Введение к работе
Актуальность проблемы.
Технология очистки сточных вод мясоперерабатывающих и животноводческих предприятий как самостоятельная специальная область агропромышленной санитарии и охраны окружающей среды находится на этапе становления. Однако, уже сейчас ясно, что для обработки указанного специфического состава агропромышленных отходов наиболее целесообразно применять биологические методы, в частности, аэробную биологическую очистку активным илом.
Аэробная биологическая очистка сточных вод предприятий мясной и перерабатывающей промышленнсстей получает все более широкое распространение. Результаты проведенньк к настоящему времени исследований показывают, что системы аэробной биологической очистки сточных вод активным илом при благоприятных условиях дают хорошие результаты.
Вместе с тем, применяемые в настоящее время способы биологической очистки сточных вод в ряде случаев имеют низкую эффективность и являются недостаточно надежными. В США обследовано большое число производственных сооружений биологической очистки сточных вод такого типа Оказалось, что более половины этих сооружений работают неудовлетворительно и не обеспечивают показателей эффективности очистки, предусмотренных при проектировании. Аналогичные данные получены в Великобритании, Германии и в Нидерландах. Особенно острой оказалась проблема обеспечения надежности и устойчивости работы очистных сооружений. Обобщенные данные функционирования очистных сооружений крупных предприятий по переработке свинины и животноводческих комплексов показывают, что комбинированные системы механической и аэробной биологической обработок, используемые в настоящее время, являются неприем-
лемыми с технико-экономической точки эрения и в большинстве случаев не обеспечивают должной эффективности. Основным недостатком применяемых в настоящее время методов аэробной биологической очистки является ее низкая эффективность из-за повышенных нагрузок по органическим загрязнениям на входе в аэротенки. Это связано с плохой осаждаемостью дисперсных и коллоидных частиц загрязнений на участке механической очистки в первичных отстойниках, обусловленной высокой загрязненностью сточных вод указанных выше производств органическими примесями. Разделение смеси в первичном отстойнике происходит недостаточно эффективно, в результате чего сточная вода, вытекающая из первичного отстойника, содержит недопустимо высокие концентрации взвешенных веществ. Известны случаи, когда по этой причине очистные сооружения длительное время вообще не удавалось вывести на нормальный устойчивый режим работы и тем более - на проектный уровень эффективности очистки.
Надежное и стабильное функционирование аэротенков является одним ив важнейших условий удовлетворительной работы сооружений аэробной биологической очистки. Это, в свою очередь, требует исключения из сточных вод, подаваемых в аэротенки, органических примесей, находящихся в крупно- и мелкодисперсном состоянии, т. е. максимального снятия нагрузок по органическим загрязнениям на аэротенки. В идеальных условиях сточная вода, подаваемая в аэрэтенк, должна иметь только растворенные органические загрязнения, которые наиболее легко усваиваются микроорганизмами активного ила. Для достижения этих условий необходимо интенсифицировать процесс отстаивания исходной сточной воды перед аэротенком и выделить из нее дисперсные и коллоидные взвеси загрязнений.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии планом научно-исследовательских работ MFAIIF на 1994-1995 г.
Цель и задачи исследования.
Общей целью настоящей работы является повышение эффективности аэробной биологической очистки сточных вод за счет интенсификации процессов отстаивания дисперсных систем путем гидромеханической обработки избыточного активного ила, используемого в качестве источника Оиофлокулянтов.
В развитии общей цел! предусматривается выполнение следующих основных задач:
выбор и обоснование методов гидромеханического воздействия и создание полупромышленной установки для проведения экспериментальных работ на реальных сточных водах;
исследование кинетики отстаивания дисперсных смесей сточных вод и предварительно обработанного активного ила в первичных отстойниках;
проведение экспериментальных исследований по опаеделении параметров и режимов гидромеханической обработки активного ила и оценка возможности повышения эффективности и надежности очистки за счет предварительной физико-механической обработки активного ила-,
проведение микробиологических исследований по определению динамики трансформации состава биоценозов активного ила и сопутствующей микрофлсры при использовании предварительно обработанного активного ила в качестве источника биофлокуллнтов;
получение аналитических зависимостей, позволяюютх прогнозировать эффективность _ применения предварительной обработки активного ила;
разработка практических рекомендаций по повышению эффективности биологической очистки сточных вод.
Научная новизна.
Разработан процесс повышения флокулирующей способности микроорганизмов активного ила посредством их гидромеханической обработки.
Разработаны мероприятия по интенсификации процесса отстаивания дисперсных частиц в исходной сточной воде путем использования обработанного активного ила в качестве источника биофлоку-лянтов.
Разработаны аналитические зависимости, позволяющие моделировать процессы в системах биологической очистки, включающих преазратор и участок гидромеханической обработки иловой суспензии.
Практическая ценность работы.
Установлено, что гидромеханическа обработка избыточного активного ила с последующим смешением его с исходной сточной водой в преаэраторе позволяет существенно повысить интенсивность фло-кулирования дисперсных и коллоидных частиц загрязнений в первичном отстойнике, что обеспечивает поддержание показателей загрязненности сточной воды на входе в аэротенк на уровне, обеспечивающем высокую эффективность и глубину процесса биохимического окисления загрязнений:
Установлено, что применение«предотстаивания исходной сточной воды перед подачей ее в преазратор обеспечивает надежное отделение крупнодисперсных взвесей, в результате чего существенно интенсифицируются процессы биофлокулирования загрязнений в первичном отстойнике.
Полученные экспериментальные результаты аппроксимированы
аналитическими зависимостями, позволяющими моделировать процессы,- протекающие в элементах системы биологической очистки и обеспечивающими возможность прогнозирования конечных результатов очистки.
Разработаны рекомендации по практическому использованию результатов работы при проектировании и реконструкции очистных сооружений мясоперерабатывающих и животноводческих производств.
Апробация работы.
Новизна и практическая значимость проведенной работы подтверждена внедрением ее результатов в проекты реконструкции очистных сооружений в совхозе "Восточный" Ижевского р-на Удмуртии, совхозе-комбинате "Борисовский" Минской обл. Республики Беларусь; на птицефабрике "Юрьевецкая" Владимирской обл. Поданы заявки на изобретение на разработанный способ биологической очистки сточных вод и установку для его осуществления в Российской Федерации и в Республике Беларусь. Результаты работы включены в материалы Всероссийской конференции "Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных препаратов" во Всероссийском научно-исследовательском и технологической институте биологической промышленности в 1995 году. Материалы, полученные при проведении исследований, опубликованы в ряде статей, помешенных в журналах "Мясная промышленность", "Молочное и мясное скотоводство", "ветеринария".
Структура и объем диссертации.
Работа состоит ив введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 143
страницах машинописного текста, содержит 2 таблицы и 95 рисунков. Библиография включает 111 наименований, иэ которых 33 наименования на иностранных языках.
Похожие диссертации на Гидромеханическая обработка активного ила в системах очистки сточных вод мясоперерабатывающих и животноводческих производств
