Введение к работе
Актуальность работы. Широко распространенный биохимический метод очистки промышленных сточных вод активным илом оправдал себя при обезвреживании хозбытовых или промышленных сточных вод, имеющих относительно стабильный состав и невысокие концентрации загрязнений. Однако в существующих условиях эксплуатации, сооружения традиционной биологической очистки зачастую не справляются с залповыми сбросами загрязнений, а также непригодны для очистки высококонцентрированных промышленных сточных вод. Основными загрязнениями сточных вод газохимических комплексов являются такие ксенобиотики, как метанол (Me), этиленгликоль (ЭГ), диэтаноламин (ДЭА), метилдиэтаноламш (МДЗА), углеводороды, компонентны ингибиторов коррозии.
В связи с этим, актуальными являются исследования, направленные на селекцию и изучение свойств чистых культур микроорганизмов - деструкторов различных ксенобиотиков с последующей разработкой на их основе биотехнологии очистки промышленных сточных вод. Микробные биотехнологии наиболее перспективны как процессы, необходимые для локальной очистки высококонцентрированных промстоков.
Дели и задачи исследования. Целью настоящей работы являлась разработка мероприятий по совершенствованию биотехнологии микробной очистки сточных вод газохимических комплексов от метанола, этиленгликоля и дизтаноламина на основе использования анаэробных методов очистки и биохимической доочистки сточных вод .
Поставленная цель была достигнута решением следующих задач.
-
Создание и исследование работы опытно-промышленной установки микробной очистки сточных вод в анаэробно-аэробном режиме при сравнении показателей работы анаэробных частей установки в условиях разной нагрузки по органическим загрязнениям.
-
Выделение в чистые культуры, идентификация и количественный учет микроорганизмов - деструкторов основных загрязнений из различных секций опытно-промышленной установки микробной очистки.
-
Изучение пространственной сукцессии микроорганизмов, принимающих участие в очистке сточных вод.
-
Исследование на пилотной установке процесса интенсивной биологической доочистки химзагрязненных сточных вод.
-
Изучение формирования трофической цепи .гидробионтов в установке доочистки сточных вод.
-
Разработка новой анаэробно-аэробной технологии микробной
- 2 -очистки сточных вод и ее внедрение в практику.
Научная новизна. Разработка прямоточной анаэробно-аэроб! биотехнологии микробной очистки сточных вод от Me, ЭГ, ДЭА и М позволила впервые показать эффективность применения анаэроб! технологий и биореакторов для очистки сточных вод газохимичесі комплексов. Проведено сравнение показателей' работы двух анаэрс ных биореакторов, входящих в состав установки, в условиях разлі ных нагрузок по органическим загрязнениям.
Впервые изучена пространственная сукцессия иммобилизован] и свободноплавающих микроорганизмов-деструкторов, участвующих очистке сточных вод газохимических комплексов от Me, ЭГ, К-МДЭА. Проведенная идентификация культур-деструкторов из действ; щей опытно-промышленной анаэробно-аэробной установки показа, что при чередовании анаэробно-аэробных условий, основная чаї культур-деструкторов представлена факультативно анаэробными мі роорганизмами.
Проведено сравнение деструктивной активности сообществ имі билизованных и свободноплавающих культур из всех секций устані ки, выявлены наиболее активные сообщества клеток микроорган] мов-деструкторов, исследована зависимость деструктивной акті ности от физиологического состояния клетки. Ба основании прої денных исследований предложен способ выявления микроорганизм! защищенный авторским свидетельством (а. с. СССР N 1720281).
В процессе изучения иммобилизованных на носителях микрої ганизмов в пилотной установке доочистки показано формироваї трофической цепи иммобилизованных гидробионтов, кото; способствует более полной и глубокой Очистке сточных вод.
Совокупность, полученных по результатам исследований дан существенно улучшила технологию глубокой микробиологичес: очистки высококонцентрированных сточных вод.
Практическая значимость. Процесс глубокой анаэробно-азроб микробной очистки прошел опытно-промышленные испытания на pea ных сточных вод Оренбургского ГПЗ: на опытно-промышленной ус новке очистки высококонцентрированных сточных вод производите ностью 18 мЗ/сут в 1990-91 гг.; на пилотной установке доочис производительностью до 0,1 мЗ/сут в 1991-92 гг и на промышленн установке биохимической очистки производительностью 900 мЗ/сут
Полученные результаты свидетельствуют о высокой эколо ческой и экономической эффективности процесса глубокой анаэр
но-аэробной микробной очистки концентрированных сточных вод газохимических комплексов. Очищенная вода по своим физико-химическим показателям пригодна к использованию как для полива сельскохозяйственных культур, так и в системе оборотного водоснабжения.
Результаты проведенных исследований использованы при составлении и разработке следующей научно-технической документации.
По результатам работы составлен "Технологический регламент на проектирование промышленной установки микробиологической очистки сточных вод от метанола, зтиленгликоля, диэтаноламина для добывающих и перерабатывающих предприятий -отрасли объединения "Оренбурггазпром" (Оренбург, 1990 г).
В июне 1991 года сдана в промышленную эксплуатацию установка микробной очистки концентрированных аминосодержащих сточных вод Тенгизского ГКМ, составлен "Временный технологический регламент по эксплуатации установки микробной очистки аминовых стоков" (Оренбург, 1992).
На территории очистных сооружений Оренбургского ГГЕЗ в 1990-91 гг. сдана в эксплуатацию установка интенсивной биохимической очистки условно-чистых промышленных сточных вод. Составлен "Временный технологический регламент на эксплуатацию установки биологической очистки сточных вод 1У очереди Оренбургского ГПЗ"( Оренбург, 1990).
Разработаны рекомендации по реконструкции усреднителя-накопителя, входящего в состав биологических очистных сооружений ПО "Орскнефтеоргсинтез", с целью реализации в нем новой биотехнологии очистки воды. Составлены "Дополнения к технологическому регламенту процесса биохимической очистки сточных вод ПО "Орскнефтеоргсинтез" (Оренбург, 1992) .
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на совещании "Биологические методы очистки воды", (Киев, 1990); региональном семинаре-совещании по проблемам охраны окружающей среды Поволжья и Средней Азии (Оренбург, 1990); научной конференции "Очистка бытовых и сточных вод", (Уфа, 1990); Всесоюзном симпозиуме "Микробиология охраны биосферы в регионах Урала и Северного Прикаспия", (Оренбург, 1991); конференции "Биология и биотехнология очистки воды", (Полтава, 1992).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 печатных работ,в том числе 2 авторских свидетельства на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 150 стра-