Очистка сточных вод с помощью мелафена

 

2.1.3 Сравнительный  анализ систем биологической  очистки сточных вод в динамических  условиях на МУП «Водоканал»

Таблица 3 – Сравнительный анализ систем биологической очистки сточных вод в динамических условиях на очистных сооружениях МУП «Водоканал»

Аэротенк	ХПКначмг/дм3	3,5 часа		7 часов		10,5 часов
		ХПК, мг/дм3	Степень очистки, %	ХПК, мг/дм3	Степень очистки, %	ХПК, мг/дм3	Степень очистки, %
Контрольный №1	160±10	50±3	68	80±3	49	75±3	54
Опытный (концентрация мелафена   10-6 мг/дм3)		30±3	83	40±3	73	45±3	70

 

Сравнительный анализ результатов в динамических условиях на очистных сооружениях МУП «Водоканал» показал, что применение препарата на стадии регенерации позволяет достичь более высокой степени очистки  
(на 15-25 %), чем при добавлении препарата непосредственно в начале эксперимента (на 9 %).

На следующем этапе проведены и описаны эксперименты с целью определения возможности применения и эффективности использования мелафена  в процессе биологической очистки сточных вод общезаводской группы стоков ОАО «Казанский завод синтетического каучука» по значениям ХПК в сравнении с контрольными системами.

Время пребывания выбрано 12 часов, что соответствует времени пребывания сточных вод в промышленном аэротенке ОАО «Казанский завод синтетического каучука».

 

2.1.4 Сравнительный  анализ систем биологической  очистки сточных вод на ОАО  «Казанский завод синтетического  каучука»

Таблица 4 – Сравнительный анализ систем биологической очистки  
сточных вод на очистных сооружениях  
ОАО «Казанский завод синтетического каучука»

Аэротенк	ХПКнач, мг/дм3	ХПКкон, мг/дм3	Степень очистки, %
Контрольный №1	1300±20	600±10	53,8
Опытный (концентрация мелафена 10-6 мг/дм3)	1300±20	400±10	69,2

 

Из экспериментальных данных видно, что опытный аэротенк обеспечивал на 15% более глубокую очистку сточной воды, чем контрольный.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.5 Сравнительный анализ систем биологической очистки сточных вод с применением различных биологических активных веществ на ОАО «Казанский завод синтетического каучука»

Таблица 5 – Сравнительный анализ систем биологической очистки сточных вод с применением различных биологически активных веществ на очистных сооружениях ОАО «Казанский завод синтетического каучука»

Аэротенк	ХПКнач, мг/дм3	ХПКкон, мг/дм3	Степень очистки, %
Контрольный №2 (концентрация янтарной кислоты 10-6 мг/дм3)	1600±10	700±10	56,3
Опытный (концентрация мелафена 10-6 мг/дм3)	1600±10	500±10	68,8

 

Система в присутствии мелафена на 12,5 % превзошла биологическую очистку с использованием янтарной кислоты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.6 Описание экспериментов биологической очистки сточных вод очистных сооружений ОАО «Казаньоргсинтез»

Проведены и описаны эксперименты биологической очистки сточных вод очистных сооружений ОАО «Казаньоргсинтез» в кинетических и динамических условиях.

 

Рисунок 2 – Кинетика изменения значений ХПК в системах очистки

 

Рисунок 3 – Кинетика изменения концентраций этиленгликоля

 

В данном исследовании анализировалось не только значение ХПК очищенной воды, но и проводилось измерение концентрации фенола, этиленгликоля и неионогенных поверхностно-активных веществ (далее  
н-ПАВ) в поступающей и очищенной воде. Также осуществлялся микробиологический анализ активного ила в начале и в конце каждого эксперимента.

В первом  эксперименте в опытном аэротенке проводился процесс очистки стоков в присутствии мелафена, а в контрольном аэротенке – традиционная биологическая очистка.

Проанализировав данные, представленные на рисунке 5, можно сделать вывод, что наилучшим образом препарат повлиял на степень очистки от н-ПАВ, которая оказалась на 10,7% выше по сравнению с контрольной системой.

Рисунок 4 – Кинетика изменения концентрации фенол

 

Рисунок 5 – Кинетика изменения концентрации н – ПАВ

 

 

Анализ данных, представленных на рисунках 2-5, показывает, что применение мелафена способствует более полному окислению загрязняющих веществ, особенно в первые часы эксперимента, так значение ХПК снизилось с 850 до 280 мг/дм3 в опытном аэротенке, в то время как в  
контрольном – 500 мг/дм3

Таким образом, применение мелафена позволит сократить время пребывания сточных вод в аэротенках в связи с более высокой скоростью окисления загрязняющих веществ.

 

2.1.7 Экспериментальные  данные в динамических условиях  с использованием мелафена в сравнении с традиционной биологической очисткой

Проведены и представлены результаты по эксперименту в динамических условиях с использованием мелафена в сравнении с традиционной биологической очисткой. Препарат вносился в аэротенк однократно непосредственно перед запуском эксперимента в количестве, необходимом для достижения концентрации в аэротенке 10-6 мг/дм3.  Показано, что при однократном введении мелафен эффективно работает до 6 суток. Таким образом, при дальнейших исследованиях рекомендуется повторно вводить препарат на 5-6 сутки для обеспечения эффективной очистки сточных вод.

Известно, что при внесении биологически активных веществ в биоценоз активного ила седиментационные свойства его заметно улучшаются, происходит иммобилизация клеток, укрупнение флокул. Это обеспечивает обычно значительное и устойчивое понижение илового индекса  
[Смирнов В.Б., 1995 год]. В начале и в конце эксперимента в динамических условиях на очистных сооружениях ОАО «Казаньоргсинтез» определены значения данного показателя в обеих системах очистки.

В опытном аэротенке отмечено снижение илового индекса на 10,8%, а в контрольном произошло повышение на 6 %. Таким образом, применение мелафена оказывает благоприятное воздействие на седиментационные характеристики ила.

В ходе экспериментов биологической очистки сточных вод в динамических условиях на очистных сооружениях ОАО «Казаньоргсинтез» проведен микробиологический анализ активного ила в исследуемых системах.

 

2.1.8 Микробиологический  анализ активного ила на ОАО  «Казаньоргсинтез»

Результаты микробиологического анализа показали, что применение мелафена в биологической очистке сточных вод стимулирует жизнедеятельность микроорганизмов, нормализует работу активного ила.

Согласно литературным данным [Немкова Н.С., 1998 год,  
Захарова К.А., 2006 год] наибольшую эффективность мелафен проявляет в течение суток, поэтому проведена серия экспериментов с применением данного препарата и янтарной кислоты на стадии регенерации в сравнении с системой без добавления указанных веществ. Время экспериментов составляло 16, 18 и 20 часов, что соответствует примерному временному диапазону регенерации в процессе биологической очистки сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез».

Результаты показали целесообразность применения мелафена и янтарной кислоты, что позволяет сократить время регенерации на 10%. При этом улучшается состояние ила в целом, хлопья ила крупные, состав ила разнообразнее по индикаторным простейшим.

Проведены опытно-промышленные испытания на третьей очереди очистных сооружений ОАО «Казаньоргсинтез в апреле-мае 2008 года, что подтверждено соответствующим актом.

 

 

 

3.1 Схема очистки сточных  вод с применением мелафена на ОАО «Казаньоргсинтез»

Схема очистки с применением мелафена на очистных сооружениях ОАО «Казаньоргсинтез» представлена на рисунке 6.

 

Рисунок 6 - Схема биологической очистки сточных вод с применением Мелафена

 

Для сравнения эффективности использования мелафена и анализа результатов эффективности очистки взяты данные за аналогичный период 2007 года и данные за февраль-март 2008 года.

Характеристики ила, полученные в разные периоды времени, показывают, что в целом состояние активного ила удовлетворительное. Качественный и количественный состав микрофауны ила, его концентрация в аэротенке дает основание для вывода, что ил характеризуется как умеренно-нагруженный.

 

 

 

 

 

 

3.2 Результаты анализов при проведении опытно – промышленных испытаний

Результаты анализов, полученных во время проведения опытно-промышленных испытаний в апреле – мае 2008 года, показали, что при применении мелафена (в концентрации 10-6 мг/дм3) зафиксирована тенденция к снижению илового индекса (относительно 2007 года снизился в среднем  
на 28%, относительно февраля-марта 2008 года – на 21%), при условии поддержания в аэротенке более высокой дозы ила (рисунки 7, 8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, опытно-промышленные испытания показали, что внесение в систему биологической очистки мелафена способствует укрупнению хлопьев, улучшению седиментационных свойств, что позволяет при необходимости поддерживать более высокую дозу активного ила в аэротенках.

       Важную роль в обеспечении микрофлоры активного ила энергией играют оксидоредуктазы (дегидрогеназы) – ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции. Их активность позволяет прогнозировать скорость и полноту окисления загрязняющих веществ, содержащихся в сточных водах, именно поэтому при проведении опытно-промышленных испытаний оценка перспективности использования мелафена велась в сравнении с дегидрогеназной активностью ила (ДАИ). Результаты проведенных исследований представлены в таблицах 6–8, где  
к – контрольный опыт, н/ж - надыловая жидкость, с/в – сточная вода,  
АИ – активный ил.

 

3.2.1 Оценка состояния активного ила с дегидрогеназой (ДАИ)в апреле – мае 2007 года

Таблица 6 – Оценка состояния активного ила по показателю ДАИ в апреле-мае 2007 года

Место отбора		05.04.2007					10.04.2007					18.04.2007					05.05.2007
		Доза ила, г/дм3	ДАИ, л/гр ила			Оценка состояния АИ	Доза ила, г/дм3	ДАИ, л/гр ила			Оценка состояния АИ	Доза ила, г/дм3	ДАИ, л/гр ила			Оценка состояния АИ	Доза ила, г/дм3	ДАИ, л/гр ила			Оценка состояния АИ
			к	н/ж	с/в			к	н/ж	с/в			к	н/ж	с/в			к	н/ж	с/в
Аэротенк 3-й очереди - а	вход	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	выход		-	-	-			-	-	-			-	-	-			-	-	-
Аэротенк 3-й очереди - б	вход	6,9	1,34	1,72	1,97	полное окисл-е	5,7	0,85	0,96	0,57	окисл-е удовл.	6	1,98	2,49	2,71	окисл-е удовл.	5,3	1,81	2,3	2,6	окисл-е удовл.
	выход		1,07	1,1	1,42			0,72	0,86	0,36			1,71	1,98	2,98			1,43	1,49	1,88
Аэротенк 3-й очереди - в	вход	4,9	1,61	1,95	2,16	уменьшить нагрузку по стоку	5,6	0,64	1,94	1,66	окисл-е удовл.	8,6	1,38	1,38	1,76	увеличить время регенерации	8,5	0,96	1,15	1,28	окисл-е удовл.
	выход		1,32	1,67	1,32			1,66	1,16	1,46			1,51	1,26	1,63			0,8	0,98	0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 6

Место отбора		11.05.2007					18.05.2007					25.05.2007
		Доза ила, г/дм3	ДАИ, л/гр ила			Оценка состояния АИ	Доза ила, г/дм3	ДАИ, л/гр ила			Оценка состояния АИ	Доза ила, г/дм3	ДАИ, л/гр ила			Оценка состояния АИ
			к	н/ж	с/в			к	н/ж	с/в			к	н/ж	с/в
Аэротенк 3-й очереди - а	вход	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	выход		-	-	-			-	-	-			-	-	-
Аэротенк 3-й очереди - б	вход	6	0,88	3,16	1,81	окисл-е удовл.	5,5	0,83	0,78	0,74	окисл-е удовл.	5,5	0,38	0,89	1,58	окисл-е удовл.
	выход		1,36	1,45	1,63			0,6	0,83	0,94			0,71	0,89	1,58
Аэротенк 3-й очереди - в	вход	7,1	0,57	0,64	1,04	окисл-е удовл.	6,3	0,87	0,65	0,9	окисл-е удовл.	6,6	0,45	0,54	1,36	окисл-е удовл.
	выход		0,64	1,35	1,4			0,52	0,68	0,9			0,5	0,78	1,12