Защита городской среды

Представлен процесс очистки СВ, в котором в иловую смесь в аэротенке дозировался хлорид железа или соли алюминия с целью удаления фосфатов. Установлено, что хлорид железа является более эффективным реагентом, а оптимальным соотношение P:Fe, равное 1:1 (в молярном выражении). В экспериментах возраст акт. ила поддерживался равным 20 суткам, при уменьшении этого значения эффективность удаления как ХПК, так и фосфора снижалась. Сообщается о разработке программного обеспечения, которое учитывает 52 параметра, приводятся методы калибровки этой модели. Среднее содержание фосфора в исходной СВ в течение эксперимента составляло 16,43 мг/л, эффективность удаления до 82%.

В предыдущих публикациях представлены результаты исследований в лабораторных и полупромышленных условиях, их целью являлось получение экспериментальных данных, при этом исследовалась схема удаления из СВ фосфора при одновременном использовании биологического процесса и осаждения с применением смеси FeCl[2]-FeCl[3]. Следующей стадией работы является разработка модели процессов с целью оптимизации схем удаления Р и управления работой сооружений. В данной публикации авторы анализируют существующие модели, в частности, описывающие только процессы химического осаждения или методы биологического удаления фосфатов в анаэробно-аэробных условиях, описывают методы калибровки моделей и др., приводят их недостатки. На базе анализа источников делается вывод о необходимости разработки новой модели удаления фосфора в комбинированном процессе.

В пилотном масштабе исследовался процесс удаления из СВ фосфатов, схема предусматривала удаление в аэробно-анаэробном биологическом процессе. Для увеличения эффективности в иловую смесь одновременно дозировалась смесь солей железа (FeCl[2]-FeCl[3]) с целью осаждения Р. В исследованиях применялась модельная СВ на базе ацетата натрия с ХПК 150 мг/л, фосфор вводился в составе K[2]HPO[4] в концентрации по Р от 15 до 40 мг/л. На различных стадиях опыта концентрация реагентной смеси изменялась от 9,6 до 19,2 мг/л, при этом эффективность удаления Р составляла от 19 до 81%. Установлено также, что значения стехиометрических коэффициентов в реальном процессе не соответствуют расчетным и испытывают весьма существенные колебания. Полученные данные предназначены для разработки модели процесса.

Исследования проводились в промышленном масштабе, изучалась анаэробно-аэробная схема. Установлено, что для реализации процессов денитрификации и удаления фосфатов поступающая на очистку СВ должна содержать необходимое количество легкоокисляющихся органич. соединений. Предусматривается вариант, когда названные соединения вносятся в СВ в качестве дополнит. компонента. Сообщается, что необходим достаточно длит. период адаптации биоценоза, который способен осуществлять процессы денитрификации и дефосфатации. Разработана математическая модель, позволяющая определять оптимальные параметры процесса биоочистки.

Описаны мероприятия, проведенные на заводе фирмы “Seine-Amont” по решению межведомственного Синдиката по оздоровлению окружающей среды Парижа, с целью очистки сточных вод, сбрасываемых в реку Сену. Указано, что производительность очистных сооружений была в последнее время увеличена до 600 тыс. м{3}/сутки и на очистных сооружениях проводилась биологич. и физико-химич. обработка примесей, содержащих соединения Р. Приведена и описана пилотная рециркуляционная установка для обработки 264 м{3}/сутки сточных вод. За время ее работы с февраля 1998 г. по ноябрь 1999 г. производительность установки была доведена до 447 м{3}/сутки. В течение этого периода времени проводились анализы сточных вод на содержание фосфатов, а также соединений С и нитратов. Полученные результаты показывают, что ХПК сточных вод снижалось с 617 до 38 мг/л, БПК – с 247 до 6 мг/л и такие стоки могут быть сброшены на городские очистные сооружения: полнота разложения соединений Р биологич. и физико-химич. методами достигала 80%. Введение в стоки FeCl[3] в концентрации 15 мг/л позволяло повысить полноту их очистки. Приведены кривые изменения ХПК и БПК стоков и содержания перечисленных примесей и полноты удаления примесей за указанный период, диаграммы остаточного содержания ортофосфатов и общего содержания Р в зависимости от ХПК переработанных стоков и концентрации нитратов.

Сообщается об исследованиях, в которых установлено, что шлак, образующийся при работе доменных печей, может быть использован в качестве эффективного реагента при удалении из СВ фосфатов. Исследования проводились с применением промышленных СВ, которые содержали фосфаты в количестве до 157 мг/л, режим обработки СВ контактный, доза шлака изменялась от 120 до 710 мг/л, эффективность удаления фосфатов достигала 72%. Указывается, что СВ после обработки этим методом нуждаются в доочистке.

В странах Юго-Восточной Азии, включая Индонезию, интенсивно разводят креветок для их экспорта за границу. Для этих целей в прибрежных районах страны, где растет мангровое дерево, занимаются разведением креветок. Исследована способность насаждений мангрового дерева очищать сточные воды, сбрасываемые из озер после лова креветок. Насаждения состояли из молодых мангровых деревьев в возрасте до 2 лет, посаженных в озере с интервалами 40 см. Каждые три дня 30% воды в озере обновляли, сбрасывая воду в устричный садок и бассейне с водорослями. Потери воды в результате испарения компенсировали речной водой. Исследования проводились через каждые 15 дней путем определения температуры, содержания солей и растворенного O[2], величины рН, степени помутнения, концентраций NH[3], нитритов, нитратов, фосфатов и хлорофилла а. Концентрации фосфатов NH[3] и нитратов, которые вначале были высокими, снижались; концентрации силикатов повышались в озере, устричных садках и в бассейне с водорослями; концентрация хлорофилла а постепенно повышалась в озере и достигала 160 мкг/л. Содержание фитопланктона в устричном садке снижалось. Будет уточнен материальный баланс примесей. Приведены схема посадки деревьев и кривые изменения содержаний NH[3] и хлорофилла в указанных водоемах в исследованных условиях.

Рассматривается метод удаления из СВ полифосфатов в биологич. процессе, установлено, что при этом целесообразно чередование аэробных и анаэробных условий. В аэробной стадии происходит сорбция фосфатов, и в анаэробной – десорбция, при этом они могут быть отделены, например, осаждением. Сообщается, что для реализации этого метода необходима селекция специального биоценоза, способного накапливать фосфаты в повышенных количествах. Кроме того, при недостатке в СВ органических субстратов, необходимо дозирование внешних источников углерода, например, это могут быть препараты на базе протеинов.

Сообщается, что разработан тип сорбента, который способен селективно удалять из СВ различные загрязняющие компоненты. Сорбент выполняется в виде полимерной пленки, в данном случае способность к селективному удалению фосфатов связана с тем, что при ее изготовлении применялась смесь дивинилбензолстирена и полиметакрилата. Конструктивно устройство оформлялось в виде фильтра, в котором мембрана выполнялась из названного материала. В приводимом примере содержание СВ в поступающих СВ достигало 5800 мг/л, эффективность удаления 96%.

Экспериментальные и промышленные исследования по применению коагулянтов для повышения глубины очистки бытовых и городских сточных вод от фосфатов на очистных сооружениях показали высокую эффективность их взаимодействия с фосфорсодержащими веществами, что позволяет снизить содержание фосфатов до требуемых норм. Наиболее целесообразно вводить коагулянты перед вторичными отстойниками и фильтрами, это позволяет значительно сократить расход коагулянтов и получить высокую эффективность очистки сточных вод от фосфатов. Наибольшей эффективностью обладает коагулянт Аква-аурат 10, который может быть рекомендован к практич. применению.