Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Дрегуло Андрей Михайлович

Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод
<
Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Дрегуло Андрей Михайлович. Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод: диссертация ... кандидата биологических наук: 03.02.08 / Дрегуло Андрей Михайлович;[Место защиты: Петрозаводский государственный университет].- Петрозаводск, 2015.- 144 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Проблемы очистки сточных вод от тяжелых металлов 11

1.1 Обзор методов очистки сточных вод от тяжелых металлов (ТМ) 11

1.2 Анализ литературных данных о влиянии ТМ на активный ил БОС 22

1.3 Влияние ТМ на процессы биологической очистки сточных вод 31

1.4 Задачи и цели исследования 37

1.5 Поглощение ТМ микроорганизмами активного ила, предложения и методы обезвреживания илов от ТМ 40

1.6 Объекты и методы исследования 48

ГЛАВА 2. Активный ИЛ биологических очистных сооружений и его характеристики 51

2.1 Исследование биоценоза активного ила Центральной станции аэрации Санкт-Петербурга 51

2.2 Исследование содержания ТМ и фосфатов в возвратных активных илах биологических очистных сооружений Санкт-Петербурга и Ленобласти

ГЛАВА 3. Исследование физико-химических закономерностей детоксикации возвратного активного ила 75

3.1. Влияние рН среды на содержание ТМ в составе микроорганизмов возвратного ила 75

3.2 Основы детоксикации возвратного активного ила от ТМ 78

3.3 Воздействие СаСОз и доломитовой муки на эндогенное дыхание микроорганизмов возвратного ила 82

3.4 Исследование влияния дозы СаСОз и доломитовой муки на степень извлечения ТМ из твердой фазы активного ила иловой суспензии 85

3.5. Исследование степени извлечения ТМ из возвратного активного илаот продолжительности обработки 90

3.6 Исследование процессов разделения фаз на остаточные концентрации ТМ и фосфатов в твердой фазе возвратного активного ила 93

ГЛАВА 4. Использование детоксицированного возвратного активного ила в очистке сточных вод 99

4 Влияние обезвреженного возвратного ила на очистку сточных вод от ТМ... 99

4.1 Влияние обезвреженного возвратного ила на очистку сточных вод от органических соединений 103

4.2 Основы детоксикации возвратного ила от фосфатов и его влияние на очистку сточных вод 107

Глава 5. Негативное воздействие на окружающую среду илов и осадков биологических очистных сооружений, депонируемых на полигонах 115

Глава 6.Основы технологии детоксикации возвратного ила 122

Заключение 126

Список литературы

Анализ литературных данных о влиянии ТМ на активный ил БОС

Перемешивание сточных вод равномерно распределяет смешанную популяцию организмов ила в занимаемом пространстве. Кроме того, перемешивание, а также аэрирование иловой смеси позволяют обеспечивать жизнедеятельность популяции с высокой плотностью.

Столь своеобразные (в сравнении с природными) условия существования формируют активный ил и его способность к флокуляции, которая является одной из важнейших характеристик состояния биоценоза. Структура и биологические свойства хлопьев ила определяют эффективность и качество биологической очистки. При нормально идущих процессах очистки масса активного ила представлена хлопьями с плотностью в среднем 1,1-1,37 г/см и размером от 53 до 212 мкм [23]. Бактериальные клетки расположены внутри, на поверхности хлопьев, могут быть представлены незначительным количеством не связанных с хлопьями одиночных бактерий: палочками, кокками, спирохетами и микроколониями из палочек.

Клетки гетеротрофных бактерий активного ила при контакте с загрязняющими веществами сточных вод выделяют вязкий коллоидный раствор -гель. Объем выделяемого геля распределяется вокруг клеток и хлопьев активного ила, защищая их от неблагоприятного воздействия компонентов сточных вод, участвуя в процессе агрегации (слипании) хлопьев между собой, и играет доминирующую роль в обеспечении сорбции загрязняющих веществ и их транспорта внутрь микробных клеток.

Биополимерный гель активного ила имеет высокомолекулярную массу (более 10000 а.е.м.). По своему химическому составу он чаще всего представлен аминокислотами и полисахаридами, включающими глюкозу, галактозу, аминосахара. В состав биополимерного геля кроме гликопротеинов входят также экзоферменты клеток ила, полипептиды, клетчатка и др. К полисахаридпродуцирующим бактериям активного ила относятся роды Zoogloea, Pseudomonas, Aeromonas, Acinetobacter, Micrococus, Paracoccus. Секреция в окружающую среду биополимерного геля осуществляется после предварительного внутреннего синтеза полимеров. Участие полимеров в хлопьеобразовании было показано на бактериях Zoogloearamigera [24]. Было отмечено, что биофлокуляция у бактерий связана с внутриклеточным накоплением поли-р-гидроксимасляной кислоты.

Бактерии активного ила синтезируют и секретируют в среду внеклеточный биополимер - полисахаридный гель. Именно наличие геля обуславливает агрегацию микроорганизмов и образование хлопьевидных скоплений - глобул. Активный ил только в флокулированном состоянии может обеспечивать высокие скорости окисления загрязняющих веществ, и, по существу, качество очищенной воды определяется его способностью к флокуляции.

Накопление внеклеточных биополимеров придает активному илу уникальные свойства, а именно: защищает организмы от неблагоприятного воздействия загрязняющих веществ и выедания представителями следующего трофического звена; сохраняет массу ила в системе, способствуя его отделению от очищенной воды во вторичных отстойниках; интенсифицирует процесс сорбции загрязняющих веществ активным илом на первых стадиях очистки.

На первой стадии, сразу же после смешения сточных вод с активным илом, на его поверхности происходят адсорбция загрязняющих веществ и их коагуляция благодаря огромной поверхности ила, на один грамм которого имеет поверхность в 100 м . Таким образом, на первой стадии очистки, загрязняющие вещества в сточных водах удаляются благодаря механическому изъятию их активным илом из воды и началу процесса биоокисления наиболее легкоразлагающихся органических соединений. Высокое содержание загрязняющих веществ в воде способствует на первой стадии высокой кислородопоглощаемости, что приводит к практически полному потреблению кислорода в зонах поступления сточных вод в аэротенках. На первой стадии за 0,5-2,0 часа содержание органических загрязняющих веществ, характеризуемых показателем БПК5, снижается на 50-60 %.

На второй стадии полной биологической очистки продолжается биосорбция загрязняющих веществ и идет их активное окисление экзоферментами (ферментами, выделяемыми активным илом в окружающую среду). Благодаря меньшей концентрации загрязняющих веществ, начинает восстанавливаться активность ила, которая была подавлена к концу первой стадии очистки. Скорость потребления кислорода на этой стадии меньше, чем в начале процесса, и в воде накапливается растворенный кислород. В случае благополучия второй стадии экзоферментами окисляется до 75 % органических загрязняющих веществ, характеризуемых показателем БПК5. Продолжительность этой стадии различна в зависимости от состава очищаемых сточных вод и составляет от 2,0 до 4,0 часов.

На третьей стадии очистки происходит окисление загрязняющих веществ эндоферментами (внутри клетки), доокисление сложноокисляемых соединений, превращение азота аммонийных солей в нитриты и нитраты, регенерация активного ила. Именно на этой стадии (стадии внутриклеточного питания активного ила) происходит образование полисахаридного геля, выделяемого бактериальными клетками. Скорость потребления кислорода вновь возрастает. Общая продолжительность процесса в аэротенках составляет 6-8 ч для бытовых и может увеличиваться до 10-20 и более ч при совместной очистке бытовых и производственных сточных вод. Продолжительность третьей стадии, таким образом, составляет от 4-6 часов при очистке бытовых сточных вод и может удлиняться до 15 часов.

Исследование содержания ТМ и фосфатов в возвратных активных илах биологических очистных сооружений Санкт-Петербурга и Ленобласти

При стрессовых условиях средыклетки гетеротрофных бактерий активного ила при контакте с загрязняющими веществами сточных вод выделяют вязкий коллоидный раствор - гель. Объем выделяемого геля распределяется вокруг клеток и хлопьев активного ила, защищая их от неблагоприятного воздействия компонентов сточных вод, участвуя в процессе флокуляции (слипании) хлопьев между собой, и играет доминирующую роль в обеспечении сорбции загрязняющих веществ и их транспорт внутрь микробных клеток.

Биополимерный гель активного ила имеет высокомолекулярную массу (более 10000 а.е.м.) по своему химическому составу он чаще всего представлен аминокислотами и полисахаридами, включающими глюкозу, галактозу, аминосахара. В состав биополимерного геля кроме гликопротеинов входят также экзоферменты клеток ила, полипептиды, клетчатка и др. К полисахоридпродуцирующим бактериям активного ила относятся роды Zoogloea, Pseudomonas, Aeromonas, Acinetobacter, Micrococus, Paracoccus [159]. в 2009 г. Данные виды микроорганизмов былиобнаружены в ходе исследования численностью превосходившую остальную биоту. Секреция в окружающую среду биополимерного геля осуществляется после предварительного внутреннего синтеза полимеров. Участие полимеров в хлопьеобразовании было показано на бактериях Zoogloearam igera[\43].

Накопление внеклеточных биополимеров защищает организмы от неблагоприятного воздействия загрязняющих веществ и выедания представителями следующего трофического звена; сохраняет массу ила в системе, способствуя его отделению от очищенной воды во вторичных отстойниках; интенсифицирует процесс сорбции загрязняющих веществ активным илом на первых стадиях очистки.

При гидробиологическом исследовании возвратного активного ила очистных сооружений ЦСА г. Санкт-Петербурга (таблица 5) намибыли выделены следующие виды микроорганизмов преобладающие перед остальным видовым составом: Zoogloea ramigera, Zoogloea uva, Arcella vulgaris, Arcella hemisphaerica, Euglipha laevis, Pamphagus hyalinum, Chilodonella cucullus, Aspidisca. Бактерии отличаются чрезвычайно лабильным обменом, поэтому в большей степени, чем другие микроорганизмы они способны приспосабливаться к неблагоприятным окружающим условиям.

В составе исследованного нами биоциноза (таблица 11) и литературных данных (таблица 12), нет указанных микроорганизмов Micrococcus Pseudomonas, которые использовала в своей работе профессор И.В. Зыкова для исследования закономерностей извлечения ТМ из водных сред [130].

Тем самым не представляется возможным указать способность поглощения ТМ активным илом из водной среды, рассаматривая только предложенные профессором И.В. Зыковой данные виды микроорганизмов, которые совершенно отсутствуют на исследуемых и других очистных сооружениях. Это указывает на сложность и малоизученность процессов аккумуляции ТМ активным илом и их детокцикации (выведения из состава активного ила). Полученные профессором И.В. Зыковой данные, справедливы для конкретной биоты ила, сформировавшейся в работе конкретной станции БОС, поэтому, для наиболее точных данных с учетом всех физико-химических, климатических, биологических и иных факторов, необходимоизучать биоцинозы очистных сооружений БОС в каждом конткретном случае.

Таким образом, можно предположить, чтопроцесс очистки сточных вод от ТМ и других поллютантов сточных вод не определяется наличием тех или иных видов гидробионтов в биоте активного ила, а по сути, является хемосорбцией и биосорбцией поллютантов поверхностью полисахаридного геля активного ила [19].

Исследование содержания ТМ и фосфатов в возвратных активных илах биологических очистных сооружений г. Санкт-Петербурга и Ленобласти

Способность микроорганизмов активного ила аккумулировать ТМ (в 900-7000 раз) предопределяет наличие значительных концентрацийТМ в твердой фазе активного ила даже при малойконцентрации ТМ в очищаемой воде. Насыщение микроорганизмов металлами достигается примерно за 40 минут, а количество поглощенного металла зависит от концентрации в исходном растворе. Чем выше начальная концентрация металла, тем большее его количество поглощается микроорганизмами за одинаковый промежуток времени. Повышение концентрации ТМ в возвратных активных илах негативно сказывается на качестве очистки сточных вод. Исследования составов возвратных илов (по методике, разработанной для илов Зыковой И.В.) (рисунок 12)[116] подтвердили, в основном, ранее полученные д.х.н. Зыковой И.В. с сотрудниками данные, о количественном составе органических соединений в илах и смеси илов с осадками отстойников.

В качестве объектов исследования нами были исследованы возвратные активные илы и осадки сточных вод очистных сооружений г. Санкт-Петербурга (таблица 13).

Проведенные нами исследования позволили определить диапазон концентраций ТМ для изучения основных закономерностей взаимодействия металлов с активным илом и осадками.

Среди ТМ в активном иле и осадках обнаружены: медь, хром, свинец, никель, цинк, которые являются наиболее распространенными токсикантами, обнаруженными в составе сточных вод, поступающих на очистные сооружения. Таблица 13 - Сравнительный анализ концентраций ТМ в активных илах биологических очистных сооружений г. Санкт-Петербурга и Ленобласти

Токсичность металлов обусловлена формой и состоянием металла в сточных водах, и тем, что они блокируют активные центры ферментов и выключают их из управления метаболизмом, и значит ухудшают способность активных илов расщеплять сложноструктурные вещества в простые; типом активного ила и его адаптационными свойствами, а так же сродством металлов к органическим молекулам клетки.

Бактерии активного ила адаптированы к разложению органических соединений, в том числе соединений с наличием амидных и аминных групп в состав которых входят ТМ, например [116]: Ферментация активного ила, содержащего сульфгидрильные группы SH", зависит от спепени электроотрицательности металла. Чем ниже степень электроотрицательность, тем больше способность металла связывать сульфгидрильные группы и образовывать металлотионины (белки, связанные с металлами) [9]. Общетоксическое действие металлов в активном иле может быть связано с неспецифическим торможением ряда ферментов в силу денатурации белков вообще.

Из полученных нами данных (таблица 14 и 15) данных видно, что ТМ в наибольшей мере содержатся в полисахаридах как активного ила, так и смеси осдков (кек), причем концентрации ТМ, весьма значительны, что подтверждает предположение о биосорбции ТМ полисахаридным гелем выделяемым микроорганизмами активного ила. Высокое содержание полисахаридов, липидов, белков и гуминовых кислот говорит о ценности данных осадков для сельского хозяйства. Высокое содержание установленных веществ может быть связано с изменением состава сточных вод: увеличение сбросов пищевых предприятий, появление в городе гипермаркетов, имеющих собственное производство полуфабрикатов и готовых продуктов.

Воздействие СаСОз и доломитовой муки на эндогенное дыхание микроорганизмов возвратного ила

Наибольшая степень извлечения ТМ наблюдается при обработке CaC03j при дозе СаСОз от 0,2 гр степень извлечения увеличивается от 9% до 32 %, при дозе 0,5 гр степень извлечения увеличивается от 16% до 63%, при дозах мела 0,7 и 1,0 гр динамика извлечения ТМ существенно снижается, однако степень извлечения продолжает расти (рисунок 17).

При обработке возвратного ила доломитовой мукой был отмечен рост степени извлечения ТМ, при этом динамика извлечения ТМ увеличивается примерно на 10% -15% при каждом изменении навески в сторону увеличения (рисунок 18).

При исследовании влияния используемых материалов (СаСОз идоломитовой муки) на биоту активного ила, в исследуемых образцах ила нами были обнаружены следующие микроорганизмы - мелкие и крупные жгутиковые формы, большое количество раковинных амеб (Arcella, Centropyxis, Euglypha, Pamphagus), свободноплавающие инфузории (Aspidisca, Chilodonella, Litonotus,Hemiophrys, Stylonichia), прикрепленные инфузории (одиночные Vorticella и колонии Epistilys, Opercularia), сосущие инфузории, коловратки.

После инкубации в течение трех часов с добавлением установленных навесок материалов (0; 0,2;0,5; 0,7; 1,0 г), морфологических изменений и гибели микроорганизмов отмечено не было. Жгутиковые формы и свободноплавающие инфузории сохранили двигательную активность. Перистомы прикрепленных инфузорий, в большинстве, открыты, видно биение ресничек. Коловратки сохранили подвижность и активность. В эксперименте с доломитовой мукой наблюдались мертвые панцирные коловратки, однако встречались они и в контрольном образце без добавления навески материала 3.5 Исследование степени извлечения ТМ из возвратного активного ила от продолжительности обработки Процесс детоксикации активного ила от ТМ, является сложным физико-химическим процессом, обусловленным влиянием используемых реагентов на жизнедеятельность микроорганизмов.

Было отмечено, что применение СаС03и доломитовой муки в системе реагент -иловая суспензия, активизирует деятельность микроорганизмов активного, что сказывается на повышенном потреблении кислорода, вероятно происходящего за счет эффекта детоксикации - выведения ТМ из состава органической и минеральной частей ила, Са и Mg ионообменом.

Важным фактором, влияния на активность ила и степени его «очищения» от ТМ, является продолжительность воздействия на ил реагентами.

Проведенные нами исследования о степени детоксикации возвратного ила от продолжительности его обработки показывают, что степень выведения ТМнаиболее существенно возрастает в начале процесса.

Во всех экспериментах для определения максимально возможной глубины извлечения ТМ из ила, при средней температуре 15-16С иловой смеси возвратного ила, исследовалось влияние продолжительности процесса в течение 3 часов. Таблица 25 - Остаточные концентрации металлов в активном иле после обработки СаСОз

Данные таблицы 25 и 26 указывают на значительное извлечение тяжелых металлов в течении 2-х первых часов от начала обработки. Через 3 часа, степень извлечения металлов из твердой фазы возвратного ила при обработке СаСОз достигает по Мп-37 %, Си-18%, Zn - 49% .

Зависимость степени извлечения тяжелых металлов из твердой фазы возвратного активного ила от продолжительности обработки с СаСОз Таблица 26 - Остаточные концентрации металлов в твердой фазевозвратного ила после обработки доломитовой муки

Учитывая роль кальция в процессах жизнедеятельности микроорганизмов (транспортных, дыхательных и питательных систем), следует отметить, что ионы кальция регулируют активную кислотность среды, а также выступают в качестве фактора, связывающего остатки фосфорной кислоты [ПО]. Вместе с тем, не входя в состав простетической группы ферментов, ионы Са активируют некоторые из них (липазы, аденозинтрифосфатазы и др.)

Зависимость степени извлечения ТМ из твердой фазы возвратного активного ила от продолжительности обработки с доломитовой мукой Литературные данные указывают, что накапливаясь внутри клеток, соединения кальция и магния постепенно увеличивают зольность биоценоза, не вызывая ингибирования внутриклеточных биохимических процессов [57]. Полученные результаты и анализ литературных данных указывает на допустимость детоксикации вовзратного ила в течение продолжительного времени СаС03и доломитовой мукой, для необходимой степени извлечения ТМ и без негативных последствий на жизнендеятельность экосистемы активного ила.

Исследование процессов разделения фаз на остаточные концентрации ТМ и фосфатов в твердой фазе возвратного активного ила Повышение требований к степени полной биологической очистки определило развитие процессов доочистки сточных вод. Образующийся при очистке сточных вод осадок подвергается обработке с последующей утилизацией на полигон или целью использования в качестве органоминерального удобрения.

При выборе метода очистки и обработки осадка сточных вод населенных пунктов и промышленных предприятий, а также места расположения и типов очистных сооружений необходимо в первую очередь выявлять возможность и целесообразность промышленного использования очищенных сточных вод и осадка.

Для решения задачи поиска наиболее эффективного метода разделения фаз при детоксикации возвратного ила кальциевыми и магниевыми малорастворимыми солями, приоритетной стояла задача снижения остаточных концентраций ТМ в твердой фазе возвратного ила.

Для поиска средств интенсификации снижения остаточных концентраций ТМ в твердой фазе нами было исследовано несколько способов разделения фаз: центрифугирование, фильтрование и отстаивание.

При обработке возвратного ила СаСОз и доломитовой мукой, твердые включения материалов не сгруппировывались в состав иловой смеси и хлопков ила, что не влияло на седиментационные свойства ила при отстаивании, однако за счет этих включений увеличивалось время фильтрации, поэтому процессы фильтрования и отстаивания проводились в равный отрезок времени - 30 мин. Анализ процесса центрифугирования при 5000 об/ мин в течение 5 мин. показал большую эффективность процесса по отношению к отстаиванию и фильтрации по Ni -41 %, Fe-8 %,А1- 4 %,V-2 %, Си- 20 %, Cr-5 %, Mn-11 % (данные усреднены для процессов с использованием СаСОз и доломитовой муки) Таблица 27 - Влияние процессов разделения фаз на остаточные концентрации никеля, железа, алюминия, ванадия в возвратном иле после обработки СаСОз

Влияние обезвреженного возвратного ила на очистку сточных вод от органических соединений

Исследования состава грунтовых вод (таблица 41) с полигонов складирования подтверждает существенное превышение ПДК. Для проведение анализа грунтовых вод на содержание ТМ использовался фотометрический метод ГОСТ 18165-89 и метод атомно-абсорбционной спектрометрии с плазменной атомизацией ПНД Ф 14.1:2:4.139-98.

Полученные сведения указывают на высокое содержание в осадках сточных вод, золе и грунтовых водах ТМ, что подчеркивает актуальность поиска новых подходов и технических решений по обезвреживанию илов и осадков сточных вод. Выщелачивание ТМ из осадков сточных вод золошлама, складируемых на полигонах негативно влияет на состояние почв и грунтовых вод. Отчуждение дополнительных территорий под складирование осадков сточных вод усилит неблагоприятное состояние окружающей среды крупных городах.

Складирование и захоронение на полигонах данного вида отходов необходимо существенно снизить. Необходим дальнейший поиск технических средств извлечения ТМ из илов и осадков сточных вод, для чего требуется подробное знание о воздействии используемых материалов на микроорганизмы активного ила. Разработка таких средств невозможна без понимания механизмов влияния ТМ на микроорганизмы активного ила.

На биологических очистных сооружениях, в настоящее время удаление, обработка, обеззараживание и утилизация осадков надлежащим образом не решена. Опасность представляют жидкие стоки, которые перекачиваются на иловые площадки. Происходит интенсивное заполнение жидким осадком имеющихся иловых карт. В результате испарения происходит загрязнение атмосферного воздуха, а фильтрация в почву приводит к загрязнению грунтовых вод и близлежащих водоёмов. Патогенная микрофлора и гельминты представляют существенную опасность для окружающей среды и могут оказаться источником опасных заболеваний.

На территории России выделяется значительное количество регионов, где существует реальная угроза ухудшения экологической и санитарно-эпидемиологической обстановки, возникновения чрезвычайных ситуаций из-за нарушений работы систем городских очистных сооружений (на станциях аэрации, в прудах-накопителях и т.д.). В неблагоприятной экономической ситуации стала очевидна невозможность решения всех перечисленных вопросов за счет региональных и местных бюджетов т.к. данные мероприятия весьма капиталоемкие. Существуют расчеты, обосновывающие необходимость выделения в ближайшие годы финансовых ресурсов на осуществление научно исследовательских, проектно-технологических, инженерно-технических мероприятий, строительство новых и реконструкцию имеющихся объектов этой сферы ЖКХ в объемах порядка 100 млрд. руб. Это сопоставимо с 1% расходной части федерального бюджета.

Решая технологические вопросы, связанные с очисткой сточных вод, муниципальные предприятия водопроводно-канализационного хозяйства сталкиваются с проблемой утилизации осадков. Ежегодные объемы образования осадков сточных вод только в России достигают 3,4 млн. т по сухому веществу (таблица 42) [155]. других производствах. Эта цель достигается осуществлением трех основных процессов в различных технологических последовательностях: обезвоживанием, обеспечивающим минимальный объем осадков; стабилизацией, придающей осадкам способность не выделять вредные продукты разложения при длительном хранении; обеззараживанием, делающим осадок безопасным по санитарно-бактерио логическим показателям. Конечным результатом технологических процессов является утилизация осадка.

Активный ил с аэротенка (1) поступает на вторичный отстойник (2) часть ила (избыточный ил) направляется на обезвоживание, другая часть направляется в узел обработки с (кальциевыми и/или магниевыми материалами) реактивами (3), поступающими с узла приготовления реактивов (8). Интенсификации более глубокого извлечения ТМ способствует механическое перемешивание и аэрирование системы. После детоксикации возвратного ила иловая смесь подается в разделитель (4), где разделяется твердая и жидкая фаза иловой смеси, а также происходит сепарация не растворившихся частиц обезвреживающего материала. Далее, после процесса детоксикации твердая фаза возвратного ила поступает на (1), жидкая фаза иловой суспензии отводится в реактор-адсорбер с загрузкой активного угля, где происходит адсорбция ТМ и фосфатов выделенных их твердой фазы возвратного ила (6), далее очищенная водная фаза отводится на сброс или используется в иных технических целях работы очистных сооружений, а образованный шлам от адсорбции ТМ и фосфатов утилизируетсяна специализированный полиго, сепарированные частицы материала собираются в бункер (5) откуда далее отводятся в (3). Водная фаза после осаждения из нее ТМ и фосфатов из (6) направляется в нейтрализатор (7) и далее отводится по назначению.

Похожие диссертации на Проблемы эколого-химической детоксикации активного ила и его использование в биологической очистке сточных вод