Диссертация (1154509), страница 7
Текст из файла (страница 7)
По её мнению, при загрузке очистныхсооружений 11 м3/сут. на 1 м3 сооружений, необходимой плотностью биомассы растений Vallisneria spiralis – 7 г/л, благодаря чему происходит разложение 66 % азота аммонийного, 34 % азота нитратов, 2 % нитрит-ионов,41 % фосфат-ионов (Калинина, 2007).В настоящее время эффективность удаления эмульгированных и растворимых нефтепродуктов на сооружениях механической и физикохимической очистки не превышает 70 %. Поэтому большая часть углеводородных компонентов поступает на сооружения биологической очистки(Похлебаева, 2006).Т. Ю. Похлебаевой (2006) установлены механизмы деструкциинефтепродуктов и аммонийного азота в промышленных и хозяйственнобытовых сточных водах с использованием ТВЭП (технология воздействияэлектростатического поля).
На основе полученных закономерностей достигнуто: снижение концентрации загрязняющих веществ по показателюХПК до 30 %, соединений азота до 50 %, нефтепродуктов – до 30 %. Использование ТВЭП и биологических очистных сооружений позволяет повысить эффективность биохимической очистки нефтесодержащих сточных35вод, увеличить ОМ (окислительную мощность) аэрационных сооруженийдо 30 %, уменьшить эксплуатационные затраты (Похлебаева, 2006).А.
В. Цыганов (2005) в своей работе «Моделирование процессоваэробной биологической очистки сточных вод активным илом» провелкомплекс экспериментальных исследований и определил зависимость эффективности биологической очистки от концентраций субстрата и биомассы, нагрузки на активный ил со стороны органических веществ, сроковнахождения смеси поллютантов в аэротенке, возраста активного ила, степени рециркуляции активного ила.
На основе теоретических и экспериментальных результатов учёным установлено, что эффективность биологической очистки зависит от динамики окислительных биохимических процессов в субстрате биоты активного ила и гидравлических характеристик технологической схемы аэротенков (Цыганов, 2005).В. М. Поздняковым (2000) разработана модель формирования оптимальных биоценозов активного ила путем создания необходимых гидравлических условий и целенаправленного управления технологическими параметрами процесса очистки. Автором доказано, что фактором, вызывающим динамику процессов аммонификации, нитрификации и денитрификации активного ила.
Важно следить за возрастом активного ила. Такой подход позволяет регулировать численность бактериального состава микрофлоры ила и поддерживать высокую физиологическую активность микроорганизмов. Сохранение скорости роста представителей биоты активногоила определяет необходимую интенсивность его флокулирования, что даетвозможность уменьшить объемы образующихся биомасс и снизить затратына их утилизацию (Поздняков, 2000).Е. С. Кичигина (2007) подчёркивает, что по обсуждаемым в этомразделе вопросам ведутся интенсивные исследования и публикуется большое количество работ, однако до настоящего времени эта проблема остается до конца нерешенной и не доведенной до широкого практическогоприменения (Кичигина, 2007).36Результатом нарушения процесса биологической очистки, являетсявспухание активного ила (Wanner, 1997).
Изучение механизма вспуханияпоказало, что основными в процессе являются нитчатые бактерии (Жмур,2000).Вспухание активного ила – это изменение состояния его биоценоза вантропогенных условиях аэротенков, характеризующееся изменением егообъема и нарушением седиментации. Как отмечают П. И. Гвоздик и др.(1985), вспухание активного ила – это увеличение его объема при оседаниина дно аэротенка «при той же его массе за счет разрастания в нем нитчатыхорганизмов – хламидобактерий, цианобактерий, гифомицетов».
Вспуханиеактивного ила является адаптивной реакцией его биоты на изменения среды (Гвоздяк, и др., 2012).J. Nemeth-Katona (2008), считает, что вспухание ила отражает стрессирование представителей его биоты при изменении состава сточных вод(Nemeth-Katona, 2008).Важно знать параметры воздействия антропогенного фактора, вызывающие вспухание ила, для того чтобы при наступлении таких условийсвоевременно иметь возможность исправить ситуацию.
«Наличие оченьчувствительных биоиндикаторов приводит к ранней индикации, когда реакция заметна уже при минимальных дозах спустя очень короткое время ипроисходит в месте воздействия фактора на элементарные молекулярныеили биохимические процессы» (Вайнерт и др., 1988).«Иловой индекс – это объем, занимаемый одним граммом активногоила за 30 минут отстаивания в литровом цилиндре.
В активном иле с пониженными значениями индекса повышена доля зольных, более тяжелыхэлементов из-за высокой минерализации клеточного вещества или из-заприсутствия тяжелых взвесей. Такой ил может давать недостаточный прирост биомассы, излишне переуплотняется во вторичных отстойниках.Нарушение процесса разделения ила от очищенной воды и его избыточный37вынос из вторичных отстойников обусловлены возрастанием величиныилового индекса» (ПНД Ф СБ 14.1.77-96, 1996).Вспухание активного ила бывает двух типов: гелевое (ненитчатое) –определяется излишним продуцированием экзополимерного геля гетеротрофными сапрофитными бактериями в ответ на присутствие в сточныхводах трудно окисляемых составляющих производственных стоков; нитчатое – возникающее в результате спонтанного роста численности нитчатыххламидобактерий, сапрофитных грибов, цианобактерий (ПНД Ф СБ14.1.92-96 Методы санитарно-биологического контроля).
При биоиндикации необходимо учитывать и сезонные изменения состава биоты активного ила, так как его летний биоценоз при равных условиях по составу сточных вод, режиму эксплуатации аэртенков по видовому составу превосходит зимний (Жмур, 2000).С точки зрения О. П.
Чжу и Ю. В. Ракевич (2014), так как вспуханиеактивного ила является ответом биоценоза на изменение и ухудшение экологических условий, то методологический подход должен включать стабилизацию экологических условий в аэротенках, активирование ферментативных свойств микрофлоры биоты ила. В качестве прочих агентов мутагенеза учёными были выбраны хлорная известь и сульфаты. Применениеметода химического мутагенеза позволило сформировать популяции микроорганизмов, хорошо адаптированных к повышенным содержаниям субстратов и способных конкурентно подавлять развитие патогенных и нитчатых бактерий (Чжу, 2014).С.
Е. Кичигиной (2007) разработан метод подавления нитчатоговспухания в смешанных культурах с помощью селектора, обеспечивающий достижение величины илового индекса ниже 100 мл/г и характеризующийся низким градиентом субстрата по его длине (менее 25 мг/л поХПК), малой величиной дисперсионного числа (менее 0,2) и оптимальнымвозрастом активного ила в биологической системе (Кичигина, 2007).38О.
Г. Никитина (2012) в своей работе «Биоэстимация: контроль и регулирование процессов биологической очистки и самоочищения воды» сообщает, что выявлены причины и разработана диагностика, прогнозирование, устранение и предотвращение таких нарушений структуры флокул активного ила, как: дефлокуляция, микрофлокуляция, диспергирование; различные виды вспухания, всплывания, вспенивания активного ила, а такжеразличные сочетания перечисленных выше нарушений, в том числе образование илового плавающего слоя.
Все эти проблемы в мировой практикеранее не были решены (Никитина, 2012).По результатам проведенных экспериментальных работ К. В. Усачевым и Л. Н. Усачевой (2009) разработаны рекомендации для подавлениянитчатого вспухания и восстановлению жизнеспособности активного ила.Так, предлагается «на начальных этапах использовать соотношение активного ила и сточных вод 3:1, затем 2:1 при поддержании концентрации молекулярного кислорода в аэротенках от 5,0 до 8,0 мг/дм3, далее требуетсяснижение кислорода до значений, рекомендуемых для эффективной очистки сточных вод (Усачев и др., 2009).Таким образом, на сегодняшний день изучено современное состояние вопроса о начальных этапах и степени развития аспектов биологической очистки воды в аэротенках очистных сооружений с применением активного ила.
Однако работ по исследованию динамики биоиндикационныхпараметров активного ила в зависимости от сезонности изменения концентрации поллютантов в сточных водах предприятий с различным направлением деятельности очень мало, что делает актуальным работы этогонаправления.391.4. Перспективы использования инфузорийдля биотестирования сточных водБиотестирование на клеточно-организменном уровне начало широкоприменяться с конца 80-х годов ХХ века.
На сегодняшний день успешноиспользуются методы биотестирования, проводимые на естественных имодельных сообществах (Алекперо, 2006, Sladeckova, 1990).В числе организмов, на которых проводят биотестирование, присутствуют представители подцарства простейших. История примененияProtozoa в качестве тест-организмов насчитывает не одно десятилетие. Вотличие от химических и физико-химических методов анализа, биотестирование на инфузориях позволяет прогнозировать интегральное воздействие изучаемого объекта на живые организмы, поскольку реакция биологической тест-системы зависит не только от отдельных токсичных соединений, содержащихся в объекте исследования, но и от их взаимодействиямежду собой, а также от присутствия веществ, обладающих ярко выраженным влиянием на токсичность указанных соединений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
