Проблема охраны окружающей среды требует ускоренного внедрения высокоэффективных систем на очистные сооружения. Основным источником загрязнения, приводящим к ухудшению качества воды и нарушению нормальных условий жизнедеятельности гидробионтов, являются сбросы промышленных сточных вод. Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для технических и хозяйственно-питьевых целей с каждым годом приобретает все большее значение.
В настоящее времяметод очистки сточных вод активным илом является наиболее универсальным и широко применяемым при обработке стоков. Основными критериями такого выбора производств является маленькие затраты, простота в использовании и экологичность. Сложности очистки связаны с чрезвычайным разнообразием примеси в стоках, количество и состав которых постоянно изменяется из-за изменения технологии. Использование технического кислорода, высокоактивных симбиотических иловых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усовершенствованных конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения активного ила позволило в несколько раз повысить производительность метода биологической очистки. Проблема обеспечения устойчивой работы систем аэробной биологической очистки сточных вод активным илом в аэротенках до настоящего времени остается одной из наиболее важных и актуальных в технике водоотведения.
Вместе с тем аэробная биологическая очистка сточных вод в ряде случаев имеет низкую эффективность, а сами очистные сооружения — недостаточную надежность и устойчивость в работе. Распространенным недостатком, приводящим к срыву технологических режимов очистки и выходу из строя биологической системы, является ухудшение нормальной осаждаемости активного ила во вторичных отстойниках, происходящее вследствие нитчатого и гелевого вспухания. Только научно обоснованный подход к решению этих вопросов позволит разработать и реализовать мероприятия технического и технологического характера, обеспечивающие надежное исключение таких опасных явлений, как вспухание активного ила и срыв работы очистных сооружений при крупных свиноводческих комплексах.
Экологический мониторинг работы очистных сооружений проводили на ООО ПХ «Лазаревское» - крупном свиноводческом комплексе Тульской области. Целью работы являлось обоснование необходимости использования активного ила на стадии биологической очистки сточных вод.
Для характеристики работы сооружений биологической очистки гидробиологический анализ имеет основное значение, поскольку характеризует состав, количественное распределение и своеобразие организмов активного ила - потребителей поступающих на очистку загрязняющих веществ. Характерные изменения в биоценозе активного ила наилучшим образом отражают протекание процесса очистки, позволяют быстро оценить его качественный уровень и сделать выводы об основных неблагоприятных факторах, ухудшающих эффективность очистки сточных вод.
Гидробиологический анализ заключается в оценке, с помощью микроскопирования, состояния и структурных особенностей биоценоза активного ила, организмы которого обладают способностью реагировать качественным изменением и количественным распределением отдельных групп на состав и свойства очищаемых сточных вод, а также на условия жизнеобеспечения, регулируемые режимом эксплуатации сооружений.
Согласно нашим исследованиям проба ила на первой ступени очистки имеет серо-коричневый цвет с белесым оттенком. Структура хлопка рыхлая, сильно измельченная. Надиловая вода с хлопьями ила. Регенерация неудовлетворительная. Встречаются мертвые микроорганизмы, много цист. Сокращение видового разнообразия при разрастании бактерий рода Zoogleaпозволяет констатировать на первой ступени биологической очистки гелевое вспухания.
Известен способ формирования биоценоза активного ила, включающий подачу сточной воды в промышленное аэрационное сооружение, непрерывную аэрацию воздухом сточной воды и культивирование микроорганизмов активного ила в условиях аэробного биологического процесса. Недостатком этого способа является низкая эффективность процесса формирования биоценоза активного ила в аэрационном сооружении, т. к. культивирование производится в сточной воде, содержащей спонтанную микрофлору, и поэтому выращивание необходимого количества устойчивого, адаптированного к реальной сточной воде активного ила требует большого количества времени и значительных энергозатрат на аэрирование промышленных объемов стоков.
Другой способ формирования активного ила, включающий подачу сточной воды в аэрационную емкость, внесение в емкость бактериального посевного материала активного ила, аэрацию воздухом смеси сточной воды с посевным материалом, культивирование микроорганизмов активного ила в условиях аэробного биологического процесса, отделение сформированного активного ила от отработанной сточной воды, слив ее и вывод полученного активного ила в промышленное аэрационное сооружение для дальнейшего применения при очистке сточных вод. Недостатком указанного способа является невозможность получения биоценоза активного ила, обеспечивающего промышленный процесс аэробной биологической очистки без накопления избыточной биомассы активного ила. Причиной этого является отсутствие благоприятных условий для развития видового состава микроорганизмов, приспособленного к реализации избирательного лизиса в условиях недостатка питательных веществ в промышленном аэрационном сооружении. Недостатком для биоценоза активного ила является невозможность при его использовании исключения накопления избыточного активного ила в промышленном процессе аэробной биологической очистки.
Предлагаемый способ формирования активного ила обеспечивает получение биоценоза, у которого указанный выше недостаток отсутствует. Он обеспечивает промышленный процесс аэробной биологической очистки в режиме продленной аэрации без накопления избыточной биомассы активного ила.
Цель достигается тем, что при формировании биоценоза активного ила, включающем подачу сточной воды в аэрационную емкость, внесение в емкость бактериального посевного материала активного ила, аэрацию воздухом смеси сточной воды с посевным материалом, культивирование микроорганизмов активного ила в условиях аэробного биологического процесса, отделение сформированного активного ила от отработанной сточной воды и ее слив из аэрационной емкости, процесс формирования биоценоза активного ила ведут при многократно повторяющихся циклах подачи, обработки активным илом и слива сточной воды для создания условий селективного развития и избирательного лизиса микроорганизмов путем чередования при реализации циклов режима достаточного питания и режимов старвации микроорганизмов активного ила в процессе культивирования.
