DOI 10.35776/VST.2022.04.04
УДК 628.355

Зубов М. Г., Вильсон Е. В., Литвиненко В. А., Кадревич А. А.

Биологическая очистка поверхностных сточных вод промышленных площадок в биореакторах с ершовой загрузкой

Аннотация

Поверхностные сточные воды промышленных площадок отличаются не только неравномерностью образования, но и содержанием специфических веществ, характерных для данного вида производства, а также изменением концентраций загрязняющих веществ во времени. Например, поверхностные сточные воды аэродромов в холодное время года содержат противообледенительные жидкости, в состав большинства которых входит этиленгликоль. Поверхностные сточные воды предприятий по производству удобрений содержат высокие концентрации соединений азота и фосфора и низкие концентрации органических загрязнений, идентифицируемых по БПК. Биологическая очистка в искусственных условиях таких сточных вод, как правило, не производится. Представлены результаты исследований НИЦ «ЭКОСТЕХ» (компания ЭКОС Групп), свидетельствующие о целесообразности биологической очистки сточных вод данного типа при использовании иммобилизованных бактериальных культур на носителе биомассы – ершовой загрузке. Особенность прикрепленной биомассы заключается в том, что в отсутствие сточных вод или загрязнений, на которые ориентирован биоценоз, бактериальные клетки, погруженные в матрикс, длительное время остаются в активном состоянии. При возобновлении подачи сточных вод с высокими концентрациями этиленгликоля биореактор в течение недели выходит на режим биодеградации без внесения специальной бактериальной культуры в сооружение. Выход на стационарный режим работы био­реактора с ершовой загрузкой по всем показателям (этиленгликоль, ХПК, БПК5, формы азота), согласно исследованиям, составляет не более девяти дней. Также представлены результаты исследований по очистке поверхностных сточных вод предприятий по производству удобрений или перевалочных пунктов удобрений. Спецификой очистки поверхностных сточных вод данного типа является использование процесса Анаммокс.

Ключевые слова

поверхностные сточные воды , биопленка , анаммокс , этиленгликоль , противообледенительная жидкость , синтетическая загрузка ЁРШ® , матрикс , азот аммонийный , возобновление процесса биодеградации

bbk 000000

UDC 628.353.001.2

Шувалов М. В., Стрелков А. К., Шувалов Р. М.

Биологическая очистка сточных вод на дисковых биофильтрах

Аннотация

Приводится анализ результатов исследования гео­метрических, физико-химических и биологических параметров биопленки в дисковых биофильтрах, а также эффективности биологической очистки бытовых сточных вод с использованием дисковых биофильтров на действующих станциях очистки. Сведения о технологических параметрах дисковых биофильтров необходимы для расчета этого вида сооружений при проектировании станций очистки бытовых сточных вод.

Ключевые слова

сточные воды , станция очистки , дисковый биофильтр , биопленка , геометрический параметр , физический параметр , хи­мический параметр , биологический параметр

bbk 000000

УДК 628.353:661.5

Янцен О. В.

Глубокая очистка сточных вод от соединений азота  на биофильтрах

Аннотация

Биофильтры, которые в основном были построены в 1960–1970-е годы в России, в большинстве случаев входят в состав малых очистных сооружений. В настоящее время значительная часть биофильтров находится в работоспособном состоянии (в связи с особенностями конструкции), но они осуществляют лишь неполную биологическую очистку. Представлены результаты лабораторных исследований технологии очистки сточных вод на биофильтрах. Рассмотрено несколько технологических схем очистки, предложены оптимальные режимы работы сооружений. Изучены свойства различных загрузочных материалов. Отмечены преимущества и недостатки рассмотренных технологий и загрузочных материалов. Приведены санитарно-химические показатели обрабатываемой воды. Представлены графики, отображаю­щие протекающие процессы нитри-денитрификации. Об­основано применение двухступенчатой четырехзонной технологической схемы биологической очистки сточных вод. Предложенная технологическая схема позволит шире использовать биофильтры как при реконструкции существую­щих, так и при проектировании новых сооружений.

Ключевые слова

нитрификация , биофильтр , очистка сточных вод , лабораторные исследования , загрузочный материал , аммонийный азот , денитрификация , биопленка , глубокая очистка

bbk 000000

УДК 628.35:661.5

Лемэр Ромэн, Жэо Хонг, Томсон Крис, Кристенссон Магнус, Пивето Симон, Хеммингсен Стин, Вейе Фредерик, Зозор Филипп, Очоа Хуан

Деаммонификация основного потока сточных вод  по технологии ANITA™Mox Process

Аннотация

ANITA™Mox – одноступенчатый процесс деаммонификации с использованием технологии биореактора с подвижным слоем загрузки (MBBR). Предыдущие исследования показали, что технология интегрированного биореактора с неподвижной загрузкой (IFAS) оказалась эффективным способом улучшить показатели ANITA™Mox при очистке сливной воды от обработки осадка (байпас). В настоящих исследованиях IFAS ANITA™Mox успешно использован для очистки основного потока осветленной сточной воды (основной поток) с низким содержанием ХПК как в пилотных испытаниях, так и в производственном масштабе. Использование простой и устойчивой системы разделения загрузочного материала (media sieves), сохраняющей биомассу анаммокс-бактерий в реакторе ANITA™Mox, явля­ется преимуществом для его широкого применения. Для повышения активности анаммокс-бактерий и подавления деятельности нитритокисляющих бактерий (NOB) была разработана стратегия непрерывной биоаугментации (возобновления биомассы) путем рециркуляции носителей биомассы (загрузка) и попеременной подачи в реактор сливной воды (байпас) и основного потока осветленных сточных вод. Предварительные экспериментальные исследования на сточных водах с низким ХПК после стадии удаления углерода в биореакторе MBBR показали высокую скорость удаления NH₄ – 1,4 г/(м²·сут) при 23°С. Результаты, полученные на установке промышленного масштаба (50 м³), где была реализована стратегия биоаугментации, показали эффективное подавление деятельности нитрит­окисляющих бактерий и высокую скорость удаления азота – до 0,3 кг/(м³·сут) при 18°C через несколько месяцев работы. Эти показатели выше, чем достигаемые в обычных системах с активным илом. В настоящее время проводятся дополнительные исследования для дальнейшей демонстрации преимуществ процесса ANITA™Mox при деаммонификации основного потока сточных вод и способов его интеграции в общую схему очистных сооружений канализации для реализации всех вероятных возможностей по рекуперации энергии и снижению эксплуатационных затрат.

Ключевые слова

биопленка , анаммокс , ANITA™Mox , деаммонификация , IFAS , основной поток , MBBR , нитритация , байпас (иловая вода)

bbk 000000

УДК 628.147.23

Чухин В. А., Андрианов А. П.

О возможности идентификации биокоррозии в системах водоснабжения

Аннотация

Изложены результаты анализа литературных данных и собственных обследований стальных водопроводных труб сис­тем холодного и горячего водоснабжения, подверженных внутренней коррозии. Общим фактором для всех обследованных образцов является наличие коррозионных бугорков по внутреннему периметру труб. Изучение бугристых отложений с помощью сканирующей электронной микроскопии позволило выделить в них четыре характерные зоны: подошву, ядро, твердую оболочку и тонкий поверхностный слой. Эти зоны различаются по структуре и химическому составу. Описан механизм электрохимической и микробно-индуцированной коррозии стальных труб. Предполагается, что зона под бугорками состоит из множества коррозионных электрохимических элементов. На внешней границе бугорка коррозия происходит с кислородной деполяризацией, а внутри – с водородной, причем преобладающее влияние на формирование внешнего плотного слоя оказывают потенциалы, возникающие при кислородной поляризации. Приводится гипотеза о механизме роста бугристых отложений и формировании их характерного строения. На основе изучения свойств осадков, взятых из эксплуатируемых трубопроводов с целью восстановления условий их образования, сделано предположение о приоритетном воздействии микробно-индуцированной коррозии на материал труб. Идентификация участия бактерий в коррозионном процессе, помимо прямого наблюдения, может быть сделана на основе обнаружения кристаллических оксидов железа, образующихся на поверхности остатков бактериальных клеток, и их магнетосом. Для окончательного ответа на вопрос о решающей роли бактерий в коррозии металлических трубопроводов требуются дальнейшие исследования.

Ключевые слова

водоснабжение , коррозионные отложения , биопленка , микробно-индуцируемая коррозия , стальные трубы , энергодисперсионный анализ , сканирующая элект­ронная микроскопия

bbk 000000

УДК 628.16.08

Самсонова С. П., Сергиенко А. И., Шалимова Е. В., Някин М. А., Тилеманн Йоахим

Очистка воды от микробиологических загрязнений  и биопленок в оборотных системах различного назначения

Аннотация

В процессах водоочистки и водоподготовки особенно важен выбор технологии подавления нежелательной микробиологической активности. Микробиологические загрязнения занимают первое место при оценке степени риска для здоровья человека, а также риска экономических потерь для всех производственных площадок, где есть оборотные системы охлаждения воды. Наиболее распространенный метод борьбы с микроорганизмами – хлорирование воды. Хлорирование питьевой воды применяется с 1870-х годов и по сей день, но ни этот метод, ни другие (кипячение, озонирование, ультрафиолетовое облучение, обеззараживание ультразвуком и проч.) не обеспечивают удаление биопленок. Описаны технологии с использованием установок каталитической обработки оборотной воды не только для удаления микроорганизмов из водяных систем, но в первую очередь для удаления и предотвращения дальнейшего образования биопленок как среды обитания микроорганизмов. Суть технологий заключается в образовании на поверхности металлического нерасходуемого катализатора активных биотензидов (биологические поверхностно-активные вещества естественного происхождения), которые обладают способностью удалять биологические загрязнения из замкнутых водооборотных систем, в том числе биопленки на поверхности оборудования, трубопроводов и т. п. В качестве примера внедрения технологий каталитической очистки водяных систем описано использование установок для обработки воды в системе горячего водоснабжения г. Кировска Мурманской области с целью избавления от сильного неприятного запаха (вызван заражением системы горячего водоснабжения сульфатредуцирующими бактерия­ми и, соответственно, образованием сероводорода и меркаптанов). Применение установок каталитической очистки воды привело к снижению запаха в системе горячего водоснабжения г. Кировска до нормативных требований СанПиН 2.1.4.2652-10.

Ключевые слова

катализатор , биопленка , водооборотные системы , легионеллез , сульфатредуцирующие бактерии , установка каталитической очистки воды

DOI 10.35776/VST.2021.08.07
УДК 628.35:351.814.1

Кадревич А. А., Вильсон Е. В., Литвиненко В. А.

Очистка поверхностных сточных вод аэропортов

Аннотация

Проблема загрязнения поверхностных сточных вод с территории аэропортов продуктами противообледнительной обработки самолетов (этиленгликоль) и антигололедной обработки твердых покрытий (формиаты и ацетаты) с каждым годом обретает все большую огласку. Наносимый водоемам ущерб уже невозможно скрывать, поскольку жители близлежащих к аэропорту микрорайонов обращают внимание на погибающую флору и фауну, изменение цвета и запаха тех рек, в которые сбрасываются неочищенные сточные воды. Отсутствие у проектных организаций понимания, каким образом можно решить данную проблему, не дает возможности аэропортам это сделать. Дан анализ мирового опыта аэропортов по очистке поверхностных сточных вод, загрязненных этиленгликолем. Приведена технологическая схема биологической и физико-химической очистки сточных вод, разработанная технологами АО «ЭКОС» с учетом нормативных требований, установленных в Российской Федерации.

Ключевые слова

биологическая очистка , биореактор , поверхностные сточные воды , пилотная установка , биопленка , научно-исследовательский центр , этиленгликоль , аэропорт , противообледенительная жидкость , антигололедный реагент , формиат , ацетат , синтетическая загрузка , лабораторная установка

DOI 10/35776/MNP.2019.09.08
УДК 628.353:661.5

Янцен О. В.

Современные решения по реконструкции малых канализационных очистных сооружений: конструкции и расчет

Аннотация

Рассмотрены современные решения, предлагаемые для реконструкции малых очистных сооружений, в составе которых имеются биофильтры. Пик проектирования и строительства биофильтров пришелся на 1960–1970-е ­годы. В настоящее время биологические фильтры зачастую служат для доочистки сточных вод. Предлагается снова их использовать в качестве основных очистных сооружений. Данные сооружения, как правило, конструктивно представляют собой железобетонные емкости, поэтому целесообразно разработать новые технологические схемы с учетом использования существующих сооружений. Рассмотрены три технологические схемы с различной комбинацией зон нитрификации и денитрификации. Приведены графические результаты санитарно-технических анализов по ряду показателей, на основании которых показана достаточная эффективность очистки для сброса очищенной воды в водоемы рыбохозяйственного значения. Предложен метод расчета биофильтров для конкретных загрузочных материалов. Сделан вывод о том, что высота сооружения зависит не только от необходимой степени очистки, параметров поступающей воды, но и от вида и размера загрузочного материла. Предложенные технологические схемы позволят шире использовать биофильтры как при реконструкции существующих, так и при проектировании новых очистных сооружений.

Ключевые слова

реконструкция , сточные воды , нитрификация , биофильтр , аммонийный азот , денитрификация , биопленка , глубокая очистка сточных вод , малые очистные сооружения