Научная статья на тему 'Исследование эффективности сорбции тяжелых металлов из сточных вод при помощи активного ила'

Исследование эффективности сорбции тяжелых металлов из сточных вод при помощи активного ила Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
262
54
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СОРБЦИЯ / СОРБЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ / АКТИВНЫЙ ИЛ

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Алексанян Мариам Марзпетовна

Проводились эксперименты по способности активного ила биосорбировать тяжелые металлы на примере меди, цинка и никеля. Определялся оптимальный режим для биосорбции ионов Cu2+, Zn2+, Ni2+активным илом. Подбиралась оптимальная доза активного ила в гальваническом стоке и продолжительность процесса. Проведен анализ полученных результатов и определены параметры для возможности использования процесса биосорбции тяжелых металлов активным илом в водоочистке.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование эффективности сорбции тяжелых металлов из сточных вод при помощи активного ила»

организаций на доступ к информации открыт официальный сайт центра ОДД. Ведутся работы по созданию информационного портала для мониторинга дорожной ситуации. Реконструкция и строительство новых автомагистралей.

В связи с возникшими проблемами в России и в Мире в целом, задаются вопросом, каким образом эти проблемы можно решить. Камнем преткновения в решении современных проблем в транспортной отрасли в целом сегодня является несовершенство нормативно-правовой базы, обеспечивающей реализацию транспортной политики крупных городов с учетом их специфических особенностей.

Список литературы

1. Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года. Проект. Москва: Минтранс, 2013. 326 с.

2. О безопасности дорожного движения. [Электронный ресурс]: Федеральный закон от 10.12.1995 № 196-ФЗ (последняя редакция) // Справочная правовая система «КонсультантПлюс». Режим доступа: http://www.consultant.ru/ (дата обращения: 15.05.2018).

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОРБЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД ПРИ ПОМОЩИ АКТИВНОГО ИЛА Алексанян М.М.

Алексанян Мариам Марзпетовна — магистрант, кафедра экологии и промышленной безопасности, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, г. Москва

Аннотация: проводились эксперименты по способности активного ила биосорбировать тяжелые металлы на примере меди, цинка и никеля. Определялся оптимальный режим для биосорбции ионов Си2+, Zn2+, Ш2+активным илом. Подбиралась оптимальная доза активного ила в гальваническом стоке и продолжительность процесса. Проведен анализ полученных результатов и определены параметры для возможности использования процесса биосорбции тяжелых металлов активным илом в водоочистке. Ключевые слова: сорбция, сорбция тяжелых металлов, активный ил.

Тяжелые металлы, содержащиеся в городских сточных водах, представляют серьезную угрозу для окружающей среды и здоровья людей. Как правило, тяжелые металлы и их соли действуют на активный ил как токсиканты, угнетая его окислительную способность. Они вызывают денатурацию ферментов активного ила, это ингибирует их активность и нарушает проницаемость мембран у организмов ила, что приводит к его гибели [2].

В процессе биохимической очистки часть ионов тяжелых металлов аккумулируется илом [3]. При этом происходит образование комплексов ионов с белком активного ила, следствием чего является, с одной стороны, накопление соединений металлов в осадках, а с другой -снижение качества очистки сточных вод, так как сорбированные металлы концентрируются в активном иле и с возвратным илом неоднократно попадают в аэротенк [4]. Одним из способов предотвращения этого является предварительное удаление тяжелых металлов при помощи клеток избыточного активного ила.

Для проверки способности биосорбции тяжелых металлов в сточных водах активным илом был проведен ряд экспериментов, результаты которых способствуют принятию технологических решений при сооружении очистных сооружений городских сточных вод.

В качестве исходного стока принимается гальванический сток, содержаний ионы тяжелых металлов, в том числе ионы Си2+, 7и2+, №2+. Их концентрация в исходном стоке составляет: С (Си2+) =6,426 мг/л, С (7и2+) =1,674 мг/л, С (№2+) =0,538 мг/л.

Измерение проводились на фотометре фотоэлектрическом КФК-5 [5, 6, 7].

Первый ряд экспериментов проводился для определения оптимального режима работы и дозы активного ила в исходном стоке для обеспечения наиболее эффективной очистки.

Эксперименты проводились при продолжительности процесса в 15 минут при регулярном перемешивании. Объем исследуемого раствора гальванического стока с активным илом

составляет 50 мл при различных дозах активного ила: 250 мг/л, 500 мг/л, 750 мг/л, 50 мг, 100 мг. Результаты экспериментов сведены в таблицы (таблица 1, 2, 3) и графическая иллюстрация результатов экспериментов представлены на рисунках 1, 2, 3.

Таблица 1. Результаты эксперимента по определению концентрации Си2+ в растворе при различном соотношении АИ в гальваническом стоке с различными режимами работы в течение 15 минут

Доза АИ в растворе, мг/л Концентрация Си2+, мг/л

Режим без перемешивания Режим с постоянным перемешиванием

250 4,083 2,826

500 3,419 2,133

750 3,123 2,154

1000 3,244 2,124

1500 3,084 2,145

2000 3,047 2,192

Рис. 1. Графическая иллюстрация изменения концентрации Си2+ в растворе при различной дозе АИ в

сточной воде

Таблица 2. Результаты эксперимента по определению концентрации 2п2+ в растворе при различном соотношении АИ в гальваническом стоке с различными режимами работы в течение 15 минут

Доза АИ в растворе, мг/л Концентрация ^2+, мг/л

Режим без перемешивания Режим с постоянным перемешиванием

250 1,452 1,073

500 1,445 0,875

750 1,34 0,895

1000 1,322 0,898

1500 1,305 0,925

2000 1,298 0,922

Рис. 2. Графическая иллюстрация изменения концентрации 2п+ в растворе при различной дозе АИ в

сточной воде

Таблица 3. Результаты эксперимента по определению концентрации М12+ в растворе при различном соотношении АИ в гальваническом стоке с различными режимами работы в течение 15 минут

Доза АИ в растворе, мг/л Концентрация М2+, мг/л

Режим без перемешивания Режим с постоянным перемешиванием

250 0,473 0,273

500 0,419 0,167

750 0,423 0,128

1000 0,416 0,135

1500 0,395 0,133

2000 0,367 0,129

Концентрация №4 в растворе при различной дозе АИ в

0,6

о-ОЛ з

3'

о о. Е

£ 0,2 3'

г

5

гальваничес ком стоке

I

_ -1

- т

-

И

♦ Режим без перемешивания

■ Режим с перемешиванием

200 700 1200 1700

Доза активного ила, мг/л

2200

Рис. 3. Графическая иллюстрация изменения концентрации М2+ в растворе при различной дозе АИ в

сточной воде

Таким образом, по результатам экспериментов можно сделать вывод, что процесс биосорбции активным илом тяжелых металлов проходит наиболее эффективно в режиме постоянного перемешивания раствора. Перемешивание влияет на процесс столкновения загрязнений с клетками активного ила, обеспечивает его равномерное распределение по всему объему и поддержание активного ила во взвешенном состоянии, что увеличивает вероятность взаимодействия его с большим числом загрязнений и, следовательно, ведет к увеличению эффективности очистки сточных вод.

Также, в ходе экспериментов, была определено оптимальное содержание активного ила в гальваническом стоке, при котором эффективность очистки гальванического стока от ионов тяжелых металлов наиболее высокая: для Си2+ это значение составляет 500 мг/л, для 7и2+ 500мг/л и для №2+ 750 мг/л. Это обусловлено тем, что меньшее количество активного ила в

стоке приводит к нехватке микроорганизмов для биосорбции того количества загрязнений, которые присутствует в стоке. С увеличением числа активного ила в стоке наблюдается явление переизбытка микроорганизмов, что может привести к образованию залежей ила, его гниению и нарушению процессов метаболизма.

Для оценки влияния продолжительности процесса на качество биосорбции тяжелых металлов активным илом были проведены эксперименты с продолжительностью 10, 15, 20, 25 и 30 минут в режиме постоянного перемешивания раствора и оптимальной дозой активного ила в гальваническом стоке для каждого вида тяжелых металлов (для Си2+ и 7и2+ 500 мг/л и для №2+ 750 мг/л). Результаты экспериментов сведены в таблицу 4, графическая иллюстрация экспериментов представлена на рисунке 4.

Таблица 4. Результаты эксперимента по определению концентрации тяжелых металлов в гальваническом стоке при различной продолжительности эксперимента

Продолжительность эксперимента, мин Концентрация, мг/л

Си2+ Ъа2+ N12+

10 2,463 1,167 0,255

15 2,133 0,875 0,128

20 1,612 0,592 0,112

25 1,622 0,385 0,098

30 1,612 0,379 0,101

Концентрация Си2+, 2п2+ в растворе при различной _прплппжитрпкнпгти прппргга__

5 10 15 20 25 30 35

Доза активного ила, мг/л

Рис. 4. Графическая иллюстрация изменения концентрации Си2*, ХП*, М2+ в растворе при различной

продолжительности процесса

По графику 4 наблюдается неизменность концентрации тяжелых металлов в гальваническом стоке после значения 20-25 минут, поэтому можно принять время оптимальной работы процесса 25минут.

Для расчета эффективности очистки стока принимаем показатели, при которых наблюдается наиболее высокая степень очистки для каждого металла. Эффективность очистки Си2+ биосорбцией активным илом в режиме постоянного перемешивания, с содержанием 500 мг/л активного ила в сточной воде при продолжительности процесса 20 минут составляет:

Сисх - С 6,426 - 1,612

3 = —р-= —ГТ^—100 = 75%

Сисх 6,426

Эффективность очистки цинка биосорбцией активным илом в режиме постоянного перемешивания, с содержанием 500 мг/л активного ила в сточной воде при продолжительности процесса 25 минут составляет:

Сисх - С 1,674 - 0,385

Э = —-=-—--100 = 78%

Сисх 1,674

Эффективность очистки никеля биосорбцией активным илом в режиме постоянного перемешивания, с содержанием 750 мг/л активного ила в сточной воде при продолжительности процесса 25 минут составляет:

Сисх - С 0,538 - 0,098

Э = —;-=-—--100 = 82%

Сисх 0,538

По результатам экспериментов можно сделать вывод об оптимальном режиме работы, при котором наблюдается наибольшая эффективность очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. При использовании процесса биосорбции тяжелых металлов активным илом в

очистке городских сточных вод, для проектирования сооружений рекомендуется поддержание

режима постоянного перемешивания раствора в течение 25 минут и с содержанием 750 мг/л

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

активного ила в сточной воде.

Список литературы

1. Зыкова И.В. Обезвреживание избыточных активных илов и сточных вод от тяжелых металлов: автореф. дис. на соиск. учен. степ. докт. хим. наук (03.2016) Санкт-Петербург, 2008. 32 с.

2. Солодкова А.Б. Обезвреживание отработанного активного ила с получением материалов для решения: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук (03.02.08). Саратов, 2014. 158 с.

3. Ксенофонтов Б.С., Козодаев А.С., Таранов Р.А., Виноградов М.С., Балина А.А., Петрова Е.В. Разработка основ технологии извлечения ценных компонентов из зольно-шлаковых отвалов объектов тепло и электрогенерации // Экология и промышленность России, 2013. № 8. С. 9.

4. Гудков А.Г. Биологическая очистка городских сточных вод: Учебное пособие. Вологда: ВоГТУ, 2002. 127 с.

5. ПНД Ф 14.1:2:4.48-96 Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации ионов меди в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с диэтилдитиокарбаматом свинца.

6. ПНД Ф 14.1:2.46-96 Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации никеля в природных и сточных водах фотометрическим методом с диметилглиоксимом.

7. ПНД Ф 14.1:2:4.60-96 Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации ионов цинка в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с дитизоном.

АНАЛИЗ И КЛАССИФИКАЦИЯ РИСКОВ НА ПРОИЗВОДСТВЕ

Хомская Т.А.

Хомская Татьяна Аркадьевна — магистрант, специальность: информатика и вычислительная техника, кафедра технической кибернетики, Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа

Аннотация: в данной статье рассмотрены основные риски при реализации конкурентоспособных разработок. Определено понятие риска. Рассмотрены классификации рисков по различным признакам, а также причины возникновения различных рисков. Ключевые слова: риски реализации, причины возникновения рисков, перечень рисков, рискообразующие явления.

В ходе реализации любого проекта необходимо быть готовым к возникновению разного рода событий с различным характером влияния - положительным или отрицательным, - на процесс реализации. Такие события принято называть рисками. Для организации, стремящейся к стабильности, необходимо предусматривать и по возможности воздействовать на риски (нейтрализовывать их полностью или снижать ущерб от них).

Таким образом, можно сказать, что для любой организации необходима некоторая система управления рисками, для создания которой необходимо провести тщательный анализ существующих рисков и их классификацию.

Риски. Перечень (реестр) основных видов рисков. Классификация рисков и угроз [1]

Понятие риска предлагается рассматривать с трех точек зрения:

• Как возможность угрозы бизнесу

• Как негативное событие, не позволяющее в полной мере достичь цели проекта

• Как неопределенность между возникающими неблагоприятными ситуациями и возможными действиями по их устранению.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.