БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Сточные воды образуются в результате хозяйственно-бытовой и производственной деятельности человека. Они тем или иным путем попадают в экосистемы, содержащие поверхностные и грунтовые воды, где и сосредотачивается все многообразие вредных веществ, производителем которых вольно или невольно является человек.

Биологическая очистка интенсивно протекает в искусственно созданных условиях. Этот процесс можно контролировать и регулировать, а, следовательно, интенсифицировать. Именно возможность регулирования степени очистки привела к созданию многообразных технологических приемов, критерием эффективности которых являются достигаемая степень очистки, т.е. экологический фактор и стоимость очистки - экономический фактор. В общем случае, зная принцип метаболизма микроорганизмов, можно добиться любой степени очистки, но ограничением по организации той или иной технологии может являться ее стоимость, которая, прежде всего в период эксплуатации очистных сооружений зависит от энергозатрат и численности обслуживающего персонала.

Чтобы сохранить экологическую безопасность окружающей среды и здоровье населения применяют современные методы очистки сточных вод [1].

Основные методы очистки сочных вод, это:

• Механический метод
• Химический метод 
• Физико-химический метод 
• Физический метод 
• Биохимический метод [2]

В данный момент наиболее перспективный и экономически целесообразный является биологический метод очистки сточных вод от биогенных элементов в аэротенках.

Аэротенки представляю собой емкость с помещенной внутри бактериальной массой. Микробиальная масса пребывает в жидкости во взвешенном состоянии в виде отдельных хлопьев. Эти хлопья представляют собой скопления микроорганизмов, простейших и более высокоорганизованных представителей, а также водных грибов и дрожжей. Этот биоценоз организмов, развивающийся в аэробных условиях на органических загрязнениях, содержащихся в сточной воде, получил название активного ила.

На предприятии относящемуся к отросли коммунального хозяйства ведется непрерывный производственный контроль качества работы очистных сооружений.

Для этого помимо качественного  анализа воды на предприятии проводят гидробиологический анализ активного ила. Иловую смесь набирают в стеклянную бутыль объемом 3 литра. При отборе проб измеряют температуру анализируемой смеси. Отобранная проба снабжается этикеткой, на которой указывается дата, место отбора. Бутыль не закупоривают и немедленно доставляют в лабораторию. Анализы следует проводить после того, как температура ила сравняется с температурой помещения. Если невозможно провести анализ в указанный срок, пробы активного ила охлаждают до 4 °С. Консервация проб не допускается. Все гидрохимические и гидробиологические показатели определяются в одной пробе.

Рисунок 1. Активный ил

Сначала проводят визуальное исследование ила в стеклянном цилиндре. Необходимо оценивать общее свойства активного ила – скорость оседания хлопка ила (оседает он быстро или медленно, общей массой или с разделением хлопка), нет ли вспухания. Нормальный цвет ила буро-коричневый. Зеленый цвет ила – указывает на развитие сине-зеленых водорослей при поступлении токсичных сточных вод.

Голодающий ил приобретает белесовый цвет. Нормальный запах ила – болотный. В зависимости от состава сточных вод запах ила может быть нефтяным, фенольным и.т.д. Активный ил в мерном цилиндре представлен на рисунке 1.

При микроскопировании активного ила определяют функциональное состояние организмов, особенно индикаторных, подсчитывают организмы тем или иным методом количественного учета, классифицируют их по индикаторным группам, затем определяют тип биоценоза, его характерные особенности. Для исследования микроорганизмов активного ила с помощью микроскопирования, используется метод «живой» капли под покровным стеклом.

Результаты исследований активного ила очистных сооружений на рис. 2 – 9.

Рисунок 2. Aspidisca costata

Aspidisca costata.(рис.2.) – мелкая форма с овальным телом, с панциобразной пелликулой, цирры собраны в две группы, имеет шесть ребер на спинной стороне, это наиболее распространенный вид в активном иле нормально работающих аэротенков. Из-за широкого диапазона устойчивости к разнообразным факторам среды часто встречается в илах различных уровней нагрузки [3].

Рисунок 3. Vorticella microstoma

Vorticella microstoma. (рис. 3.) – грушевидная тело область перистома сужена, валик практически отсутствует, обычный вид в очистных сооружениях бытовых и смешанных сточных вод.

Рисунок 4. Оpercularia microdiscum

Оpercularia microdiscum. (рис. 4.) – тело бочковидное, диск очень маленький на короткой ножке, вид встречается при высокой нагрузке, в загрязненной сточной воде.

Рисунок 5. Тихоходка Tardlgrada

Тихоходка Tardlgrada (рис. 5.) – тело тихоходки короткое, не сегментированное, несущие четыре пары мясистых, заканчивающихся коготками ножек, расположенных вдоль всего тела. Тихоходки не имеют жесткого наружного скелета, тело покрыто кутикулой, которая сбрасывается при линьке. Тихоходки раздельнополы, самки откладывают яйца в кутикулу, которую они сбрасывает при линьке, которая служит защитным чехлом для яиц.

Рисунок 6. Epistylis bimarginata

Epistylis bimarginata. (рис. 6.) - тело овальное, суженное книзу, с двойным валиком, стебли длинные, прозрачные. Вид встречается в иле при средней и небольшой нагрузке по органическим веществам.

На рис. 2–6. представители простейших, являющиеся индикаторами хорошей работы активного ила. Наличие данных микроорганизмов свидетельствует о высоком качестве очистки и хороших нитрифицирующих свойствах ила.

Таким образом, результаты исследований показали на рис. 2 – 6. представители простейших, являющиеся индикаторами хорошей работы активного ила. Наличие данных микроорганизмов свидетельствует о высоком качестве очистки и хороших нитрифицирующих свойствах ила.

На рис. 7. представлены малощетинковый червь и водяной клещ, что является признаком «старого» ила. Это показывает недостаточную рециркуляцию активного ила, отстойный ил начинает слеживаться и загнивать. В результате этого процесса очищенные стоки повторно загрязняются.

На рис. 8. изображены нитчатые хламидобактерии появляющиеся в результате диффицита кислорода. При развитии данного вида бактерий все другие организмы вытесняются из аэротенка и происходит закисление стока.

В следствии увеличения нагрузки на хлопья ила образуются бентонсные раковинные амебы (рис. 9.). Цвет раковин может быть различный на разных очистных сооружениях в зависимости от состава сточных вод (в том числе от содержаний железа) т.е. «строительного материала», который амебы используют для своих раковин. Они бывают окрашены от бледно желтого до бурого или черного цвета.

Список литературы:

1. МПЦ Промводоочистка/Методы очистки промышленных сточных вод/[Электронный ресурс]/ Режим доступа: https://prom-water.ru/company/baza_znanij/rassylka_kompanii1/metody_ochistki_promyshlennyh_stochnyh_vod/
2. А. И. Лукьянов; Г. А. Волосникова, Оценка воздействия муп города хабаровска «водоканал» на качество поверхностных вод бассейна р. Амур. Электронное научное издание «Ученые заметки ТОГУ» 2014, Том 5, № 1, С. 36 – 47.
3. Демина М.В. Рекомендации по проведению гидробиологического контроля на сооружениях биологической очистки с аэротенками. Методическое пособие. / Перьмь, ОГУ «Аналитический центр». 2004.-50с