Ивашута В.А., к.т.н. Антонюк М.Н.

Национальный университет пищевых технологий, Украина

Перспективы биотехнологических методов очистки сточных вод от соединений фосфора

На сегодняшний день, одной из важнейших проблем загрязнения водоемов есть использование фосфатных моющих средств, которые вместе с бытовыми стоками попадают в гидросферу и способствуют появлению эвтрофикации. Кроме того источниками загрязнения выступают сточные воды таких отраслей промышленности как производство продуктов питания, удобрений, взрывчатых веществ, а также сточные воды сельского хозяйства. Явление эвтрофикации уже достигло уровня экологического кризиса. К сожалению, большинство из существующих методов очистки не всегда дают возможность достичь необходимых показателей ПДК фосфора в выбрасываемых потоках воды [2].

Таким образом, целью данной работы было изучение литературных данных относительно новейших биотехнологических методов очистки сточных вод от соединений фосфора.

К наиболее часто используемым способам удаления фосфатов из воды промышленного и бытового происхождения относятся физико-химические и биологические методы. Общеизвестно, что чрезмерная эвтрофикация водоемов начинается при содержании в воде фосфора не менее 0,2 мг/л. В сточных водах фосфор находится в форме полифосфатов и ортофосфатов [3].

Физико-химическими способами фосфор, находящийся в сточной воде, может быть выделен путем добавления коагулянтов с дальнейшим осаждением или посредством адсорбции. В качестве реагента чаще всего используются соединения как СаО, FeCl₃, Fe₂(SO₄)₃, Al₂(SO₄)₃. Данный способ является экономически затратным, кроме того эффективность удаления не достигает допустимых концентраций фосфора в сточных водах [4].

С экологической точки зрения предпочтительным является биологический способ дефосфатации. Данный метод заключается в использовании активного ила, микроорганизмы которого образуют полный трофический ряд, что обеспечивает синергический эффект их деятельности и снижение прироста биомассы. Это является одной из важных проблем в процессах биологической очистки. Механизм очищения от фосфатов заключается в том, что отдельные виды микроорганизмов активного ила, при определенных условиях культивирования, поглощают фосфаты из жидкой фазы и выводят их из очистных сооружений вместе с избыточной биомассой. В настоящее время процесс накопления фосфата в наибольшей степени изучен у бактерий кишечной палочки, дрожжей и обитающих в сточных водах бактерий рода Acinetobacter. Также изучается способность поглощения фосфора с использованием водорослей, таких как Spirulina platensis [1,2].

В процессе биологической очистки стоков концентрация фосфора в сточной воде снижается, однако, как показывает практика водоочистки, значение ПДК все же не достигает необходимых показателей. Поэтому в последние годы в процессе биологической очистки предусматривают дополнительные меры, в частности, перспективным является использование комбинированного метода удаления фосфора, в котором объединяют процессы биологической очистки и химического осаждения [1].

Кроме вышеуказанного, к новейшим и эффективным методам очистки сточных вод от фосфатсодержащих соединений относится использование активного ила путем комбинации взвешенных и прикрепленных форм микроорганизмов, включая многоступенчастую анаэробно-аэробную обработку. Такой способ дает возможность повысить степень очистки сточных вод путем увеличения поверхности контакта между микроорганизмами и водой. Данный метод позволяет существенно увеличить интенсивность очистки сточных вод как от органических загрязняющих веществ, так и от соединений фосфора [3].

Таким образом, на основании анализа современных литературных данных, что касается методов очистки природных водных ресурсов от загрязнения фосфатами, к наиболее эффективным методам можно отнести биологический метод удаления с использование взвешенных и прикрепленных форм микроорганизмов активного ила в процессе биологической или комбинированной очистки стоков.

Литература:

1. Кореньков А.Д. Технологическое моделирование комбинированно процесса биологического удаления фосфора из сточных вод: Автореф. дис ... к-та техн. наук. - Щ., 2011. - 16 с.

2. Крючихин Е.М., Николаев А.Н. Методы очистки городских сточных вод от биогенных элементов // Водоочистка. - 2008. - Т.3., № 1. - С. 30-34.

3. Осадчий В.Ф., Яременко Л.В. Интенсивная биотехнология глубокой очистки сточных вод от органических загрязняющих веществ, соединений азота и фосфора // Экологический вестник России. - 2010. - № 9. - С.40-45.

4. Попадько Н.В. Разработка технологии удаления соединений фосфора из сточных вод предприятий газовой отрасли с использованием отходов производства: Автореф. дис ... к-та техн. наук. - М., 2009. - 41 с.