Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 15(269)

Рубрика журнала: Биология

Секция: Экология

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4, скачать журнал часть 5

Библиографическое описание:
Сверкунов Л.Д. ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ И МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ НЕГАТИВНОГО РЕЗУЛЬТАТА ОТ ПРОЦЕССОВ ПЕНООБРАЗОВАНИЯ И ВСПУХАНИЯ АКТИВНОГО ИЛА НА ГОРОДСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ Г. УЛАН-УДЭ // Студенческий: электрон. научн. журн. 2024. № 15(269). URL: https://sibac.info/journal/student/269/326599 (дата обращения: 24.06.2024).

ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ И МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ НЕГАТИВНОГО РЕЗУЛЬТАТА ОТ ПРОЦЕССОВ ПЕНООБРАЗОВАНИЯ И ВСПУХАНИЯ АКТИВНОГО ИЛА НА ГОРОДСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ Г. УЛАН-УДЭ

Сверкунов Леонид Дмитриевич

студент, кафедра промышленная экология и защита в чрезвычайных ситуациях, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления,

РФ, г. Улан-Удэ

Шапхаев Борис Сергеевич

научный руководитель,

канд. ист. наук, доц., Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления,

РФ, г. Улан-Удэ

THE REASONS FOR THE DEVELOPMENT AND MEASURES TO REDUCE THE NEGATIVE RESULT FROM THE PROCESSES OF FOAMING AND SWELLING OF ACTIVATED SLUDGE AT URBAN WASTEWATER TREATMENT PLANTS IN ULAN-UDE

 

Leonid Sverkunov

student, department of industrial ecology and protection in emergency situations, East Siberian State University of Technology and Management,

Russia, Ulan-Ude

Boris Shaphaev

scientific supervisor, PhD, Associate Professor, East Siberian State University of Technology and Management,

Russia, Ulan-Ude

 

АННОТАЦИЯ

Вспухание и пенообразование активного ила являются распространенными проблемами, с которыми сталкиваются операторы водоочистных сооружений. Эти процессы приводят к ухудшению качества очистки сточных вод, увеличению затрат на очистку и нарушению технологических процессов. Борьба со вспуханием и пенообразованием активного ила является комплексной задачей. Для ее решения требуется комплексный подход, учитывающий причины и последствия этих процессов.

ABSTRACT

The swelling and foaming of activated sludge are common problems faced by operators of water treatment plants. These processes lead to a deterioration in the quality of wastewater treatment, an increase in cleaning costs and disruption of technological processes. The fight against swelling and foaming of activated sludge is a complex task. To solve it, an integrated approach is required, taking into account the causes and consequences of these processes.

 

Ключевые слова: сточные воды, очистные сооружения, экологическая проблема, вспухивание активного ила, пенообразование.

Keywords: wastewater, sewage treatment plants, environmental problem, swelling of activated sludge, foaming.

 

В процессе эксплуатации сооружений очистки сточных вод одним из серьезных факторов, негативно влияющих на эффективность очистки и создающих угрозу сброса активного ила в водоемы, является его пенообразование и вспухание.

Вспухание означает наличие в активном иле большого количества нитчатых бактерий, ухудшающие его способность к отстаиванию. Индекс ила при этом возрастает и превышает 200 мл/г, что напрямую сказывается на качестве очищаемой воды.

Нитчатые бактерии обладают способностью образовывать слизистые оболочки, выделяя в среду полисахариды. Эти оболочки увеличивают объем ила, снижая его плотность и затрудняя процесс оседания.

Чем выше плотность и длина нитчатых бактерий, тем более выражен эффект вспухания и тем хуже происходит очистка сточных вод.

 

Рисунок 1. Филаментные бактерии в хлопке ила (А) и филаментная бактерия M.parvicella (Б)

 

Пенообразование связано с присутствием в активном иле поверхностно-активных веществ (ПАВ). ПАВ могут попадать в сточные воды из различных источников, таких как моющие средства, промышленные отходы и хозяйственно-бытовые стоки.

Пенообразование может ухудшить качество очистки сточных вод, поскольку пена захватывает частицы загрязнений и препятствует их оседанию. Кроме того, пена может привести к проблемам с работой оборудования, особенно при использовании погружных насосов.

 

Рисунок 2. Пена на поверхности очистных сооружений при развитии процессов пенообразования

 

Таблица 1.

Причины развития процессов

 

Процессы

Сооружения, где в основном идет развитие процессов

Микроорганизмы, ответственные за развитие процессов

Причины развития процессов

1

Пенообразование и всплытие активного ила

Аэротенки, регенераторы и вторичные отстойники

Филаментные бактерии рода Nocardia и Microthrix

Нагрузка на активный ил по органическим соединениям является минимальной из-за низкой концентрации растворенного кислорода, присутствия трудно окисляемых органических соединений в сточных водах, а также недостатка биогенных элементов (азота и фосфора).

2

Всплытие отдельных скоплений активного ила

Вторичные отстойники

Денитрифицирующие микроорганизмы

В массе оседающего ила наблюдается низкое содержание растворенного кислорода или его полное отсутствие, наличие нитратов в очищенной воде и высокие концентрации органических веществ.

3

Вспухание и всплытие активного ила

Аэротенки, регенераторы и вторичные отстойники

Слизеобразующие бактерии рода Zoogloea

Обилие жирных кислот, значительная нагрузка на почву от органических соединений, недостаток биогенных элементов (азота и/или фосфора).

 

Для предотвращения процессов образования пены и вспухания необходимо выявить источники, вызвавшие эти процессы. Для этого определяются технические и технологические параметры сточных вод и оцениваются их качественные и количественные характеристики.

  1. Динамика расходов сточных вод. Отношения максимальных часовых расходов сточных вод к среднечасовому за рассматриваемый период времени более 1,6 и отношения минимальных часовых расходов сточных вод к среднечасовому за рассматриваемый период времени менее 0,4 свидетельствуют о риске вспучивания активного ила.
  2. Нагрузка на активный ил.
  3. Значение рН. Значения рН ниже 6,5 запускают процесс вспухания активного ила.
  4. Соотношения БПКполн:N и БПКполн:Р. При соотношении более чем 100:5:1 - увеличивается риск развития процессов пенообразования.
  5. Проводятся анализы на токсичные вещества поступающих сточных вод.
  6. Анализ поступающих сточных вод на нефтепродукты.
  7. Расход воздуха в аэротенках. При заниженных расходах воздуха по сравнению с проектными значениями, повышается риск развития процессов вспухания и пенообразования.
  8. Время нахождения осевшего ила во вторичных отстойниках. При нахождении ила в отстойнике более 3 часов в анаэробных условиях, повышает риск развития процессов пенообразования и вспухания.

Таблица 2.

Примеры нарушения работы сооружений очистки сточных вод и соответствующие мероприятия по их устранению

Нарушение параметра

Причины

Мероприятия

Превышение концентрации взвешенных веществ на выходе из вторичных отстойников над проектными значениями

Всплытие отдельных скоплений активного ила

  • обеспечение концентрации растворенного кислорода в иловой смеси не менее 2 мг/л;
  • снизжение уровня осадка до 0,1–0,2 м

Развитие процессов пенообразования и вспухания

Обеспечение концентрации растворенного кислорода в аэробных зонах аэротенков:

  • при реализации в аэротенках только аэробных процессов – не ниже 1 мг/л;
  • при реализации процессов нитри-денитрификации (или нитри-денитрификации и химического удаления фосфора) – 1,5–2 мг/л;
  • при реализации процессов нитри-денитрификации и биологического удаления фосфора – не ниже 2 мг/л

Увеличение расхода избыточного активного ила до максимально возможного значения, контролируя при этом, чтобы аэробный возраст активного ила не был ниже необходимого для реализации процесса нитрификации для текущей температуры сточных вод

  • Выполнить:
  • анализ динамики количественных и качественных характеристик сточных вод, поступающих на биологическую очистку;
  • анализ технологических параметров работы сооружений биологической очистки;
  • микроскопический анализ активного ила

 

В случае обнаружения филаментных микроорганизмов в активном иле следует:

  1. увеличить концентрацию растворенного кислорода;
  2. увеличить расход избыточного активного ила, обеспечив возраст активного ила порядка 5 суток при реализации технологии окисления органических соединений; при реализации в аэротенках технологий нитри-денитрификации необходимо обеспечить максимально возможный расход избыточного активного ила, который не приводит к снижению значения возраста активного ила ниже проектного для текущей температуры сточных вод;
  3. проверить соотношение БПКполн :N:P в поступающей сточной воде, которое должно быть не более, чем 100 : 5 : 1. При необходимости добавить внешний источник азота и/или фосфора;
  4. добавить 5–10 мг/л хлора до достижения значения илового индекса менее 160 см3 /г или 50–200 мг/л перекиси водорода, с ежедневным контролем данного показателя. После достижения значения илового индекса менее 160 см3 /г продолжать ежедневный контроль данного показателя в течение 3–4 дней;
  5. обеспечить значение рН не менее 6,5.

На основании информации, изложенной в статье, можно сделать следующие выводы:

  • Проблемы, связанные с образованием пены и вспуханием активного ила, являются серьезными препятствиями для эффективной работы очистных сооружений. Эти процессы значительно снижают способность активного ила к осаждению, а в некоторых случаях могут привести к полному выносу этого ила в водный объект, что негативно сказывается на качестве очищенной воды.
  • Эффективное предотвращение процессов вспухания и пенообразования активного ила зависит от оперативного принятия решений на основе анализа развивающихся процессов с применением микроскопии и выявления корней проблемы.
  • Контроль состояния активного ила и своевременное принятие мер по блокированию процессов вспухания и образования пены, позволяющие избежать пагубных последствий и обеспечить стабильную и эффективную работу очистных сооружений.

 

Cписок литературы:

  1. Данилович Д.А., Козлов М.Н., Мойжес (Харькина) О.В., Шотина К.В. Технологические мероприятия эксплуатации сооружений биологической очистки в аварийных и экстремальных условиях: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. С. 154–170.
  2. Козлов М.Н., Харькина О.В., Пахомов А.Н., Стрельцов С.А., Хамидов М.Г., Ершов Б.А., Белов Н.А. Опыт эксплуатации сооружений биологической очистки сточных вод от соединений азота и фосфора // Водоснабжение и санитарная техника. 2010. № 10. Ч. 1.
Удалить статью(вывести сообщение вместо статьи): 

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.