Защита городской среды

Предложен способ очистки природных и сточных вод от механических взвесей и растворенных вредных веществ путем фильтрации через слой фильтрующего материала, обладающего сорбционными свойствами, включающий периодическую промывку этого материала. В качестве фильтрующего материала используют фракционированный серпентинит, содержащий агрегаты хризотил асбеста различной степени распушки, а промывку осуществляют с интенсивностью обеспечивающей распушение верхнего сорбирующего слоя агрегатов хризотил асбеста. Промывку осуществляют водо-воздушным способом при расходе воды не более 20 л/см{2} в течение не менее 6 мин и расходе воздуха не менее 18 л/с*м{2} в течение не менее 3 мин.

Способ предназначен для очистки небольших объемов СВ, например, от отдельных коттеджей. Предлагается усовершенствование устройств для реализации способа, представлен ряд вариантов. Во всех случаях устройство представляет собой бетонный модуль заводского изготовления, его верхняя часть является цилиндром, ниже следует конус, модуль полностью заглубляется в грунт. В одном из вариантов над ПВ жидкой фазы устанавливается дробилка для измельчения отходов, а в корпусе модуля монтируется цилиндр с пневмоаэратором в нижней части, при работе которого создается эрлифтный эффект и обеспечивается режим рециркуляции. Характеристики не приводятся.

СВ фармпроизводств отличаются определенной спецификой, в частности, она могут содержать антибиотики, ингибирующие биоценоз систем очистки. Исследовался процесс очистки таких СВ в анаэробном реакторе со взвешенным слоем загрузки, лабораторный реактор имел нижний цилиндр с внутренним диаметром 130 и высотой 1300 мм, и находящийся над ним верхний, его диаметр и высота по 300 мм. Загрузкой служил акт. уголь со средним размером частиц 0,7 мм и пористостью 0,38, загрузка поддерживалась во взвешенном состоянии за счет контура рециркуляции. Величина ХПК исходных СВ составляла от 2000 до 4000 мг/л. Максимальная эффективность удаления, равная 91,2% соответствовала времени пребывания 24 ч..

Указывается, что удаление из СВ масляных эмульсий связано с рядом проблем. В лабораторном эксперименте исследовались характеристики водомасляных эмульсий (ВМЭ), модельные СВ включали смесь парафинового масла, триэтаноламина и олеиновой кислоты, после внесения в воду смесь с целью получения ВМЭ гомогенизировалась в течение 30 мин. Установлено, что при изменении концентрации масел от 30 до 1000 мг/л величина поверхностного натяжения ВМЭ уменьшалась от 55 до 43 дин/см, при изменении pH от 1 до 8 величина этого параметра линейно снижалась от 100 до 44 дин/см, влияние температуры в диапазоне от 20 до 80°C сказывалось незначительно. В опытах при использовании в качестве сорбента акт. угля (концентрация 1,0 г/л) и содержании масел в ВМЭ 1000 мг/л эффективность их удаления составила 89%.

В эксперименте пилотного масштаба исследовался процесс нитрификации с использованием реактора, в котором осуществлялась циркуляция жидкой фазы, в последней находилась гранулированная загрузка из вспененной пластмассы. Размер частиц от 1 до 4 мм, удельный вес 890 кг/м{3}. Конструктивно реактор представлял собой прямоугольную емкость, снабженную бункером. По оси емкости установлена перегородка, вверху и внизу несколько отстоящая от ПВ жидкости и дна, в донной части одного из двух образованных таким образом объемов расположен пневмоаэратор, при его работе вследствие эрлифного эффекта происходит циркуляция жидкости с загрузкой. Исходное содержание аммонийного азота в СВ составляло в среднем 50 мг/л, при объемной нагрузке 1,1 кг NH[4]-N/м{3} сут эффективность удаления находилась в пределах от 90 до 97%.

В качестве адсорбента использовали биомассу клеток культуры Bacilus megaterium, являющуюся отходом в производстве ферментного препарата мегатерии. В качестве адсорбтива использовали модельные растворы, содержащие ионы металлов – кобальта, никеля, свинца. Для определения концентрации металлов в водном растворе использовали колориметрический и флюориметрический методы анализа. Полученные данные позволяют рассматривать простейшие организмы как эффективные и дешевые сорбенты для очистки водной среды от загрязнений. Кроме того, работы, основанные на использовании биосорбентов, расширяют возможности охраны окружающей среды.

Рекламная публикация. Сообщается об испытаниях ионообменной смолы марки XAD-4 (1) (Тайвань). (1) выполнена на базе полистирола-дивинилбензола, является неионогенной, предназначена для сорбции различных соединений, в экспериментах использовались 2-хлорфенол, 2,4-дихлорфенол, 2,4,6-трихлорфенол, 2,4-динитрофенол, 2-нитрофенол и др. Установлена существенная зависимость эффективности сорбции от величины pH, в эксперименте объем пробы составлял 100 мл, содержание (1) 2 г/л, зона оптимума pH находилась в пределах от 3 до 7, при этом из модельного раствора, содержащего 2-нитрофенол, последний удалялся в количестве, соответствующем 3,86 ммоль/л. С увеличением pH до 9,5 это значение сократилось до 0,47 ммоль/л.

Целью исследований являлось получение данных о растворении пузырьков озона при обработке СВ с целью дальнейшей оптимизации процессов озонирования. Методика исследования состояла в том, что емкость с озонируемой жидкостью просвечивалась сканирующим лазерным устройством, при этом луч, прошедший через жидкость, фиксировался лучеприемником. В результате, последний генерировал серии импульсов, параметры которых определялись размерами пузырьков, скоростью их перемещения и др. С помощью специальной компьютерной программы полученные сигналы подвергались анализу, информация фиксировалась в виде таблиц, графиков и др.

Исследовался процесс сжигания осадков, образовавшихся при очистке промышленных СВ и содержащих никель, цинк, свинец, медь, кадмий и хром. Масштаб экспериментов пилотный, реакторная колонна имела внутренний диаметр 15 см и высоту 5,2 м, температура процесса от 600 до 700°C, жидкое топливо подавалось в нижнюю часть, воздух в нижнюю и среднюю. Образовавшаяся летучая зола отделялась сначала в циклоне, затем газ проходил через 2 керамических фильтра. Зола содержала (по весу) никель – 39,5%, цинк – 42,2%, свинец – 43,8%, медь – 42,1%, кадмий – 35,6% и хром – 41,2%. Производительность установки около 2 кг осадков в час, состояние псевдоожиженного слоя обеспечивалось подачей воздуха.

Исследовалась возможность увеличения эффективности процесса очистки городских СВ с содержанием ХПК до 330 и аммонийного азота до 15 мг/л, масштаб исследований лабораторный. Основным приемом для повышения эффективности являлось применение многоступенчатых схем, в которых в различных комбинациях сочетались аэробные, бескислородные и анаэробные ступени, для аэробной обработки рекомендуется применять орошаемый биофильтр. Проводились эксперименты с использованием в ступени денитрификации внешнего источника углерода, в том числе ацетата натрия. В опытах достигнута эффективность удаления ХПК до 87%, аммонийного азота 98,1 и общего фосфора 91,4%.