УДК 628.355: 574.635


ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АКТИВНОГО ИЛА ГОРОДСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ЕГО ОБРАБОТКЕ СЕРНОКИСЛЫМ МАРГАНЦЕМ


Кирей В. А., Юхневич Г. Г.

Гродненский государственный университет имени Янки Купалы,

г. Гродно, Республика Беларусь,


Вспухание активного ила – это увеличение объема осевшего активного ила при той же его массе за счет разрастания в нем нитчатых организмов (хламидобактерий, цианобактерий, гифомицетов). Данное явление является адаптивной реакцией активного ила на соответствующие факторы воздействия. Адаптивность разрастания различных нитчатых организмов в активном иле способствует интенсификации его массообмена в сложившихся условиях, неблагоприятных для органотрофных бактерий. При этом ухудшается качество очистки сточных вод.

Для повышения ферментативной способности активного ила в стрессовых условиях функционирования аэротенков проводят обработку химическими веществами, позволяющими вывести популяции, устойчивые к воздействию повышенным концентрациям загрязнителей [1].

Цель работы – изучение влияния обработки активного ила аэротенков сульфатом марганца на его физико-химические показатели, отражающие удовлетворительную работу очистных сооружений.

Химическая обработка активного возвратного ила проводилась на очистных сооружениях канализации г. Гродно. Для обработки отбиралось 6 дм3 возвратного ила, который в открытой посуде устанавливался в шкаф с вытяжной вентиляцией и аэрировался непрерывно аквариумным микропроцессором. Активный ил до обработки не подкармливался. В активный ил добавляли сернокислый марганец в количестве 10 г/дм3, предварительно растворенный в дистиллированной воде, и смесь аэрировалась в течение 24 ч. После необходимой экспозиции с сернокислым марганцем в активный ил добавляли 20–50 см3 осветленных сточных вод после первичных отстойников в качестве подкормки и ампульные препараты витаминов В1, В6, В12 в концентрации 1,0 см3 каждого на 1 дм3 иловой смеси. В этом режиме подращивания ил выдерживали 3–5 ч. Затем обработанная таким образом иловая смесь выливалась в резервуар возвратного ила [2]. Повторные обработки (по той же схеме) проводились 3 раза с интервалом 3 сут.

Отбор проб ила проводили через 3-е суток после 1, 2 и 3-й обработки. Для проведения физико-химических исследований качества активного ила применяли стандартные методы определения дозы ила, илового индекса. Эффективность очистки сточных вод устанавливали по изменению ХПК сточных вод на входе и выходе из аэротенка.

Концентрация активного ила является одним из факторов, регулирующих биохимическую очистку промышленных сточных вод. В результате исследований было выяснено, что концентрация ила в аэротенке составляла 4,5 г/дм3, что в 1,5 раз превышала норму, установленную для активного ила в аэротенках очистки городских сточных вод с примесью промышленных стоков (таблица 1). Концентрация необработанного возвратного ила после разделения иловой смеси во вторичных отстойников была 7,2 г/дм3.

После трехкратной обработки сернокислым марганцем увеличилась концентрация активного ила в аэротенке (до 5,1 г/ дм3) и в возвратном активном иле (до 8,2 г/ дм3), что говорит о повышении эффективности удаления загрязняющих веществ из сточных вод.

Таблица 1 – Изменение концентрации и илового индекса активного ила на разных стадиях обработки сернокислым марганцем

№ обработки

Проба активного ила

Сухой вес ила, г/дм3

Иловый индекс, см3

До обработки

активный ил 4-го коридора аэротенка

4,5

189

1-я обработка

возвратный ил

Необработанный

8,2

120

Обработанный

9,3

105

активный ил 4-го коридора аэротенка через 3 сут. после 1-й обработки

4,4

184

2-я обработка

возвратный ил

необработанный

8,3

117

Обработанный

9,7

101

активный ил 4-го коридора аэротенка через 3 сут. после 2-й обработки

4,6

178

3-я обработка

возвратный ил

необработанный

7,8

123

Обработанный

11,9

82

активный ил 4-го коридора аэротенка через 3 сут. после 3-й обработки

5,1

159

возвратный ил через 3 сут. после 3-й обработки

7,2

132

Также показателем эффективности функционирования активного ила является его способность к оседанию, оцениваемая иловым индексом. До обработки сернокислым марганцем значение илового индекса в 4-м коридоре аэротенка составляло 189 см3/г сухого вещества, что говорит о вспухании ила.

Химическая обработка активного ила сернокислым марганцем вызывала последовательное уменьшение илового индекса до 159 см3/г сухого вещества, что говорит о подавлении нитчатого вспухания этим химическим веществом и улучшении способности ила к седиментации.

Показатель, характеризующий суммарное содержание в воде органических веществ по количеству израсходованного на окисление химически связанного кислорода, называется химическим потреблением кислорода (ХПК) [3].

Показатели ХПК поступающих сточных вод в период исследований колебались в пределах 339,5–403,4 мг О2/дм3, а качество очистки сточных вод соответствовало нормативным показателям, не превышало 110 мг О2/дм3 (таблица 2). Количество удаленных загрязняющих веществ в результате трехкратной обработки сернокислым марганцем увеличилось по изменению значения ХПК с 318 мг О2/дм3 до 371 мг О2/дм3.

Таблица 2 – Динамика показателей ХПК сточных вод в период обработки активного ила сернокислым марганцем

Стадии химической обработки активного ила

ХПК, мг О2/дм3

Эффективность снижения ХПК, %

канал после первичных отстойников

выпуск очищенных сточных вод

до обработки

348,5

30,5

91

1-я обработка

339,1

32,1

91

2-я обработка

357,7

38,0

89

3-я обработка

363,3

34,3

91

через 3-е суток после 3-й обработки

403,4

32,4

92

Таким образом, установлен положительный эффект трехкратной химической обработки сернокислым марганцем активного ила аэротенков городских очистных сооружениях как для удаления органических веществ сточных вод, так и для седиментации ила во вторичных отстойниках.



Список литературы:

1. Никитина, О.Г. Биоэстимация: контроль и регулирование процессов биологической очистки и самоочищения воды: автореф. дис. …канд.биол. наук: 03.02.08; 03.02.10/ О.Г. Никитина; МГУ им. М.В. Ломоносова. . – М., 2012. – 44 с.

2. Жмур, Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками / Н.С. Жмур. – М.: АКВАРОС, 2003. – 506 с.

3. Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод.— М.: Химия, 1984.— 448 с