Научная статья на тему 'Проектирование стенда очистки сточных вод от соединений азота'

Проектирование стенда очистки сточных вод от соединений азота Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
185
196
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Ильяшевич С.А., Шаталова Н.Н., Тасейко О.В.

В ряду экологических проблем вопросы сохранности водных ресурсов имеют первостепенное значение. Сброс неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод в поверхностные водные объекты ухудшает их состояние. Таким образом, целью данной работы является проектирование лабораторного стенда, с помощью которого возможно будет изучить конструкцию и работу очистного сооружения, а также проводить экспериментальные исследования по очистке воды.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Ильяшевич С.А., Шаталова Н.Н., Тасейко О.В.

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

Текст научной работы на тему «Проектирование стенда очистки сточных вод от соединений азота»

Секция «Промышленная безопасность »

Окончание таблицы

способности инактивировать сложные органические вещества белковой породы, содержащиеся в животных и растительных организмах. Благодаря сильной окислительной способности, озон разрушает окислительно-восстановительную систему бактерий и их протоплазму. Озон способен обезвреживать и спорообразующие виды бактерий Высокая скорость обезвреживания (с целью снижения количества сбрасываемых в водоем хлорор-ганических соединений) Не обладает длительным бактерицидным действием [1]. Образуются побочные продукты деструкции органических загрязнений. Технически сложный метод, Дорогостоящий. Высокие эксплуатационные расходы

УФ- обеззараживание Воздействие УФ-излучения с длиной волны 200-300 нм приводит к биохимическим изменениям, летальным для патогенных организмов. Облученные микроорганизмы деактиви-руются и становятся непатогенными [2] Высокая эффективность очистки, 99,99-100%. Отсутствие в обработанной ультрафиолетовым излучением воде токсичных и мутагенных соединений. Минимальные временные затраты на обеззараживание. Высокая степень надежности. Низкие эксплуатационные расходы. Компактность. Простота в эксплуатации Имеются ограничения по качеству поступающей воды, к примеру, отсутствие в воде взвешенных веществ. Отсутствие последствия УФ воздействия

Из проведенного анализа можно сделать выводы, что из рассмотренных методов обеззараживания городских сточных вод в России УФ обеззараживание имеет преимущество как перед хлорированием, так и, особенно, перед озонированием.

Библиографические ссылки

1. Алексеева Л. П., Драгинский В. Л. Озонирование в технологии очистки природных вод // Водо-

снабжение и санитарная техника. 2007. № 4. С. 25-30.

2. Мочалов И. П., Родзиллер И. Д., Жук Е. Г. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населённых мест: в условиях Крайнего Севера : учеб. пособие Л. : Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1991. 160 с.

© Зырянский М. И., 2012

УДК 669.713.7

С. А. Ильяшевич Научные руководители - Н. Н. Шаталова, О. В. Тасейко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТЕНДА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА

В ряду экологических проблем вопросы сохранности водных ресурсов имеют первостепенное значение. Сброс неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод в поверхностные водные объекты ухудшает их состояние. Таким образом, целью данной работы является проектирование лабораторного стенда, с помощью которого возможно будет изучить конструкцию и работу очистного сооружения, а также проводить экспериментальные исследования по очистке воды.

Загрязнение поверхностных водных объектов биогенными элементами в результате антропогенной деятельности человека является одной из причин деградации естественных водотоков. К наиболее важным биогенным элементам относят соединения азота. Повышение количества азотсодержащих соединений вызывает эвтрофикацию водоемов, которая является следствием избыточного количества питательных элементов в поверхностных слоях воды, что в свою очередь вызывает усиленный рост водорослей и мак-рофитов. Данная водная растительность мешает прохождению света вглубь водоёма, потребляет растворённый кислород и приводит к разрушению фауны и полному исчезновению рыбы.

Соединения азота применяются как удобрение в с/х; в пищевой, стекольной, металлообрабатывающей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей. В Красноярске источниками сброса сточных вод с повышенным содержанием соединений азота являются КрАЗ, Завод цветных металлов, КрасМаш.

Глубокое и всестороннее изучение вопроса удаления из воды биогенных элементов ведётся уже много лет различными специалистами в этой области наук многих стран мира [1]. Экологически чистые и эффективные методы биологической очистки требуют создания и внедрения новых очистных сооружений. Вопросы очистки сточной воды от данного биогенного

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

элемента изучены достаточно слабо, что обусловливает актуальность проектирования данного стенда по очистке воды от соединений азота, ХПК и БПК.

кпмпресспр

Технологическая схема экспериментальной биофильтрационной установки: 1 - насос; 2 - вентиль

Биопленка на поверхности керамзита образуется в результате добавления различных биопрепаратов. В данной работе предлагается использовать жидкий концентрат нитрифицирующих штаммов бактерий рода МИгеошопаБ и МйоЪаЛег [1]. Эти бактерии снижают азотную токсичность сточных вод, активно расщепляя аммоний, функционируют в пределах рН 6,0-9,0 в диапазоне температур от 5 до 40 °С.

Время непрерывной работы составляет 70 суток. После чего керамзит извлекают, удаляют накопленную биомассу и утилизируют сжиганием. Далее керамзит промывают, и восстанавливают биопленку для повторного применения в биофильтре добавлением биоактиваторов [2]. Эффективность очистки зависит

Для решения поставленной задачи наиболее эффективно использовать биофильтрационную установку. Установка представляет собой прямоугольный резервуар, разделенный на 5 последовательно расположенных вертикальных секций, оснащенных индивидуальными системами аэрации. Предлагаемая биофильтрационная установка представлена на рисунке.

В качестве загрузочного материала используется керамзит, средний диаметр частиц которого составляет 10 мм, с нанесенной биопленкой. Большая удельная поверхность, наличие системы внутренних пор, доступность, низкая стоимость и биологическая нейтральность керамзита обусловливают распространенность его использования в качестве материала для иммобилизации. Керамзитом заполняется первая, третья и пятая секции биофильтра, вторая и четвертая секции остаются незаполненными.

от времени работы установки, и максимального значения 96 % достигает через 6 часов.

Библиографические ссылки

1. Лабораторные работы по экологии : учебное пособие / Н. А. Амирханова, В. В. Белоногое, Л. С. Беляева и др. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. 2-е изд. перераб. и доп. Уфа, 2002.

2. Биофильтрация сточных вод для комплексного удаления орга-нических веществ и аммонийного азота / Т. В. Кирилина, А. С. Сироткин, Г. И. Шагинуро-ва, Л. И. Сейтвапова // Экология и промышленность России. 2010. № 9. С. 14-17.

© Ильяшевич С. А., 2012

Таблица 1

Качество сточных вод до и после использования биофильтрационной установки

№ Вещество Концентрация, мг/л ПДКрХ, мг/л Эффективность,

До очистки После очистки %

1 БПК 73-250 5,5-8,8 66

2 ХПК 100-340 3-7,5 50

3 Азот аммонийный 30-55,75 1,5-2,23 2 96

4 Азот нитритов 1,5-5,5 0,05-0,14 1

5 Азот нитратов 80-261,5 6,5-10,46 9

Таблица 2

Анализ эффективности очистки сточных вод от соединений азота в биофильтрационной установке

Время пребывания воды в биофильтре, ч Эффективность,%

3 26,4

6 96

8 66

12 60,5

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.