоси и системы рециркуляции /возврата/ активного ила но требуются. При такой системе очистки и ряде конкретных случаев возможно и целесообразно воденио биологической очистки сточных вод активным илом бээ предварительной механической очистки в первичных отстойниках . В этих случаях первичные отстойники также но требуются .

14. На основе выполненных исследований разработана усовершенствованная "Технология биологической очистки сточных вод активным илом при периодическом полунепрерывном режиме с продленной аэрацией иловой смеси /Основы проектирования очистных

сооружений/". Основу технологии составляет комбинированное использование периодического полунепрерывного режима очистки и продленной аэрации смеси сточной воды и активного ила.

! Технология предназначена для использования при проектиро-

вании сооружений биологической очистки сточных вод предприятий биологической промышленности, животноводческих комплексов и других аналогичных предприятий. Учтены особенности очистки сточных вод таких предприятий.

Технология оформлена в виде отдельного самостоятельного документа. Она рассмотре 1 и одобрена на.методическом совете Всесоюзного научно-исследовательского и технологического института биологической промышленности /ВНИиТИБП/. Технология рассмотрена-и одобрена Всесоюзным научно-исследовательским институтом ветеринарной санитарии, гигиены и экологии /ВНИИВСГЭ/. Технология согласована с Главным управлением ветеринарии Министерства сельского хозяйства и продовольствия СССР. На Технологию представлена Заявка СССР N 4869389/26 от 27.09.90 "г. " Способ биологической очистки сточных вод ", по которой 04.10.91 г. Всесоюзным научно-исследовательским институтом государственной патентной экспертизы (ВНШГПЭ) Государственного патентного ведомства СССР принято решение о выдаче патента.

15. Имеется опыт применения усовершенствованной технологии в производственных условиях в промышленном масштабе.

На Щелковском биокомбинате, г. Щелково, Московской обл.,

оборудована и введена в эксплуатацию производственная установ-

/

ка для очистки сточных вод. Установка работает в периодическом полунепрерывном режиме с использованием продленной аэрации смеси сточной воды и активного ила. Очистка производится без вывода избыточного активного ила. Объем установки 80 мЗ, проиэ-

воднтольность - 50 кЗ сточной воды в сутки. Опыт эксплуатации производственной установки дал положительные результаты.

В совхозе "Владимирский" г.Владимир выполнена реконструкция производственных аэротенков и системы аэрации очистных сооружений свиноводческого комплекса на 108 тысяч голов свиней.

Производственные аэротенки-смесители с режимом потока полного перемешивания реконструированы в азротенки-вытеснители с режимом потока, приближающимся к режиму идеального вытеснения. Увеличена мощность и повышена эффективность системы аэрации.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Денисов A.A. Повыщение эффективности и надежности биологической очистки сточных вод, ВНИИТЗИагропррм 2,87 печ.л, Москва, 19Q9. **

2. Денисов A.A. Аэробная биологическая очистка сточных вод,Вестник сельскохозяйственной науки, 1988, II 0, с. 123-127.

3. Денисов A.A., Блехерман Б.Е., Евдокимова Н.Г. Тонкая структура внеклеточных биополимеров микроорганизмов активного ила. Доклады ВАСХНИЛ, 1988, N 10, с. 39-41.

4. Денисов А.А.Продленная аэрация при аэробной биологической очистке сточных вод активном илом. Вестник сельскохозяйственной науки, 1991, Н 7, с. 115-120.

5. Денисов A.A. Повышенно эффективности и надежности биологической очистки сточных вод, в кн: "Научные осноеы производства ветеринарных препаратов". Сборник научных трудов ВГНКИ ветеринарных препаратов, Москва, 1989, с. 126-130.

6. Денисов A.A. Полунепрерывный режим аэробной биологической очистки сточных вод актив!гкм ило, в кн: "Научные осноеы ве-торинэрных препаратов". Сборник научных трудов ВГНКИ ветеринар-

- 48 -

ных препаратов, Москва, .1989, с. 131-145.

7. Денисов A.A. Эффективность аэробной биологической очистки активным илом, в кн: "Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных биологических . препаратов", (Тезисы докладов третьей Всесоюзной конференции), Москва, 2 1-23 октября, 1987, с.95-96.

8. Денисов A.A., Блехерман Б.Е., Евдокимова Н,Г. Тонкая "структура внеклеточных биополимеров микроорганизмов активного ила, в кн: "Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных биологических препаратов", (Тезисы докладов третьей Всесовэной конференции), Москва, 21-23 октября, 1Ь37, о.97-98.

9. Денисов A.A. Влияние режима подачи нагрузки на активный ил при аэробной биологической очистке сточных вод на эффективность очистки, в кн:"Микробиологические методы, зашиты окружав-пей среды'ЧТеэисы докладов Всесовэной конференции), Пуцино, 5-7 апреля 1988, с. 83.

10. Денисов A.A. Периодический полунепрерывный режим аэробной биологической очистки сточных вод активным илом, в кн:"Проблемы экологии в ветеринарной медицине'ЧТезисы докладов

■ Всесоюзной научно-технической конференции), Воронеж, 25-27 октября, 1989, с.114-115.

11. Денисов A-A., Блехерман Б.Е., Евдокимова Н.Г. Микробиология активного ила при биологической очистке сточных вод с

применением продленной аэрации, в кн: "Научные основы техноло-

f

гии промышленного производства ветеринарных биологических препаратов" (Тезисы докладов четвертой Всесоюзной конференции) Москва, 23-25 апреля, 1991 г, с. 234-235.

12. Денисов A.A., Соловьев Л.Б., Власова Н.П. и др. Нитри-

фицируюцие бактерии, выделенные из активного ила агропромышленных сточных вод, в кн: "Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных биологических препаратов " (Тезисы докладов четвертой Всесоюзной конференции) Москва, 23-25 апреля 1991 г, с. 235-237.

13. Денисов A.A., Ссовьез Л.Б., Власова Н.П. к др. Изучение микробиологического ценоза активного ила в процессе биологической очистки животноводческих сточных вод, в кн: "Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных препаратов" (Тезисы докладов четвертой Всесоюзной конференции) Москва, 23-25 апреля 1991 г, с. 233-239.

14. Денисов A.A., Соловьев Л.Б.', Филиппова Г.И. и др. Оптимизация бактериологического состава активного ила агропромышленных сточных вод, в кн: "Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных биологических препаратов" (Тезисы докладов четвертой Всесоюзной конференции) Москва, 23-25 апреля 1991 г, с. 239-241.

15. Денисов A.A. Технология биологической очистки сточных вод активным илом при периодическом полунепрерывном режиме с продленной .аэрацией иловой смеси, в кн: "Проблемы очистки животноводческих стоков на фермах и комплексах и пути их решения" (Тезисы докладов научно-практической конференции) 27-23 июня 1390 г, г. Жодино,БССР, с. 25-27.

16. Денисов A.A., Феоктистов Э.И. Заявка СССР !I 4S59389/26 от 27.09.50 г."Способ биологической очистки сточных вод", по которой 04.10.91 г. Всесоюзным научко-исслегователъсхим институтом государственной патентной экспертизы (ЕНЖГПЭ) Государственного патентного ведомства СССР принято решение о выдаче патента.

Подписано в печать 2.П.1УЭ2 г. 2as. S7I. ->ор;,ат 60:34/16. Тар. 103.

Москва. TanorpaJ/л РЛОХЛ.