Научная статья на тему 'К вопросу обесфеноливания сточных вод коксохимических заводов путем применения чистых культур фенол-разрушающих микробов '

К вопросу обесфеноливания сточных вод коксохимических заводов путем применения чистых культур фенол-разрушающих микробов Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
42
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
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 «К вопросу обесфеноливания сточных вод коксохимических заводов путем применения чистых культур фенол-разрушающих микробов »

завертывают в бумагу и стерилизуют. Как показали опыты, при скорости воздуха 2,5—2,8 м/сек, проходящего через аллонж, проскока через вату практически не наблюдается даже при рыхлой набивке, создающей сопротивление струе воздуха всего лишь 3—5 мм водяного столба.

На объекте аллонж присоединяют к насосу и протягивают нужное количество воздуха. При желании на приборе можно смонтировать счетчик ходов поршня, а следовательно, и объема аспирированного воздуха, для чего вполне пригоден обычный велосчетчик с несложным переоборудованием. Для устранения влияния близости человека в момент забора пробы, если по условиям опыта применение марлевой маски недостаточно, аллонж следует соединять с насосом посредством резинового шланга требуемой длины, предварительно произведя тарирование прибора вместе со шлангом.

Для анализа проб воздуха необходимо некоторое количество стерилизованного физиологического раствора поваренной соли и несколько стерилизованных колб емкостью около 100 мл. Ватный тампон, вынутый пинцетом из аллонжа, переносят в колбу, заливают 50—60 мл физиологического раствора и в течение 2—3 минут энергично взбалтывают, после чего выливают на мембранный фильтр точно так же, как это делается при определении коли-титра воды. Вату тщательно отжимают пинцетом и вторично отмывают. Отмывку ваты проводят последовательно 3—4 раза. Если загрязненность воздуха невелика, все порции воды можно вылить на один мембранный фильтр; при значительной обсемененности воздуха удобнее пользоваться двумя фильтрами. При подсчете результаты суммируют.

Второй этап исследования — отмывка ваты — является наиболее трудоемким и неудобным моментом описываемого метода, но отказаться от него в пользу непосредственного просасывания воздуха через мембранный фильтр не позволяют следующие соображения:

а) большое сопротивление мембранного фильтра. При применении ручного насоса возможен подсос воздуха через неплотности в местах фиксации фильтра;

б) в случае применения мембранного фильтра возникает необходимость брать с собой на объект чашки со средами, пинцет, спиртовку и т. д., что значительно усложнит забор проб и, кроме того, требует во много раз больше времени на производство опыта, чем в предлагаемом методе, а он как раз и рассчитан на те случаи исследования, когда необходимо быстро брать серию проб или в короткое время взять большое количество проб.

Методика выращивания колоний общая. Режим инкубации определяет задача исследования.

Испытание прибора, проведенное в бактериологической лаборатории Омской областной санитарно-эпидемиологической станции, показало следующее:

1. Ватный тампон полностью задерживает всю микрофлору воздуха, протянутого через аллонж.

2. При отмывке тремя последовательными порциями физиологического раствора тампон освобождается на 96—98% от задержанных микроорганизмов.

Для сравнения эффективности действия описываемого прибора мы проводили параллельные исследования воздуха аппаратом проф. Шафира. Во всех случаях аппарат проф. Шафнра регистрировал 70—80% микроорганизмов, если показания испытуемого прибора принять за 100%.

3. Время, прошедшее от момента забора пробы и до момента посева (в контрольном опыте один посев производили немедленно после взятия пробы, другой — через 24 часа), каких-либо заметных влияний на характер роста и число колоний не оказывает (имеется в виду обычная микрофлора воздуха).

тйг * *

1__В. В- Клюнков |, Ц. И. Роговская, Л. И. Шнеерсон

К вопросу обесфеноливания сточных вод коксохимических заводов путем применения чистых культур фенолразрушающих микробов 1

Н. Т. Путилина в своей статье «Обесфеноливание сточных вод коксохимических заводов путем применения чистых культур фенолразрушающих микробов» 2 приходит к выводу, что этот метод дал вполне удовлетворительные результаты.

Мы ознакомились с работой установки, действующей по этому принципу и предназначенной для очистки фенолсодержащих сточных вод смолоразгонного цеха, и считаем необходимым остановиться на некоторых вопросах, имеющих, как нам кажется, важное значение.

1 Печатается в порядке обсуждения. — Ред.

2 Гигиена и санитария, 1952, № 12, стр. 8—11,

Возможно ли применение чистых культур мезофильных бактерий для очистки фенольных сточных вод? По нашему мнению, условий для сохранения введенной чистой культуры на станции очистки, которую мы обследовали и где был применен «микробный» метод, не имеется.

Насколько целесообразно и экономически оправдывается использование чистых культур вместо обычно применяемой накопительной культуры, свойственной активному илу?

Фенолсодержащие сточные воды характеризуются чрезвычайно разнообразной смесью органических веществ, в окислении которых должна принимать участие не отдельная специфическая, чистая культура мезофильных бактерий, а комплекс микроорганизмов, совместная деятельность которых обеспечивает полную биологическую очистку сточных вод.

При этом следует иметь в виду, что задачей санитарной техники является не только обесфеноливание и освобождение стоков от других органических загрязнителей, но и отделение от сточной жидкости массы микроорганизмов, при помощи которых происходит процесс деструктивной переработки органических соединений.

В отличие от общепринятого способа Н. Т. Путилина применяет бактериальную взвесь, не оседающую во вторичн'ом отстойнике, в результате чего в водоем поступает жидкость с содержанием в 1 мл десятков, а иногда и сотен миллионов микробов.

Многочисленные исследования советских ученых (Углов, Кабакова, Калабина и Роговская, Базякина, Жуков) показали, что на любом типе биоокислителей при соблюдении определенных условий может быть достигнута эффективная в санитарном отношении очистка фенолсодержащих сточных вод.

Нормальная и бесперебойная работа этих сооружений обеспечивается: а) комплексом микроорганизмов («активным илом»), образующимся в пусковой период, путем культивирования микроорганизмов в оптимальных условиях среды при постепенном нарастании количества специфических загрязнителей; б) постоянством концентраций основных загрязнителей; в) добавкой биогенных элементов, если их недостаточно (в виде фекально-бытсвой жидкости или минеральных солей); г) сохранением оптимальных условий среды (температуры, аэрации, реакции).

Создание такого комплекса микроорганизмов для очистки фенолсодержащих сточных вод не вызывает обычно существенных затруднений, так как функция окисления фенола свойственна широкому кругу микроорганизмов.

Бактерии, грибы, окисляющие фенол и использующие его как источник углерода, были выделены из воды, почвы и воздуха (Буткевич, Таусон, Калабина и Роговская, Егорова).

Мы считаем, что окисление фенолсодержащих соединений сточных вод «микробным» способом не может обеспечить полной биологической очистки этих вод, что и подтвердилось при нашем ознакомлении с работой станции, применявшей этот способ.

Обследованная нами станция для очистки фенольных сточных вод «микробным» методом состоит из следующих сооружений:

1) маслоотделителя, рассчитанного на 15—20-минутное пребывание в нем сточных вод;

2) первичного горизонтального отстойника, после которого в осветленную сточную воду подается суперфосфат в количестве от 0,3 до 0,6 кг/м3;

3) аэротенка-смесителя, состоящего из двух 4-коридорных секций, могущих работать самостоятельно;

4) вторичного вертикального отстойника;

5) сборника обезвреженных вод;

6) камеры смешения с фекальной водой (подвергшейся механической очистке и хлорированию);

7) искусственного буферного пруда, рассчитанного на трехдневное пребывание в нем сточных вод. Этот же пруд часто служит приемником необработанных фенольных сточных вод при авариях на биологической установке.

Контроль за работой аэротенка на станции ведется в основном по фенолу. Егс работа считается нормальной, если содержание фенола в 4-й секции аэротенка не превышает 10—15 мг/л, а количество бактерий не меньше 100 млн. в 1 мл жидкости.

В статье Н. Т. Путилиной указывается, что при нормальной работе аэротенка количество ила составляет 0,4—0,5%. Но автор не уточняет, в каких единицах это выражено — в объемных или весовых.

В обычном аэротенке, работающем на активном иле, концентрацию его поддерживают в пределах 2—2,5 г/л. Если данные, приведенные в статье Н. Т. Путилиной, обозначают сухой вес, то концентрация ила составляет 4—5 г/л. На этом основании можно полагать, что одной из особенностей использованного «микробного» метода является работа аэротенка с большим содержанием в нем активного ила. Однако при «микробном» методе имеют дело не с активным илом, а с бактериальной взвесью, исключающей наличие в жидкости зооглейных форм бактерий, т. е. активного ила. Более того, образование ила в аэротенке считается плохим показателем его работы и с этим борются на станции, производя дезинфекцию аэротенка.

Дезинфекция состоит в том, что из аэротенка сбрасывается от 100 до 200 м1 сточных вод и напускается новая порция сточной воды с таким расчетом, чтобы концентрация фенола в аэротенке была не выше 500 мг/л.

После заполнения аэротенка подачу сточной жидкости прекращают и оставляют его «работать на себя» до тех пор, пока концентрация фенола не снизится до 25—30 мг/л, после чего аэротенк вновь устанавливается на проток. Вряд ли можно согласиться с такой дезинфекцией, так как при наличии указанных концентраций фенола создаются все условия для развития обычной банальной микрофлоры. Это и подтвердилось при микроскопическом исследовании жидкости, взятой из аэротенка и питомника, где была обнаружена весьма разнообразная микрофлора: кокки, диплококки и палочки различных размеров. Специфическую флору, избирательно относящуюся к фенолу, нам выделить не удалось. Посев жидкости из аэротенка и питомника на обычном мясо-пептонном агаре через двое суток всегда давал нормальные, хорошо видимые невооруженным глазом колонии, легко просчитываемые под лупой, в то время как на фенольном агаре, предоставленном нам Н. Т. Путилиной, колонии вырастали очень медленно, в меньшем количестве и более мелкие.

По данным проведенных нами санитарно-химических анализов жидкости, поступающей на аэротенк и выходящей из него, он не обеспечивает достаточно полной биологической очистки сточных вод за время пребывания их в аэротенке около 150—180 часов.

Вода, выходящая из вторичного отстойника, имеет в среднем ВПК полное — 265 мг/л (при колебаниях от 153 до 482 мг/л). Содержание в ней летучих фенолов колеблется от 13,2 до 105 мг/л; взвешенных веществ от 44 до 136 мг/л, причем в основном они представлены бактериальными телами. В аэротенке растворенный кислород отсутствует, процессы нитрификации не идут.

Выводы

1. По условиям работы обследованной нами станции для очистки фенольных вод, где применен «микробный способ», введенная в аэротенк «чистая культура» бактерий не может в нем сохраниться. Отсутствие на станции микробиологического контроля не дает автору метода права утверждать, что процесс биологической очистки ведет «чистая культура».

2. Учитывая, что фенолсодержащие сточные воды характеризуются чрезвычайно разнообразной смесью органических веществ, для их очистки целесообразно пользоваться некоторым комплексом бактерий, совместная деятельность которых обеспечивает полную биологическую очистку сточных вод.

3. Неэкономично применять для очистки фенольных сточных вод две ступени очистки: а) разрушение фенолов при помощи чистых культур, б) доочистку полученной сточной жидкости. Проще и экономичнее подвергать очистке необработанную сточную воду на аэротенке при помощи активного ила.

4. При работе аэротенка по «микробному способу» нужно строить на каждое рабочее сооружение запасное, иначе в водоем будет сбрасываться неочищенная сточная жидкость.

5. Полная биологическая очистка сточных вод на станции не достигается даже при пребывании жидкости в аэротенке до 150—180 часов. Вода, выходящая из вторичного отстойника, имеет в среднем: ВПК — 265 мг/л, ХПК — 900 мг/л, содержание фенола — 53 мг/л. Сток такого качества требует дополнительной обработки.

ЛИТЕРАТУРА

Б аз я кии а Н. А., Биохимическое окисление фенола, Водоснабжение и сантехника, 1940, № 6. — Егорова А. А., Окисление фенолов термофильными микроорганизмами, Микробиология, 1942, т. XI, в. 3. — О н а же, Некоторые данные о физиологии бактерий, окисляющих фенол при высоких температурах, Микробиология, 1946, т. XV, в. 6.— Жуков А. И., Поля фильтрации как метод обработки фенольных сточных вод. Водоснабжение и сантехника, 1939, № 4—5. — Калабина М. М., Р о г о в с к а я Ц. И., Распад фенола под влиянием микроорганизмов, М., Госстройиздат, 1934. — П у т и л и н а Н. Т., Обесфеноливание сточных вод коксохимических заводов путем применения чистых культур фенолразрушающих микробов, Гигиена и санитария, 1952, № 12. — Таусон В. О., Разрушение микроорганизмами химически устойчивых соединений, Микробиология, 1932, т. I, в. 1.

•¿г -U т*г

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.