§ 10.3. Особенности биохимической очистки сточных вод
Рассмотрим схему формирования смешанных коммунально-промышленных сточных вод, поступающих на городские очистные сооружения (ГОС):
Объем сточных вод j-то предприятия составляет
Соответственно объем стока, поступающего в коллектор городских очистных сооружений от N предприятий, составит
При этом каждый локальный сток при смешении с другими стоками разбавляется в Jfy раз:
Из очевидных (и обязательных) профилактических мероприятий по предотвращению попадания токсичных соединений в аэротенки ГОС и далее в водоем необходим контроль токсичности локальных стоков tty-,
327
Vj с учетом соответствующего коэффициента разбавления локальных стоков и стоков отдельных предприятий (Kj = Уо/Vj)-
Если сток Vy несет в себе токсичные вещества и разбавление его в К^ раз не приводит к детоксикации, то избирательную очистку необходимо осуществлять непосредственно в ij-u локальном стоке. Рассчитывать на избирательную очистку суммарного стока предприятия или ГОС от какого-либо токсиканта не приходится, так как затраты на очистку всего стока гораздо выше, чем локального. Если детоксикация локального стока до требуемых параметров невозможна, необходимо принять меры по его ликвидации либо по изменению технологического процесса.
Фактически для каждого предприятия, сбрасывающего сточные воды в общий коллектор, необходимо иметь своего рода токсикологический паспорт на все локальные стоки (с отнесением к условиям аэрируемого смешанного стока по рН среды, температуре и содержанию 02). Для такой паспортизации могут применяться соответствующие методы биотестирования, в том числе в сочетании с методами аналитического контроля отдельных токсикантов.
Допустим, в суммарном стоке, поступающем на биологическую очистку, расчетное содержание токсикантов (с учетом величины Кц) не превышает предельно допустимой концентрации. Это еще не гарантирует отсутствие в суммарном стоке факторов токсичности. Дело в том, что в процессе смешения различных локальных стоков меняются уело-вия среды, содержание в воде окислителей и восстановителей, ионов металлов переменной валентности и других катализаторов жидкофаз-ных процессов химической трансформации загрязняющих веществ. В результате при смешении исходно нетоксичных стоков в воде могут образоваться новые токсичные соединения. Возможна, напротив, и детоксикация стока вследствие трансформации исходно токсичных загрязняющих веществ в нетоксичные продукты.
Кроме того, неочищенные сточные воды являются благоприятной средой для роста различных микроорганизмов, в частности для смешанных водорослево-бактериальных культур. В близких к анаэробным условиях, характерных для смешанных стоков до их поступления в аэротенк, возможно размножение микрофлоры, продуцирующей во внешнюю среду токсичные вещества. Эти вновь образующиеся токсины также могут оказывать отрицательное воздействие на функционирование природных экосистем или сообщества аэробного активного ила (АИ).
Тем самым наряду с контролем токсичности локальных сточных вод и стоков предприятий необходим контроль токсичности суммарного стока на разных стадиях его очистки. Необходимо предусматривать 328
защитные меры от попадания вновь образующихся токсичных веществ в аэротенк, а также по предотвращению поступления в природный водоем токсикантов, не подвергающихся биохимическому окислению.
Учет всех этих факторов необходим при проектировании инженерных сооружений по очистке коммунально-промышленных сточных вод.
Биологические методы очистки сточных вод от органических загрязняющих веществ и минеральных соединений с помощью микроорганизмов можно разделить на аэробные, анаэробные и комбинированные.
- Введение в экологическую химию
- Глава 1
- § 1.1. Биосфера и происхождение жизни на земле
- § 1.2. Энергетический и материальный баланс биосферы
- § 1.3. Антропогенное воздействие на окружающую среду
- § 1.4. Ограниченность природных ресурсов
- § 1.5. Энергетика и экология
- 1.5.1. Тепловые электростанции
- 1.5.2. Гидроэлектростажцжи
- 1.5.3. Атомные эяею1росташщи
- 1.5.4.1. Утилизация солнечной энергии
- 1.5.4.2. Термоядерная энергетика
- 1.5A3. Энергия ветра
- 1.5.4.4. Энергия прилива
- 1.5.4.5. Геотермальная энергия
- 1.5.4.6. Другие нетрадиционные источники
- § 1.6. Экономические и социальные проблемы охраны окружающей среды
- Глава 2
- § 2.1. Мониторинг как система наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды
- § 2.2. Процессы массопереноса загрязняющих веществ
- § 2.3. Методы контроля загрязняющих веществ в объектах окружающей среды
- 2.3.1. Спектральные методы анализа
- Глава 3 круговорот веществ в биосфере
- § 3.1. Круговорот кислорода, фотосинтез
- § 3.2. Круговорот азота
- § 3.3. Круговорот фосфора и серы
- Глава 4 экохимические процессы в атмосфере
- § 4.1. Физико-химические свойства атмосферы
- § 4.2. Химические процессы в верхних слоях атмосферы
- § 4.3. Химические процессы в тропосфере с участием свободных радикалов
- § 44. Вода в атмосфере
- § 4.5. Проблемы локального и глобального загрязнений воздушной среды
- 4.5.4.1. Монооксид углерода
- 4.5.5. Тяжелые металлы
- § 4.6. Способы очистки газовых выбросов
- 4.6.1. Очистка газов от твердых частиц
- 4.6.2. Очистка от газовых примесей
- Глава 5
- § 5.1. Почвенные ресурсы
- § 5.3. Почва и вода, эрозия почв
- § 5.5. Загрязнение почв пестицидами
- § 5.6. Утилизация и переработка твердых отходов
- Глава 6
- § 6.1. Краткие сведения о гидрохимии и гидробиологии
- § 6.2. Ашропошнное эвтрофиговжниё водоемов
- § 6.3. Лигандный состав и формы существования
- § 6.4. Внутриводоемный круговорот пероксида
- § 6.5. Роль донных отложений в формировании качества водной среды
- Глава 7
- § 7.1. Виды загрязнений и каналы самоочищения водной среды
- § 7.2. Физико-химические процессы на границе раздела фаз
- § 7.3. Микробиологическое самоочищение
- § 7.4. Химическое самоочищение
- 7.4.1. Гидролиз
- 7.4.2. Фотолиз
- 7.4.3. Окисление
- § 7.6. Свободные радикалы в природных водах
- 7.6.2. Свойства радикалов Oj, он
- § 7.7. Моделирование поведения загрязняющих веществ в природных водах
- Глава 8
- § 8.1. Молекулярный кислород как окислитель. Образование и свойства металл-кислородных комплексов
- § 8.2. Механизмы активации пероксида водорода,
- § 8.3. Типовые механизмы каталитических процессов окисления с участием 02, н202
- § 8.4. Перспективы технологического использования 02 и н202 как экологически чистых окислителей
- § 8.5. Внутриклеточные окислительно-восстановительные процессы с участием 02 и н202
- Глава 9
- § 9.1. Общие сведения о структуре и функции
- § 9.2. Виды токсического воздействия загрязняющих веществ
- § 9.3. Биотесгирование в оценке загрязнения водной среды
- Глава 10
- § 10.1. Характеристики сточных вод и виды их загрязнений
- § 10.3. Особенности биохимической очистки сточных вод
- 10.3.1. Аэробные методы очистки
- 10.3.1.1. Биологические пруды
- 10.3.1.3. Биофильтры
- 10.3.3. Биохимические процессы с участием минеральных форм азота
- Глава 11
- § 11.1. Подготовка питьевой воды
- § 11.2. Применение хлора, озона и пероксида водорода в обработке воды и очистке сточных вод
- 1L2.2. Озонирование воды
- § 11.3. Методы локальной очистки сточных вод
- 11.3.3. Деструктивные методы очистки