жаемые чистым кислородом, и аэротенки с неравномерно-рассредоточенным впуском сточной воды.

Оценкой биохимического процесса, проходящего в том или ином сооружении, является так называемая окислительная мощность. Она исчисляется количеством граммов кислорода, получаемого с 1 м сооружения в сутки и израсходованного для окисления органических ве-

<)

12000

wood

вооо

600Q

2000

а =»

? § § 5

8 12 16 Доза ила, г/п

20 2

5ъ ta <=:

8 12 16 20 2U 28 Доза ила, г/л

Рис 5.47. Зависимость объемной окислительной мощности аэротенка а и удельной окислительной мощности ила б от дозы активного ила

ществ - аммонийной соли до нитритов и нитратов и т. п. Окислительная мощность сооружений весьма различна: от нескольких сот граммов (биопруды) до нескольких килограммов (рис. 5.47) (аэротенки с высокой дозой активного ила).

Биологическая очистка производственных сточных вод в аэробных условиях

Способ биологической очистки в аэробных условиях возможен, если содержащиеся в производственных сточных водах органические и минеральные вещества способны окисляться в результате биохимических процессов и если условия среды, т. е. наличие растворенного кислорода, величина рН, температура и концентрация в воде вредных веществ не превышают те предельно допустимые величины, при которых не нарушается жизнедеятельность микроорганизмов. Во всех случаях очищаемая вода должна содержать необходимое количество биогенных элементов (азота, фосфора, калия, железа и др.)-

Многие производственные сточные воды приходится подвергать предварительной обработке и добавлять в них биогенные элементы.

Почти все органические вещества в соответствующих условиях разрушаются под воздействием бактерий.

Окисление загрязнений сточных вод протекает тем полнее, чем больше величина отношения БПКполн: ХПК (величина отношения БПКполн

: ХПК должна быть не менее 0,4).

Как показывает опыт, биохимическому окислению легко поддаются органические соединения алифатического ряда (сложные эфиры, кислоты); легко окисляются также бензойная кислота, этиловый и амиловый спирты, гликоли, хлоргидриды, ацетон, глицерин, анилин и ряд других веществ. При длительной адаптации микроорганизмов достигается распад даже таких устойчивых соединений, как толуол, ксилол, углеводороды нефти, хлорзамещенные углеводороды и др. Однако окисление некоторых из органических веществ происходит настолько медленно, что содержащие такие вещества сточные воды нецелесообразно подвергать биологической очистке. Наиболее неблагоприятное влияние на ход

биохимических процессов оказывает присутствие в сточных водах солей тяжелых металлов.

Основной причиной нарушения нормальной работы биологических сооружений являются залповые сбросы производственных вод с высокой концентрацией медленно окисляемых соединений. Значительные затруднения при биологической очистке вызывают стоки текстильных предприятий, содержащие СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества). Поэтому на таких предприятиях должны быть установки по извлечению вредных веществ из сточных вод перед их биологической очисткой.

Сильно кониентрированные сточные воды требуется предварительно

обрабатывать до допустимых пределов (по БПКполн)-

В активном иле, образующемся при очистке производственных сточных вод, видовой состав микроорганизмов сильно не различается, несмотря на исключительно большое разнообразие самих окисляемых загрязнений. В большей части илов доминирует микрофлора рода Pseudo-monas.

В результате длительной направленной селекции микроорганизмов, выращиваемых только на одном веществе, служащем им единственным источником углерода, могут быть получены такие культуры, которые будут усваивать это вещество даже при высоких его концентрациях. Эти культуры могут быть успешно использованы при очистке сточных вод, загрязненных каким-либо одним веществом, например фенолом; в большинстве же случаев целесообразно использовать биоценоз микроорганизмов (активный ил).

Виды микроорганизмов этого биоценоза отбираются в процессе длительной работы биоокислителя на сточной воде данного состава. Изменение качества очищаемой воды и ее концентрации обусловливает необходимость адаптации микроорганизмов. Их способность к адаптации имеет большое значение при биологической очистке производственных сточных вод.

Процесс очистки протекает более устойчиво и полно в тех случаях, когда очищают смесь производственных и бытовых сточных вод. Объясняется это тем, что бытовые воды содержат необходимые биогенные элементы, а также служат для разбавления. Часто для быстрой инокуляции очистных сооружений микроорганизмами - минерализаторами к производственным водам добавляют бытовые воды, особенно в пусковой период.

После «созревания» очистных сооружений, когда микроорганизмы приспособятся к утилизации специфических загрязнений производственных вод, приток бытовых вод может быть уменьшен или прекращен вообще.

Как уже отмечалось, производственные сточные воды, подвергающиеся биологической очистке, не должны содержать в своем составе ядовитые вещества и соли тяжелых металлов (меди, свинца, цинка, хрома, ртути и т. п.) в концентрациях, которые были бы вредны для жизнедеятельности микроорганизмов. Допустимые концентрации некоторых вредных веществ на сооружениях полной биологической очистки приведены в табл. 5.17. Как видно из таблицы, наличие в сточной воде меди в количестве более 0,5 мг/л приводит к замедлению биохимических процессов, а при 10 мг/л они практически прекращаются. Тормозящее действие свинца сказывается уже при содержании его 0,1 мг/л; с повышением концентрации это действие усиливается: при I мг/я замедляются процессы нитрификации, а при 5 мг/л депрессия становится полной. При необходимости снижения БПКполн производят разбавление сточных вод менее концентрированными, условно чистыми или очищенными водами.

Необходимую степень разбавления бытовыми водами определяют исходя из того, чтобы их величина БПКполн была более или менее посто-

Таблица 5.17

Допустимые концентрации и степень удаления отдельных веществ из сточных вод на сооружениях полной биологической очистки

Вещество

Допустимая концентрация, мг/л

Степень удаления в процессе полной очистки, %

Нефть и нефтепродукты........

Синтетические поверхностно-активные, «биологически мягкие» (окисляющиеся на сооружениях биологической очистки) :

анионные . . - .........

неионогенные............

Промежуточные:

анионные .............

неионогенные...........

Формальдегид Сульфиды

Медь . . . Никель . .

Кадмий ..............

Хром (3-валентный)..........

Цинк...............

Сернистые красители .........

Синтетические красители (активные, дисперсные, кислотные, кубовые, прямые, металлосо-держащие)..............

Мышьяк..............

Цианиды (кроме ферроцианидов) . . . .

Ртуть ,

Свинец

Кобальт

20 50

20 20

25 1

0,5 0.5

0,1 2,5

0,1 1,5

0,005

85-90

80 90

60 75

99,5

80 50

60 80

70 90

70 50

50 50

Примечание При наличии в сточных водах смеси анионных и неионогенных ПАВ общая концентрация не должна превышать 20 мг/л

янна; в среднем она составляет 40 г/сутки на одного человека, пользующегося канализацией. Величина БПКполн производственных вод берет* ся по данным анализов.

В зависимости от характера органических веществ необходимое разбавление т (отношение количества бытовых вод к производственным) по БПКполн может быть найдено по формуле

п см

см б

(5.64)

Ln- начальная БПКполн производственных вод, мг/л;

- начальная БПКполн общего стока, мг/л; 1-начальная БПК20 бытовых вод; L6 = 40 000 q, здесь q - среднесуточное количество бытовых вод на одного человека, мг/л.

предельная величина БПКполн сточных вод, поступающих на биологическую очистку, не должна быть более 500-1000 мг/л.

При совместной очистке производственных и бытовых стоков достигается экономия капитальных затрат, которая определяется по формуле

да: = АГк- [(б + Ук) Кс - У6 Кб], (5.65)

где А/С - экономия капитальных затрат при совместной очистке

производственных и бытовых стоков, руб.; б» Ук - количество бытовых и производственных сточных вод соответственно, м/год;