Тема 4. очистка сточных вод

Цель работы: изучить определение основных показателей загрязненности сточных вод: органолептические и физико-химические

При очистке сточных вод выполняют четыре основные операции:

1. При первичной переработке происходит усреднение и осветление сточных вод от механических примесей (усреднители, песколовки, решетки, отстойники);

2. На втором этапе происходит разрушение растворенных органических веществ при участии аэробных микроорганизмов. Образующийся ил, состоящий главным образом из микробных клеток, либо удаляется, либо перекачивается в реактор. При технологии, использующей активный ил, часть его возвращается в аэротенк;

3. На третьем (необязательном) этапе производится химическое осаждение и разделение азота и фосфора;

4. Для переработки ила, образующегося на первом и втором этапах, обычно используется процесс анаэробного разложения. При этом уменьшается объем осадка и количество патогенов, устраняется запах и образуется ценное органическое топливо - метан.

В основе биологической очистки воды лежит деятельность активного ила (АИ) или биопленки, естественно возникшего биоценоза, формирующегося на каждом конкретном производстве в зависимости от состава сточных вод и выбранного режима очистки. Активный ил представляет собой темно-коричневые хлопья, размером до нескольких сотен микрометров. На 70% он состоит из живых организмов и на 30% - из твердых частиц неорганической природы. Живые организмы вместе с твердым носителем образуют зооглей - симбиоз популяций микроорганизмов, покрытый общей слизистой оболочкой. Микрооганизмы, выделенные из активного ила относятся к различным родам: Actynomyces, Azotobacter, Bacillus, Bacterium, Corynebacterium, Desulfomonas, Pseudomonas, Sarcina и др. Наиболее многочисленны бактерии рода Pseudomona. В зависимости от внешней среды, которой в данном случае является сточная вода, та или иная группа бактерий может оказаться преобладающей, а остальные становятся спутниками основной группы.

Существенная роль в создании и функционировании активного ила принадлежит простейшим. Функции простейших достаточно многообразны; они сами не принимают непосредственного участия в потреблении органических веществ, но регулируют возрастной и видовой состав микроорганизмов в активном иле, поддерживая его на определенном уровне. В активных илах встречаются представители четырех классов простейших: саркодовые (Sarcodina), жгутиковые инфузории (Mastigophora), реснитчатые инфузории (Ciliata), сосущие инфузории (Suctoria).

Показателем качества активного ила является коэффициент протозойности, который отражает соотношение количества клеток простейших микроорганизмов к количеству бактериальных клеток. В высококачественном иле на 1 миллион бактериальных клеток должно приходиться 10-15 клеток простейших. При изменении состава сточной воды может увеличиться численность одного из видов микроорганизмов, но другие культуры все равно остаются в составе биоценоза.

 Определение органолептических и физико-химических показателей сточных вод

Ход работы:

рН определяют на рН-метре

Температуру определяют ртутным термометром с ценой деления 0,1 – 0,5 С.

Прозрачность определяют в цилиндре Снеллена высотой 30 см, диаметром 2,5 см, градуированном в сантиметрах. Перед исследованием под дно цилиндра кладут хорошо освещенный шрифт на расстоянии 4 см от дна, в цилиндр наливают взболтанную воду и сливают до тех пор, пока рассматриваемые сверху буквы станут хорошо различимы. Опыт повторяют три раза и вычисляют среднее значение прозрачности в сантиметрах.

Цвет (окраска). Определяют визуально при рассматривании воды в цилиндре сверху на белом фоне при дневном освещении. Для определения цвета измеряют также оптическую плотность фильтрованной сточной воды на фотоколориметре. Для этого исследуемая вода предварительно фильтруется, отбрасываются первые порции фильтрата.

Запах. Определение запаха проводят при комнатной температуре. Вначале устанавливают характер запаха (хлорный, гнилостный и т.д.), затем определяют его интенсивность по порогу разведения. Количественное определение запаха производится разведением сточной жидкости водой, лишенной запаха, до интенсивности запаха 1-2 балла. Для этого в колбы помещают исследуемую сточную воду в количестве 5, 10, 25, 50см² и доводят объем до 100 см³ водой, лишенной запаха. Содержимое колб перемешивают и определяют разведение, при котором запах исчезает, и разведение с интенсивностью запаха 1 – 2 балла.  

Оптическую плотность измеряют при толщине слоя 10 см, вторую кювету прибора заполняют дистиллированной водой. Зависимость спектральной области поглощения света от цвета раствора представлена в таблице.

Таблица 2