Методы очистки сточных вод

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. ЗАТЕЛЯМ 2. МЕЖДУНАРОДНАЯ СТАНДАРТИЗАЦИЯ В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА 12 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15 ЛИТЕРАТУРА 15 Введение В предлагаемом реферате рассмотрен один из самых широко применяемых методов очистки сточных вод – биологический на примере рыбоперерабатывающего комбината, а также вопросы международной стандартизации в области экологического менеджмента.Биологические методы очистки и обеззараживания сточных вод (главным образом бактериями — аэробные или анаэробные, а в зави¬симости от температуры процесса — мезофильными или термо¬фильными) обеспечивают перевод вредных веществ в нераствори¬мую или газообразную форму. Условия эффективного применения биологических способов основаны на биохимической деструкции и минерализации органических веществ микроорганизмами.

Вели¬ка роль кислотности среды в протекании биохимического процес¬са, которая должна быть в пределах рН 6,5—8,5. Усложнение задач в области охраны окружающей среды и обеспечения необходимого уровня экологической безопасности производства и потребления обусловливает модернизацию нормативной базы. К числу новых относятся стандарты на системы управления качеством окружающей природной среды на предприятиях.

Они образуют шестую группу из рассматриваемых экологических нормативов. 1. Очистные установки биологической очистки, их эффективность и концентрация очищенных вод по основным покаЗАТЕЛЯМ Аэробные процессы протекают при подаче в обрабатываемый сток достаточного количества кислорода, необходимого для обес¬печения жизнедеятельности микроорганизмов.

В целом в состав био¬ценоза активного ила входят разнообразные группы микроорга¬низмов (мезофильных, термофильных, аэробных и анаэробных). При достаточности кислорода и температуре окружающей среды (ОС )(20—30)°С в биоценозе преобладают мезофильные аэробы (мезофильное окисле¬ние), а при (30-40)°С — термофильные (термофильное окисле¬ние). В зависимости от условий процесса одна из групп микроорга¬низмов может преобладать, осуществляя основную обработку.

Ос¬тальные группы микроорганизмов в этом случае являются сопутствующими, они снабжают основную группу микроорганиз¬мов питательными веществами. При аэробном процессе почти не выделяется неприятного запаха, способ микробиального размно¬жения более прост и приспособлен к изменяющемуся составу поступлений. При этом процессе происходит саморазогре¬вание массы (до 70°С), т.е. ее дезинфекция.

Если в обрабатываемой массе растворенного кислорода недо¬статочно, то происходит анаэробное брожение, которое может быть метановым или водородным. При температуре массы (30—35)°С в биоценозе преобладают мезофильные анаэробы, а при (50—55)°С — термофильные. Процесс сопровождается выделением биогаза, со¬стоящего в основном из метана, водорода и двуокиси углерода. Кроме органических веществ для обеспечения жизнедеятель¬ности микроорганизмов в сточных водах должны быть и биоген¬ные элементы (азот, фосфор, калий), которых иногда в стоках бывает недостаточно.

Например, недостаток азота тормозит про¬цесс биохимического окисления органических веществ (причина появления трудно оседающего ила), фосфора — кроме указанного приводит к массовому развитию нитчатых бактерий («вспухание» и плохое оседание ила, вынос его из очистного сооружения вмес¬те с осветленной водой). Площадь участков определяется производительностью рыбоперерабатывающего комплекса.

Степень загрязнения поверхностных или грунтовых вод определя¬ется: способностью почвы адсорбировать; видом, интенсивностью и количеством осадков; сроками внесения; количествами и соста¬вом СВ; величиной поверхностного стока и эрозией, что зави¬сит от наклона участка поля. Необходимо знать, что одна биологическая очистка стоков не даст достаточного эффекта. Так, после двух ступеней очистки содержание (мг/л) составляет: азота — 100, фосфора — 40, калия — 80, БПК5 — 185, а кислотность рН 8,5. Таблица 1 Содержание микроорганизмов в почве, орошаемой сточными водами из расчета 300 м3/га Это можно объяснить тем, что на биологических очистных сооружениях биогенные элементы (азот, фосфор, калий) удаляются не более, чем на 20%. Целесообразно дополнительно использовать химические средства для обеззаражи¬вания — формалина, аммиака, ксилола; осаждения — феррохлорида, извести.

Применение химических методов очистки и обеззаражи¬вания позволяет выделить из стоков до 90% биогенных элементов.

Система утилизации сточных вод должна соответствовать следующим условиям: ♦ строительство и ввод в строй сооружений по хранению и утилизации сточных вод должны предшествовать вводу в эксплуатацию комплексов; ♦ подготовленные жидкие стоки необходимо вносить в почву до на¬ступления морозов большими дозами с периодичностью в 2—3 года; ♦ заделывать СВ в почву на площадях, с которых возможен поверхностный сток в открытые водоемы; ♦ не допускать сброса сточных вод рыбоперерабатывающих комплек¬сов в водоемы независимо от степени их очистки. Почвенные методы биологической очистки и утилизации жидко¬го стоков основаны на обработке не полностью очищенного и обез¬зараженного жидкого стока почвенными микроорганизмами с удалением жидкой фазы от биогенных и органических веществ (необходимы выдержка по времени, ограничение количества сто¬ков или огромные занимаемые площади) за счет процессов само¬очищения.

Исследования показывают, что после удобрительных поливов жидким стоков наблюдается бактериальное загрязнение почвы (до 21 млн микроорганизмов/га). А так как возбудители инфекци¬онных болезней сохраняют жизнеспособность в почве почти в 4 раза дольше, чем в жидком СВ, то инфицированные стоки необхо¬димо обеззараживать до внесения его в почву.

После внесения сточных вод в почве интенсивно проходят про¬цессы самоочищения: уже через месяц коли-титр и титр энтеро¬кокков во всех горизонтах повысились на один-два порядка.

При изучении степени очистки от бактериального загрязнения стоков свиноводческого комплекса на участках чистых перед поливом полей (общее число бактерий менее 1 млн/г; коли-титр 1,0; титр энтерококков не превышал 10,0; сальмонелл не обнаружено) вы¬явлена зависимость от количества азота, внесенного со сточными водами (табл. 1); общее число бактерий во всех горизонтах по¬чвы первого участка значительно меньше, чем на остальных. При этом супесчаные почвы обладают большей адсорбцией в отноше¬нии микроорганизмов, чем суглинистые.

Наибольшей эффективностью с точки зрения предотвращения потерь летучих фракций азота и загрязнения растений патогенны¬ми микроорганизмами и яйцами гельминтов оказался способ вне¬сения жидких стоков по бороздам с запашкой по сравнению с поверхностным поливом: количество микроорганизмов ниже на один-два порядка, коли-титр повышается незначительно, почва от кишечной палочки освобождается через три месяца (при повер¬хностном поливе — через шесть месяцев). Аэробные и анаэробные методы обеззараживания масс отходов рыбоперерабатывающего комплекса применяют при возможности длительного хране¬ния в лагунах (открытые пруды-отстойники), отстойниках-нако¬пителях, биологических прудах, башнях, аэротенках и метантенках.

В лагунах происходит биологическое аэробное или анаэробное разложение сточных вод. При аэробном разло¬жении сточных вод аэрируется с помощью турбин-аэраторов более трех месяцев при обеспечении концентрации кислорода 1—2 г/л, а осевший осадок вычищают раз в 2-3 года. Система проста, деше¬ва, но при этом необходимо обеспечить температуру выше 18°С (работоспособна только в летнее время), а потери аммиачного азота в лагуне достигают 90%. При механической аэрации на 1 кг сточных вод требуется 0,74 м3 (мясного — 0,44 м3) аэробной лагуны, а в лагунах с естественной аэрацией соответственно 4,15 (3,56) м3. В аэробных лагунах происходит частичное разложе¬ние органических веществ, уничтожение большинства патогенных микроорганизмов и неприятного запаха, обеспечивается сохранение минеральных веществ в легкоусвояемых формах для растений, уменьшение загрязненности.

Рис. 1. Схема очистки стоков рыбоперерабатывающего комплекса в рыболовно-биологических прудах. 1 — приемный резервуар, 2 — разделительная установка, 3 — площадка для биотермического обеззараживания, 4 — вертикальный отстойник, 5 — каран¬тинные емкости, 6 — установки термического обеззараживания стоков, 7 — пруд-накопитель, 8 — водорослевый пруд, 9 — рачковый пруд, 10 — рыбо¬водный пруд, 11 — пруд-накопитель чистой воды. В случае дефицита имеющихся площадей целесообразно исполь¬зовать систему очистки стоков в виде бассейна-перегнивателя глу¬биной до 1,5 м, в котором происходит механическая и биологи¬ческая очистка стоков. Бассейн состоит из двух изолированных от¬делений с размерами в соотношении 1:3. Малое отделение является первичным отстойником, а в большом — осветленные сточные воды подвергаются естественному самоочищению.

Осадок из ма¬лого отделения удаляется через два года. В анаэробных лагунах при выдерживании определенного режи¬ма (рН 6,7-7,5; температура 30—38°С) потери питательных веществ меньше, они опасны с санитарной точки зрения (различные виды сальмонелл выживают в них до трех лет). На 1 кг СВ необходимо обеспечить 0,6 м3 объема анаэробных лагун.

Очистка анаэробных лагун про¬исходит через 5-8 лет. Таблица 2 Характеристика эффективности очистки каскада прудов Время начала эксплуатации новой лагуны март-апрель.

Лагуну следует заполнять водой наполовину и первые два месяца загру¬жать на четверть проектной мощности, а в последующие шесть месяцев — до номинальной.

Необходимо ежегодно измерять тол¬щину осадка: быстрое его наслоение свидетельствует о неправиль¬ной эксплуатации системы. Широкое применение нашли биологические пруды следую¬щих типов: для полной очистки жидких стоков стоков; для доочистки стоков, предварительно прошедших биологическую об¬работку; рыбоводные.

Пруд рыбоводного типа, эксплуатирующийся в опытном хозяйстве ВИЖ Московской области, представлен на рис. 2. Жидкие отходы из рыбоперерабатывающего комплекса по самотечному коллектору по¬ступает в приемный резервуар, а из него перекачивается в разде¬лительную установку (2). Твердую фракцию складируют на пло¬щадке для биотермического обеззараживания (3) и используют в качестве органического удобрения. Жидкую фракцию направляют в отстойник (4) для отстаивания и осветления.

Осадок из отстой¬ника обезвоживают с помощью центрифуги и также складируют на площадке для биотермического обеззараживания (3). Осветлен¬ные стоки из отстойника и фугат с центрифуг направляют в ка¬рантинные емкости для выдержки в течение недели. После этого стоки поступают в цепь биологической очистки, состоящую из каскада прудов разного назначения (табл. 2). В пруде-накопителе (7) осветленные стоки выдерживаются независимо от времени года; здесь осуществляется анаэробное сбра¬живание органических веществ стоков микроорганизмами.

Из пру¬да-накопителя частично минерализованные стоки поступают в во¬дорослевый пруд (8), который обеспечивает утилизацию фитоплан¬ктоном биогенных элементов органического вещества. За счет фотосинтетической реаэрекции происходит обогащение стоков кислородом, что приводит к распаду органического вещества, ос¬вобождению биогенных элементов и накоплению планктонных во¬дорослей. В рачковом пруду (9) из-за наличия богатого питатель¬ного субстрата происходит массовое развитие ветвистоусых и вес¬лоногих рачков, червей и личинок насекомых.

Далее из рачкового пруда стоки, содержащие зообиомассу и биомассу фитопланкто¬на, поступают в рыбоводный пруд (10), обеспечивающий благо¬приятные условия для развития сеголеток карпа. Очищенные в рыболовно-биологических прудах стоки поступают в пруд очищен¬ной воды (11), вода из которых используется для орошения полей. Но и такая система не обеспечивает полного освобождения от па¬тогенных микроорганизмов.

Чтобы снизить зловоние в зоне рыбоперерабатывающего комплекса и создать более благоприятные условия для обслуживающего в Голландии была разработана система комби¬нации анаэробных и окислительных каналов. При этом окисли¬тельные ямы размещали под производственными помещениями помещениями (а иногда для предохранения их от воздействия низких температур и в самом помещении). Эти ямы перед началом эксплуатации за¬полняются водой до определенной глубины и постоянно аэриру¬ют с помощью вентиляционной установки.

Это заставляет содер¬жимое ямы быть в постоянном движении, что приводит к образо¬ванию пены. Чтобы не допустить протекания анаэробного процесса с образованием гнилостных газов и сероводорода аэрацию необ¬ходимо поддерживать в течение всего времени обработки. Конструктивное выполнение окислительных каналов и ям разнообразно. Окислительные каналы конструкции ВНИИМЖ наиболее ком¬пактны и состоят из двух ступеней циркуляции. Это два замкнутых канала, расположенные один внутри другого и имеют глубину до 1,5 м. Поперечное сечение канала — трапеция с верхним основа¬нием 5,5 м и нижним — 3 м. В центральной продольной части каж¬дого канала установлено по два роторных аэратора: вращающийся ротор первого аэратора захватывает лопастями воздух и подает его в жидкость, а второй, прогоняя по каналу жидкость, перемеши¬вает ее с этим воздухом.

Сточные воды одновременно подается во внутренний канал, перемешивается с воздухом и находящимся в канале активным илом. В результате за время движения по каналу СВ обрабатывается илом и после этого удаляется из верхних слоев самотеком или насосом. 2.

МЕЖДУНАРОДНАЯ СТАНДАРТИЗАЦИЯ В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА

биологических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, воды и почвы. В работе [3] отмечается, что наряду с этим эффективность управления в ... Вторую группу природоохранных нормативов образуют показатели, определя... Из-за несовершенства нормативно-правовой базы, недостаточной государст... .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В предлагаемом реферате рассмотрен один из самых широко применяемых методов очистки сточных вод – биологический на примере рыбоперерабатывающего комбината, а также вопросы международной стандартизации в области экологического менеджмента. Введение системы единых международных экологических стандартов позволяет создание правовой базы, которая стимулировала бы компании осуществлять наилучший из возможных выбор системы природопользования и применять наилучшую из возможных технологий.

ЛИТЕРАТУРА

ЛИТЕРАТУРА 1. Правила охраны поверхностных вод (Основные положения). М 1991. 2. Закон РФ «Об охране окружающей природной среды». 3. Решение конференции «Проблемы нормативно-правового обеспечения внедрения современных систем экологического управления на предприятиях» Совет Федерации Федерального Собрания Российской Федерации; 29 января 2004 года (По материалам ИНТЕРНЕТ).Н.В.Пахомова, К.К.Рихтер.

Экономика природопользования и экологический менеджмент: Учебник вузов. — СПб.: Издательство С Петербургского ун-та, 1999.— 488 с.