Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка):
В бескислородных условиях наблюдается также интенсивная биологическая денитрификация. При этом метаболические превращения
нитратов заканчиваются образованием N2, N20, N0 или ГЮг- Органические вещества, содержащие азот, разлагаются с образованием аммиака и газообразного азота. Распад серосодержащих органических веществ сопровождается выделением сероводорода. В этих процессах принимает участие целый комплекс анаэробных микроорганизмов.
В практике очистки бытовых сточных вод анаэробные процессы используют в отстойниках, предназначенных одновременно для выде-
341
ления взвешенных веществ из сточных вод и для разложения выделенного осадка.
Наряду с обычными отстойниками (септиктенками) применяют так называемые двухъярусные отстойники (Эмщерские бассейны). Схема двухъярусного отстойника приведена на рис. 52.
Рис. 52. Схема двухъярусного отстойника:
1 — перегнивающий осадок; 2 — осадочные желоба
При медленном протекании сточной жидкости по осадочным желобам 2 взвешенные вещества осаждаются, проваливаются через щели и попадают в нижний, септический, ярус отстойника. Нижние грани осадочных желобов перекрывают одна другую, так что пузырьки газа, образующиеся при анаэробном распаде осадка, не попадают в осветляемую жидкость, проходящую по желобам. Перегнивший осадок 1 периодически выводится со дна двухъярусного отстойника. Большим преимуществом двухъярусного отстойника является возможность выпуска переработанного осадка в любое время без прекращения работы очистных сооружений.
Кислотность средь1 в двухъярусном отстойнике устойчиво держится в пределах рН 7,0—7,8. Этим объясняется отсутствие в газах брожения сероводорода. Состав газа — С02 (20-30%) и СН4 (70-80%). Образующийся при распаде серосодержащих органических веществ сероводород взаимодействует с растворенным в сточной воде железом и образует сернистое железо, окрашивающее осадок в черный цвет.
Кислотность среды служит показателем нарушений технологического режима переработки осадка. Если эксплуатация двухъярусного остойника не налажена и нормальный ход процессов брожения в нем нарушается, то происходит закисление среды, начинает выделяться 342 сероводород, накапливаются летучие кислоты. Причиной кислого брожения чаще всего бывает подача слишком большого количества осадка.
Перегнивание осадка продолжается 60—180 дней. За это время разлагается 40—60% органического вещества.
Двухъярусные отстойники применяют обычно для небольших очистных станций — производительностью до 10 тыс.м3/сут.
В практике биологической очистки сточных вод и переработки твердых органических осадков большое распространение получили так называемые метанотеики (рис. 53).
Метанотенк представляет собой закрытый резервуар, предназначенный для анаэробной переработки осадков, а также избыточного ила аэротенков. Интенсификация распада органических соединений достигается искусственным подогревом и перемешиванием осадка.
Большинство метанотенков эксплуатируется в условиях брожения осадка при 30—35°С, реже при 50—55°С. При этом распад органического вещества осуществляется теми исе группами микроорганизмов, что и в
двухъярусном отстойнике, работающем обычно при 10—20° С. Повышение температуры не только ускоряет процесс, но и делает его более глубоким.
Рис. 53. Схема метаиотенка:
1 — подача осадка; 2 — нагреватель; 3 — перебродивший осадок; 4—биогаз; 5 — мешалка
10.3.3. Биохимические процессы с участием минеральных форм азота
Загрязнение природных вод минеральными формами азота — одна из главных проблем биологической очистки сточных вод. В большинстве случаев в городских сточных водах азот присутствует в аммонийной форме и в составе органических соединений в соотношении (1\[) /(Юорг = 1—5 в зависимости от времени пребывания сточной
воды в канализационных трубах (в анаэробных условиях).
В табл. 36 приведены данные по содержанию общего азота и ВПК$ в сточных водах различных производств.
343
Таблица 36. Характеристика сточных вод различных производств по величинам БПК5 и содержанию азота
Сточные воды БПК5, мг02/л ї*общ, мг/л БПКв/гТобщ
Сахарная промьпнленность 1 200-4 600 20-70 60
Молочная промышленность 1 000^5 000 50-180 25
Спиртовая промышленность 12 000-25 000 360-1300 25
Пивоваренное производство 600 160 4
Мясная промышленность 900 150 6
Целлюлозно-бумажная про-
мышленность 200-1000 5-20 10-50
Красильное производство 100-800 5-50 10-20
Нефтеперерабатывающая
промышленность 1800 300 4
Производство минеральных
удобрений < 100 1500-5000 < 0,1
Из табл. 36 видно, что наряду с предприятиями пищевой промышленности большое содержание азотсодержащих соединений характерно для предприятий по производству минеральных удобрений и нефтеперерабатывающей промышленности. Большим содержанием азота в сточных водах характеризуются также сельскохозяйственные стоки.
В табл. 37 приведены данные по источникам поступления азотсодержащих соединений в природные воды Италии.
Таблица 37. Поступление азота в окружающую среду в Италии
Источник поступления азота
