Диссертация (1154509), страница 6
Текст из файла (страница 6)
ВРоссии биологическая очистка сточных вод была признана в 1922 г., о чёмстало известно широкому кругу специалистов на XII Всероссийском водопроводном и санитарно-техническом съезде из докладов "Очистка сточныхвод посредством активного ила" и "Обзор работы лаборатории Управленияканализации Москвы за время с 1914 по 1922 гг." (Гуков, 2002).Теоретические основы биохимического метода были изложены С.
Н.Строгановым и К. Н. Корольковым (1934) в научном труде «Биологическаяочистка сточных вод». Первая в России станция аэрофильтрации «Кожуховская» была введена в эксплуатацию в Москве к концу 1933 года. На нейспециалистам удалось оптимально скомбинировать сооружения для очистки стоков на аэротенках, биофильтрах и биологических прудах.Её общая производительность составляла 37 тыс.
м3/сут. (Гудков,2002).В 1938 году была введена в эксплуатацию Люблинская станция, производительность которой в среднем возросла до 500 тыс. м3 в сутки(Нарочницкий, 1980).В 1941 году были прерванны Великой Отечественной войной строительные работы «Курьяновских очистных сооружений», которые ввели вэксплуатацию в 1950 году, а уже через 2 года, на ней заработали аэротенкибиологической очистки (Нарочницкий, 1980).
Сегодня эти очистные сооружения рассчитаны на биологическую очистку 3 млн. м3/сут. сточныхвод. Таким образом, Курьяновские очистные сооружения являются однимиз крупнейших в мире водоохранных комплексов, обладающих аэротенками биологической очистки (Мухин, 2011).И. Ю. Шлёкова (2009) сообщает, что биологический метод очисткисточных вод экологичен, так как в процессе работы активного ила в аэро-30тенках органические вещества деструктурируются до углекислого газа иводы, что позволяет осуществлять защиту окружающей среды (Шлёкова,2009).При биологической очистке стоков популярно использовать активный ил – многовидовое сообщество гидробионтов аэротенков (Hawkes,1963). Использование технического кислорода, высокоактивных симбиотических иловых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усовершенствованных конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения активного ила позволило в несколькораз повысить производительность метода биологической очистки.
Значительные резервы скрыты также в области интенсификации массообмена(Гудков, 2002).По утверждению Е. С. Балымовой и др., остро стоит проблема диагностики токсического влияния нефтяных углеводородов на многоуровневую экосистему активного ила и на процесс очистки сточных вод в целом.На сегодняшний день одним из важнейших инструментов предупрежденияи оценки антропогенного воздействия на экосистему является биомониторинг, который позволяет заблаговременно при использовании биоматематического подхода прогнозировать ожидаемое качество рециркулирующего активного ила и в зависимости от состава поступающих на биологическую очистку промышленных стоков и условий функционирования всегокомплекса очистных сооружений (Балымова и др., 2012).Л.
И. Жуйкова (2007) проанализировала микробиологический видовой состав микрофауны стоков и обнаружила, что биота активного илаподтверждена трансформационной динамике в результате изменения трофики под действием обработки загрязнителей биофлоккулянтами, которыесинтезируют микроорганизмы активного ила (Жуйкова, 2007).Седиментационные свойства активного ила, которые определяютсявсеми перечисленными параметрами, должны соответствовать технологическим возможностям применяемых вторичных отстойников – удовлетво-31рительно отделять очищенные сточные воды от ила (за установленноевремя нахождения в них) (Жмур, 2008).Результаты исследований И. В.
Омина (2004) позволяют внедритьинновационный метод биологической очистки стоков промышленныхпредприятий с использованием биоты активного ила, в котором автор проанализировал иммобилизованные временные сообщества его микронаселения (Омин, 2004).По данным Э. В. Ивантера и др. (2007) при биологическом контролеза загрязнением водоемов особенно важное значение приобретает комплекс используемых показателей, таких как токсичность химических веществ для гидробионтов, продуманный подбор видов подопытных организмов, наиболее чувствительных к яду, а также сама методика наблюдений и экспериментов (Ивантер и др., 2007).По утверждению А. А. Коровушкина и Ю. А. Поминчук (2011) в работе «Оптимизация использования аэрации активного ила в очистных сооружениях» метод биологической очистки с применением активного иластоков сельскохозяйственных и промышленно-бытовых производств является наиболее эффективным и широко применяемым в условиях современных объемов производств.
Преимуществом данного метода являются относительно небольшие затраты и экологичность. Сложность заключается ввыборе состава микронаселения активного ила для аэротенков различныхпроизводств (Коровушкин и др., 2011).Таким образом, микроорганизмы активного ила являются тестобъектами для биоиндикации – оценки качества окружающей среды по состоянию её биоты, основанной на наблюдении за составом и численностьювидов-индикаторов (Вайнерт и др., 1988).Актуальным является утверждение о разноречивости данных ученыхи специалистов-практиков, анализирующих взаимосвязь качества биологической очистки от работы микронаселения активного ила.
Действительно, необходимо учитывать особенности активного ила, его исключитель-32ные адаптационные реакции к влиянию на его развитие биотических иабиотических факторов (Методика проведения технологического контроляработы сооружений по очистки сточных вод). Однако бесспорно, что в результате обеднения видового состава значительно ухудшается качествоочистки сточных вод (Jenkins и др., 1993).Исследование тест-объектов в биоценозе активного ила позволяетоценить его состояние и пригодность его применения для очистки стоковразличных видов водопользования.
«Биоиндикаторы – организмы, которыереагируют на загрязнение изменением видимых признаков, что позволяетпрогнозировать ситуацию с загрязнением на основе измерения этих изменений» (Амиров и др., 1995).И. Н. Швецова с соавторами (2013) утверждает, что в последнее время предлагается использовать активный ил очистных сооружений прибиологической рекультивации почв (Швецова и др., 2013).А. А. Коровушкин и Ю. А. Поминчук (2011) считают, что микронаселение ила служит индикатором процесса работы очистных сооружений(Поминчук и др., 2011).Н. Ф.
Возная (1979) так описывает активный ил: «биоценоз активного ила развивается в условиях окислительных аэробных процессов, поэтому в большом количестве в нём содержатся бактерии-нитрификаторы (от 3до 107 на 1 г активного ила). Кроме одноклеточных бактерий в активномиле развиваются в небольшом количестве нитчатые бактерии, дрожжи иотдельные нити плесневых грибов. Микрофауна активного ила представлена в основном одноклеточными животными – простейшими, но в немприсутствуют также более сложно организованные представители животного мира, например, коловратки и круглые черви.
Из одноклеточных животных развиваются саркодовые, жгутиковые, ресничные и сосущие инфузории» (Возная, 1979).По данным Ю. А. Поминчук и А. А. Коровушкина (2011) «в аэротенках при непостоянных условиях среды и низкой эффективности очистки33голые амебы и свободноплавающие инфузории встречаются очень часто(20-40 особей), инфузории Epistylis и Vorticella часто (10-20 особей),Nematoda редко (1-3 особи), коловратки очень редко (обнаружена в среднем одна особь), Tardigrada отсутствуют. При высокой эффективности работы очистных сооружений снижается количество голых амеб, свободноплавающих инфузорий, инфузорий Epistylis и Vorticella» (Поминчук и др.,2011).Н. С.
Жмур (2000) считает, что динамика биоценоза активного илапроисходят в соответствии с законом сохранения динамического равновесия в его экосистеме. Она приводит механизм антропогенного стрессирования, которое нарушает динамическое равновесие, что разрушает гетеротрофных флокулообразующих бактерий. Ответной реакцией является ростчисленности устойчивых к антропогенным нагрузкам популяций. От сюда,«обеспечение эффективной биологической очистки – есть поддержаниединамического равновесия в экосистеме и сохранение целостности звенагетеротрофных флокулообразующих бактерий» (Жмур, 2000).Количественные изменения видового состава биоценоза активногоила сопровождается развитие в нём хищников зооглеи, нитчатых бактерий,жгутиконосцев, раковинных амёб, инфузорий, коловраток, нематод.
Уникальность состава биоты активного ила зависит от нагрузки сточных водорганическимиполлютантамииэффективностьюихразложения(http://www.pandia.ru/text/78/102/615-24.php).Ю. А. Поминчук (2011) утверждает, что отдельные классы микронаселения ила являются индикаторными, их количественное соотношениехарактеризует жизнеспособнсть активного ила и процесс биологическойочистки стоков.
К таким индикаторным формам из одноклеточных относятся амебы, бесцветные жгутиковые, инфузории, коловратки (Поминчук,2011).И. В. Шарапова (2010) отмечает, что микронаселение активного илареагирует на изменение таких показателей как температура, рН среда,34нагрузки по БПК, которые отражают возможность трофических цепейвнутри его биоценоза (Шарапова, 2010).В настоящее время уделяется большое внимание разработке способов доочистки стоков до норм, установленных природоохранными органами. И. Ю.
Фроловым (2009) получены значимые калибровки для индикации эффективности биологической очистки при различных скоростях разложения поллютантов в стоках, что отражает гидродинамические характеристики экосистем аэротенков (Фролов, 2009).Е. В. Калининой (2007) разработана технология снижения содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городскихсточных вод, включающая техническое устройство для размещения высших водных растений в аэротенках.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
