Экология/4.Промышленная экология и медицина труда

Столяр І.О.

Національний університет харчових технологій, Україна, м. Київ

Проблема очищення стічних вод від біогенних сполук азоту та фосфору

В Україні діяльність підприємств житлово-комунального гогосподарства спрямована на задоволення потреб населення, соціальної та виробничої сфер в усіх видах житлово-комунальних послуг, поліпшення їх якості, забезпечення охорони навколишнього природного середовища, енергозбереження.

Обсяг послуг по водовідведенню і біологічному очищенню стічної рідини складає 11% від загального об’єму очищення стічної рідини усіх підприємств водовідведення України. Загальна довжина колекторів – 1601 км, враховуючи тунелі глибокого закладання – 56 км. Під час перекачування стічної рідини експлуатується 30 насосних станцій. Головна каналізаційна насосна станція (ГКНС) – друга в Європі по глибині закладання – 38 м, і найбільша в Україні, з потужністю перекачування 1500 тис.м³ стічної рідини на добу.

Стічна рідина системами самопливних і напорних трубопроводів подається на дві станції біологічного очищення — «Диканівську» і «Безлюдівську». Загальна проектна потужність очисних споруд близько 1,1 млн. м³/добу [1].

Для видалення сполук азоту та фосфору із стічних вод можуть застосовуватися різні фізико-хімічні, біологічні та хіміко-біологічні методи.

Біологічне видалення азоту полягає у послідовному проведенні процесів нітри-денітрифікації. При цьому для життєдіяльності мікроорганізмів додатково використовується зв’язаний кисень нітратів і нітритів, що призводить до зменшення питомої витрати повітря на аерацію стічних вод і, як наслідок, питомих енерговитрат. Біологічне очищення стічних вод від сполук фосфору ґрунтується на здатності певних груп бактерій (переважно роду Acinetobacter) у штучно створених екстремальних умовах вилучати з рідкої фази значно більші кількості фосфору, ніж це потрібно для утворення клітинної структури [2].

Існують два основних варіанти запровадження методу комплексного біологічного видалення сполук N та Р на міських очисних спорудах:

· будівництво нових споруд;

· реконструкція діючих споруд.

Реконструкція діючих споруд (наприклад, коридорних аеротенків) є перспективнішим варіантом запровадження біологічного методу очищення стічних вод від біогенних елементів на міських очисних спорудах.

Розроблені схеми, за якими можна проводити переобладнання аеротенків під технологію видалення азоту та фосфору. За розташуванням денітрифікатора вони поділяються на схеми із кінцевою, попередньою денітрифікацією та комбіновані. Серед них можна виділити такі, що головною метою мають видалення азоту методом нітри-денітрифікації, а дефосфотування в них має характер другорядного, залежного від основного процесу, та ті, в яких дефосфотування відбувається одночасно з денітрифікацією в незалежному режимі. Наприклад, модифікований процес Людчака-Етінгера дозволяє збільшити ефективність денітрифікації шляхом влаштування внутрішньої рециркуляції, яка полягає в поверненні мулової суміші з кінця нітрифікатора на початок денітрифікатора. Величина цього рециклу є різною: від 50% до 200…500% відносно кількості стічних вод, що надходять на очищення.

Схема процесу Phoredox (Phoredoxmodification) складається з анаеробної, аноксидної та аеробної зон із рециркуляцією мулової суміші (100...300%, 50%) із кінця аеробної зони на початок аноксидної.

Подача стічних вод пропонується ступенева (близько 20% у першу аноксидну зону для інтенсифікації денітрифікації NO₃ та NO₂ у складі циркулюючого активного мулу та решти в анаеробну зону). Рециркуляція нітратів та нітритів здійснюється із кінця нітрифікатора на початок другої аноксидної зони.

Запровадження цієї схеми у діючі аеротенки може ускладнюватись через велику кількість зон. Однак цей недолік нівелюється при наявності достатнього об’єму споруди [3].

Слід зазначити, що внесення тривалентного заліза на анаеробній стадії очищення фосфатовмісних стічних вод дозволяє підвищити метаногенну активність анаеробного мулу, вихід біогазу, зменшити вміст у біогазі токсичного сірководню; досягти повнішого розкладання органічних речовин стічних вод; поліпшити якість очищеної води. Співосадження амонійного азоту з тривалентним залізом на аеробній стадії дозволяє запобігти вторинному забрудненню навколишнього середовища токсичними сполуками азоту й уникнути непродуктивних втрат цінної азотовмісної сировини.

Також необхідна розробка та наукове обґрунтування ефективної та найбільш прийнятної технології біохімічного очищення, створення інженерної методики розрахунку споруд, які забезпечують технологічний процес, що пропонується.

Література:

1. Яковлев С. В., Воронов Ю. В. Водоотведение и очистка сточных вод.: Учебник для вузов. – М.: АСВ, 2002. – 704 с.

2. Гвоздяк П. И., Дмитренко Г. Н., Куликов Н. И. Очистка промышленных сточных вод прикрепленными микроорганизмами // Химия и технология воды. – 1985. – Т.7, № 1. –С. 64–68.

3. Загорский В. А., Данилович Д. А., Козлов М. Н., Мойжес О. В., Белов Н. А., Дайненко Ф. А., Мухин В. А. Опыт промышленного внедрения технологий биологического удалени яазота и фосфора // Водоснабжение и санитарная техника. – 2002. – №12. – С. 21 – 27.