Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Защита водных объектов от загрязнения биоорганическим материалом очищенных стоков в регионах с резко континентальным климатом
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Защита водных объектов от загрязнения биоорганическим материалом очищенных стоков в регионах с резко континентальным климатом"

На правах рукописи

Наделяева Нина Николаевна

00347вев ?

Защита водных объектов от загрязнения биоорганическим материалом очищенных стоков в регионах с резко континентальным климатом

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 СЕ!-; э

Чита - 2009

003476667

Диссертация выполнена в ГОУ ВПО «Читинский государственный университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Заслоновский Валерий Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Мязин Виктор Петрович

кандидат технических наук

Полыхатая Наталья Геннадьевна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Восточно-Сибирский Государственный технологический университет»

Защита состоится 16 октября 2009 г. в 14 — часов на заседании диссертационного совета Д 212.299.02 при Читинском государственном университете (г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, ЧитГУ, зал заседаний ученого совета)

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим отправлять по адресу:

672039, г. Чита, ул. Александре- Заводская, 30, ЧитГУ, ученому секретарю совета Д 212.299.02 Факс: (3022) 41-64-44; Web- server: www.chitgu.ru; E-mail: root@chitgu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Читинского государственного университета

Автореферат разослан « J?» сентября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук

Шарапов Н.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы обусловлена необходимостью стабилизации и улучшения качества вод природных водных объектов за счет снижения на них антропогенной нагрузки, в том числе уменьшения загрязнений, поступающих со сточными водами, прошедшими очистку на очистных сооружениях.

Особенно остро стоит этот вопрос в регионах с резко континентальным климатом. В таких регионах из-за особенностей природно-климатических условий водные источники отличаются особой уязвимостью. В значительные по длительности периоды года состояние водных объектов в ряде случаев полностью определяется качеством сбрасываемых сточных вод.

Коммунально-бытовые сточные воды в настоящее время, как правило, очищаются методом биологической очистки. При этом не делается поправки в принципиальной схеме на различие в температурном режиме регионов с различными климатическими условиями, хотя общеизвестно, что на устойчивость и эффективность работы станций биологической очистки существенное влияние оказывает температура. Имеется незначительное число данных об эксплуатации сооружений биохимической очистки в холодных регионах. Для регионов с резко континентальным климатом таких данных почти нет.

В технологической схеме сооружений биологической очистки существует проблема адвективного выноса активного ила, обусловленная его недостаточной седиментационной способностью. В регионах с резко континентальным климатом ситуация усугубляется и становится критической для водотоков - приемников стоков в периоды низких температур и ее резких суточных колебаний.

При биологической очистке сточных вод в результате жизнедеятельности бактерий сточная вода очищается от исходных органических примесей, доступных бактериям для усвоения, но при этом происходит загрязнение стока частицами ила с плохими седиментационными свойствами, содержа-

щими органические и неорганические метаболиты, что ведет к загрязнению водных объектов биоорганическим материалом.

Решение проблемы улучшения качества природных вод в районах с резко континентальным климатом должно учитывать особенности образования и функционирования биоценоза экологической системы активного ила, связанные с природно-климатическим температурным режимом.

Таким образом, научное обоснование и разработка эффективных методов снижения эффекта внешней нагрузки по биоорганическому материалу на водотоки, принимающие биохимически очищенные сточные воды в районах с резко континентальным климатом, являются актуальными.

Объектом исследования является водохозяйственный комплекс, включающий сооружения биологической очистки городских сточных вод, загрязненных частицами активного ила, и реку - приемник.

Предмет исследования - методы минимизации адвективного выноса активного ила в водоток - приемник, в том числе, флокуляция полиэлектролитами биологической системы, представленной зооглейно-мицеллярным конгломератом микроорганизмов активного ила с плохими седиментацион-ными свойствами, адвективно выносимого с очистных сооружений биологической очистки в водные объекты в холодное время года и в периоды смены сезонов.

Идея работы: использование способа интенсификации седиментаци-онной способности активного ила, представленного микроорганизмами с преобладающим конструктивным обменом, ингибирования их прироста в холодное время года на сооружениях биологической очистки для повышения качества вод природных водных объектов в регионах с резко континентальным климатом.

Целью исследования является научное обоснование наиболее эффективного метода улучшения седиментационных свойств адвективно выносимого с очистных сооружений в водные объекты активного ила в условиях

резко континентального климата для улучшения качественных показателей вод водных источников.

Основные задачи исследования:

1) Проанализировать современные способы доочистки биологически очищенных сточных вод с позиций технологической и эколого-экономической эффективности в суровых климатических условиях.

2) Оценить возможности биологической очистки в регионах с резко континентальным климатом.

3) Обосновать эффективность применения конкретных способов доочистки стоков в районах с длительным холодным периодом.

4) Экспериментально обосновать выбор эффективных режимов агрегирования частиц зооглейно-мицеллярных агрегатов активного ила.

5) На основании исследования усовершенствовать типовую схему биологической очистки сточных вод для регионов с резко континентальным климатом.

Методологической базой исследования в области биохимической очистки сточных вод в суровых климатических условиях послужили работы Быковой С.П., Ливке В.А., Поповой Г.П., Поклонского И.К. и др., в области механизма флокуляции работы Борца М.А., Вейцера Ю.И., Карасева К.И., Кульского Л.А., Ла Мера В.К., Мязина В.П., Неберы В.П., Фоши C.B. и др.

Методы исследования. При использовании комплексного подхода в работе применен общелогический структурно-функциональный метод системного анализа, методы эмпирического исследования: эксперимент, наблюдение, сравнение, описание, измерение; методы теоретического исследования: гипотетико-дедуктивный метод, метод восхождения от абстрактного к конкретному; статистические методы, метод обобщений.

В экспериментальных исследованиях применены методы: микроскопический, фотометрический, метод обработки данных наблюдений с использованием математической статистики. В работе использованы методические

рекомендации по проведению оперативного гидробиологического контроля на сооружениях биологической очистки.

Положения, выносимые на защиту.

1) Работа очистных сооружений биологической очистки в условиях резко континентального климата отличается цикличностью, не зависящей от технологического процесса, ввиду чего в весенне-осенние сезоны необходимо применять меры по перманентной минимизации поступления активного ила в водные объекты - приемники стоков.

2) Защита водотоков от выноса активного ила в условиях резко континентального климата наиболее эффективна с использованием флокулянтов, а выбор типа электролита основан на максимальной эффективности и оптимальном расходе флокулянта для интенсификации седиментационной способности адвективно выносимого активного ила.

3) Предложенная основа усовершенствованной технологической схемы биологической очистки стоков для условий резко континентального климата базируется на подаче эффективной смеси флокулянтов на входе во вторичные отстойники и подаче обработанного флокулянтом ила в «голову» сооружений.

Достоверность научных положении подтверждена использованием стандартных методик, выполнением аналитических работ в лаборатории, имеющей государственную аттестацию; установлением качественной и количественной сходимости расчетных характеристик с имеющимися материалами стационарных наблюдений, удовлетворительной сходимостью лабораторных и натурных исследований при доверительной вероятности не менее 95 %.

Личный вклад автора состоит: в анализе и оценке возможности применения современных методов доочистки сточных вод в районах с суровыми природно-климатическими условиями; выявлении цикличности в работе очистных сооружений биологической очистки в регионах с резкоконтинентальным климатом; проведении экспериментальных исследований

флокуляции биологической дисперсной системы, представленной зооглейно-мицеллярными конгломератами психрофильной микрофлоры хлопка активного ила полиэлектролитами, определение их эффективных видов и доз; математической обработке данных и установлении вида зависимости между скоростью уплотнения иловой жидкости, коэффициентом пропускания нади-ловой жидкости и расходом эффективных флокулянтов; предложенном усовершенствовании технологической схемы действующих очистных сооружений биологической очистки для минимизации сбрасываемых загрязнений в водные объекты с целью улучшения их качественных показателей в районах с резко континентальным климатом.

Научная новизна: выявлена цикличность в работе сооружений биологической очистки сточных вод в регионах с резко-континентальным климатом; предложено и научно обосновано применение флокулянтов и оптимальные режимы по их расходам в схеме биохимической очистки в вышеуказанных регионах; предложен метод прерывания запуска действия механизма процесса естественного ухудшения седиментационных свойств активного ила.

Практическая значимость исследования заключается в: а) улучшении качества вод водных объектов регионов с резко континентальным климатом за счет интенсификации седиментационной способности активного ила; б) интенсификации гравитационной коагуляции в первичных отстойниках за счет использования предложенного метода в стандартной схеме биологической очистки; в) возможности ингибирования конструктивного обмена микроорганизмов в зимнее время за счет предложенного способа; г) рекомендациях по применению флокулянтов на очистных сооружениях биологической очистки в районах с резко континентальным климатом в периоды повышенного адвективного выноса активного ила.

Результаты исследований используются при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по дисциплинам "Химия и микробиология воды", "Улучшение качества вод" в ЧитГУ. Внедрение и использование ре-

зультатов диссертационных исследований в производстве и в учебном процессе подтверждено соответствующими актами.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на 6 и 7 Всероссийских научно-практических конференциях «Кулагинские чтения в 2006, 2007 годах, на 9-ом международном симпозиуме «Чистая вода России-2007», ежегодных научно-практических конференциях ЧитГУ и научных семинарах кафедры ВХИЭ в 2005- 2009г.г.

Публикации. Основные положения диссертационной работы представлены в 9 работах, в том числе одна статья в издании, рекомендованном ВАК для публикации кандидатских и докторских диссертаций. По результатам исследования подана заявка на выдачу патента на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 150 наименований. Работа изложена на 150 страницах, включая 12 таблиц, 21 рисунок, 3 приложения на 4 страницах.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю проф., д. т. н. Заслоновскому В.Н., к.т.н., доценту Шаликов-скому А. В., к.т.н. доценту Курганович К.А., к.т.н. Литвинцевой О.В. за ценные замечания, ассистенту Босову М. А. за помощь в оформлении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснованы актуальность темы, цель проводимых исследований, определены задачи и программа исследования, раскрыты научная новизна и практическая значимость полученных результатов, их апробация.

В первой главе «Проблемы загрязнения водных объектов сточными водами, прошедшими обработку, в регионах с длительным холодным периодом» рассмотрены проблемы загрязнения водных объектов сточными водами, прошедшими биохимическую обработку в регионах с суровыми климатическими условиями. Дан анализ современных методов доочистки с точки зрения приемлемости их в вышеуказанных природно-климатических условиях. С учетом характеристики климатических условий, водных ресурсов и во-

допользования в Забайкальском крае сделан вывод, что одной из основных водно-экологических проблем загрязнения водных объектов в таких районах является адвективно выносимый с биологически очищенными сточными водами активный ил.

Вторая глава «Исследование физико-химических методов очистки сточных вод с применением флокулянтов» посвящена исследованию механизма флокуляции и факторов, влияющих на течение процесса, проанализированы особенности флокуляции биологических систем, определена методика проведения исследований применительно к цели исследования.

В третьей главе «Совершенствование режимов флокулирования частиц зооглейно-мицелярных агрегатов активного ила полиэлектролитами и оптимизация режимов их дозирования» приведены результаты исследований химического флокулирования частиц активного ила с плохими седиментаци-онными свойствами, определены наиболее эффективные типы флокулянтов, их оптимальные расходы, приведены результаты математической обработки данных экспериментов, описано использование свойств сфлокулированных конгломератов в технологическом процессе очистных сооружений в регионах с резко континентальным климатом.

В четвертой главе «Улучшение состояния водных объектов в результате применения предлагаемого метода» дана экологическая оценка научных рекомендаций автора. Сделан вывод о снижении эффекта внешней нагрузки на водные объекты предлагаемым способом.

В заключении сформулированы результаты выполненной работы.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ Основные результаты работы отражены в защищаемых положениях. 1. Работа очистных сооружении биологической очистки в условиях резко континентального климата отличается цикличностью, не зависящей от технологического процесса, ввиду чего в весенне-осенние сезоны необходимо применять меры по перманентной минимизации поступления активного ила в водные объекты - приемники стоков.

Значительная территория РФ, в том числе и Забайкальский край, относится к регионам с резко континентальным климатом, где природно-климатические условия характеризуются резкими сезонными и суточными перепадами температур, длительным периодом отрицательных температур, глубоким промерзанием грунтов в холодное время года, ограничивающим питание водных объектов.

Для водотоков Забайкальского края, например, характерно преимущественное питание рек за счет поверхностных вод, которые наиболее подвержены влиянию антропогенного фактора. Наиболее важная с позиций геоэкологии особенность рек Восточного Забайкалья - неравномерное распределение стока по сезонам. 80 - 95% годового стока приходится на теплую часть года. Продолжительность периода с ледовыми явлениями на водных объектах превышает 6 месяцев. Зимой все малые, многие средние и некоторые крупные реки промерзают до дна. Коэффициент смешения в этом случае принимает нулевые значения, сток реки формируется за счет сбросов сточных вод. В этот период и самые неблагоприятные межени (в сумме 9 - К) месяцев в году) поверхностные воды имеют низкий потенциал самоочищения. Водно-экологическая ситуация характеризуется особой уязвимостью.

Перечисленные факторы накладывают экологические ограничения на использование рек для сброса в них сточных вод. Основной причиной антропогенной трансформации водотоков являются сбросы недостаточно очищенных сточных вод с очистных сооружений, особенно в периоды межени на локальных участках большинства рек вблизи выпусков сточных вод. Ненормативная очистка сточных вод вызвана, в первую очередь тем, что применяемая технология очистки на действующих очистных сооружениях не учитывает климатические особенности.

Наиболее загрязненный объект Забайкальского края - р. Чита в створе 0,5 км ниже сброса сточных вод городских очистных сооружений г. Читы. Река испытывает постоянный антропогенный стресс, экосистема выведена из естественного равновесия. По данным гидробиологических исследований.

биоценоз практически деградирован, присутствуют в основном погибшие формы животного мира и обитатели грязных вод. Наибольшее загрязнение вод отмечено органическими и биогенными веществами.

Максимальные концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК в десятки раз по ХПК и БПК. В величины данных показателей значительный вклад вносят органические вещества, представленные частицами активного ила, адвективно выносимого с очистных сооружений.

Ситуация ухудшается в холодное время года и в периоды значительных перепадов дневных и ночных температур. В эти периоды имеются выявленные особенности в работе сооружений биологической очистки, связанные с физиологическим состоянием биоценоза очищающего агента - микроорганизмов активного ила.

Эффективность процессов биологической очистки сточных вод зависит от состояния и активности специфичной микрофлоры биоценоза активного ила. В условиях резко континентального климата условия стабилизации биоценоза существенно нарушаются. Период низких температур, резкие перепады суточных температур влекут за собой качественные и количественные изменения состава и физиологических свойств основной группы бактерий, ведущей процесс биологической очистки. В связи с этим в эти периоды происходит резкая смена седиментационных и окислительно-биохимических свойств хлопка активного ила. Изменяется характер соотношения между энергетическим и конструктивным обменами микроорганизмов, приводящим к увеличению прироста ила. Такого рода перемены не устраняются проведением известных стандартных технологических операций. Избыток микроорганизмов, появляющийся в результате их размножения, выводится из системы адвективным выносом в водные объекты.

В вышеуказанных условиях автором в результате статистического анализа данных по концентрациям взвешенных веществ в мг/дм3 в сточной жидкости после вторичных отстойников на очистных сооружениях биологической очистки г. Чита выявлено наличие сезонной цикличности, проявляю-

щейся повторяющимися периодами повышенного адвективного выноса активного ила с очистных сооружений. На рис.1 для примера приведено изменение содержания взвешенных веществ за 2004 год.

Содержание взвешенных веществ после вторичных отстойников 2004 год

60 50

вэ

«I

ж а _ =г «г 5=. 40 т ю ч 4и

О- X _•

£ 5 30

X X

X

а

5 20 10

й

6 7 8

Месяц года

Рис.1. Содержание взвешенных веществ после вторичных отстойников Анализ показал, что постоянными периодами повышенного адвективного выноса активного ила является межсезонье: весна (март, апрель, май) и осень (сентябрь, октябрь, ноябрь). Таким образом, в указанные периоды для защиты водных объектов необходимо применять дополнительные меры по уменьшению поступления частиц активного ила с очистных сооружений.

2. Защита водотоков от выноса активного ила в условиях резко континентального климата наиболее эффективна с использованием флокулянтов, а выбор типа электролита основан на максимальной эффективности и оптимальном расходе флокулянта для интенсификации седиментациониой способности адвективно выносимого активного ила.

В результате анализа научной, технической и патентной литературы автором выявлено, что очень незначительное количество публикаций и технических решений посвящено вопросам интенсификации процессов биологической очистки с учетом факторов резко континентального климата. При этом использование известных путей (фильтрация, использование иммобилизованных микроорганизмов и др.) затруднено в условиях сурового климата или (биореакторы, ионообменные смолы и др.) связано с очень большими капитальными и эксплутационными затратами. Таким образом, автор пришел

I.ï

к- выводу о том, что в вышеуказанных климатических условиях наиболее эффективным способом для уменьшения выноса активного ила в переходные сезоны года может служить применение флокулянтов.

Большой вклад в развитие представлений о механизме флокуляции дисперсных систем водорастворимыми полимерами внесли такие отечественные и зарубежные ученые, как Бабенков Е.Д., Баран A.A., Борц М.А, Вейцер Ю.И., Гандурина Л.В., Запольский А.К., Камп Т.Р., Карасев K.M., Кульский Л.А., Куренков В.Ф., Ла Мер В.К., Минц Д.М., Мязин В.П., Небера В.П., Рединбер П.А., Фоши C.B., и многие другие.

Проведено множество практических исследований по оптимизации параметров флокуляции суспензий, но в настоящее время нет единого мнения о механизме флокуляции и доминирующих факторах, определяющих оптимальные условия протекания процесса, не до конца раскрыты процессы образования флокуляционной структуры частиц.

Флокуляция биологических систем - более сложный процесс, чем фло-куляция неорганических дисперсий. Она включает в себя явление полимеризации межклеточного вещества, нейтрализацию поверхностных клеточных зарядов, образование ионных мостиков между клетками и другие реакции. На взаимодействие флокулянт- клетка влияют: физиологическое состояние клеток и изменения в процессе роста и развития; сложный, изменяющийся в процессе культивирования, характер клеточной поверхности; компоненты культуральной жидкости.

Теоретическая рабочая гипотеза механизма взаимодействия полиэлектролитов с частицами активного ила базируется на представлениях, изложенных в трудах ученых Борца М.А., Вейцера Ю.И., Карасева К.И., Ла Мера К.В., Мязина В.П., Неберы В.П. и других.

Опираясь на разработанные в их трудах представления о механизме флокуляции, автором в результате проведенных экспериментов с адвективно выносимым активным илом, сложившимся под влиянием экстремальных ус-

ловий резко континентального климата, установлено, что флокуляция активного ила с участием полимеров проходит по различным схемам.

Исследования автора показали, что электрокинетический механизм процесса флокуляции с преобладанием радиуса действия электрических сил отталкивания доминирует в экспериментах при внесении анионоактивного флокулянта ПАА - ГС. Наличие в сточной жидкости значительного количества низкомолекулярных электролитов не оказывает действия, нейтрализующего заряд на поверхности адвективно выносимых частиц ила, сформировавшегося в условиях резко континентального климата.

Эффект воздействия катионоактивного флокулянта ВПК - 402 проявляется в агрегации грязевых включений и в повышении гидрофобности зоо-глейно-мицеллярных конгломератов хлопка активного ила без уплотнения и улучшения его седиментационных свойств. Рыхлость хлопьев сохраняется во всем диапазоне применяемых концентраций, увеличение концентрации вызывает флотацию из-за неравномерности натяжения участков цепи.

Модель взаимодействия полиакриламидного флокулянта ПАА сф (санфлок N 520 Р) с адвективно выносимым активным илом включает адсорбцию полимера на зооглейно-мицелярном конгломерате за счет нейтральных групп. При этом адсорбируется не вся макромолекула, а часть ее сегментов. Процесс происходит с изменением структуры макромолекул и образования полимерных мостиков между микроорганизмами и бактериальными клетками. С увеличением концентрации электролита происходит сжатие двойного электрического слоя, электролит частично размещается внутри полимерного слоя. При этом находящиеся на поверхности защищенных частиц петли и хвосты приобретают возможность связываться с непокрытой поверхностью близко подходящих частиц, что и приводит к их агрегированию. В дальнейшем увеличение дозы полимера вызывает появление более слабых связей между молекулярными клубками, наблюдается частичная флотация.

По кинетике оседания, коэффициенту пропускания осветленного слоя надиловой жидкости, плотности сфлокулированного агрегата, оптимальной

дозе наиболее эффективной является смесь флокулянтов ВПК + ПАА сф. Модель взаимодействия смеси флокулянтов с адвективно выносимым илом включает в себя полимер-полимерное комплексообразование адсорбированных полимеров, образование мостичных связей между микроорганизмами и бактериальными клетками активного ила через адсорбированные макроионы.

Полимер - полимерные комплексы более гидрофобны, вследствие чего образуют укрупненные агрегаты с хорошей седиментационной способностью. Образование комплексов при использовании такой смеси происходит быстро, а сближение макромолекул обеспечивается диффузией и конформа-ционными изменениями самой молекулы. В результате образуется вторичная надмицеллярная структура, представляющая собой глобулу, состоящую из свернутых макромолекул полиэлектролитов, бактерий и простейших хлопка активного ила. Сформировавшиеся комплексы обладают достаточной прочностью и не разрушаются во время перемешивания. Компактность и прочность структуры объясняется возникновением разветвленных связей.

По данным экспериментов автора с флокулянтом ВПК установлено, что, начиная с концентрации 0,25 мг/дм'\ объем осевшего ила практически не зависит от концентрации данного флокулянта. Исходя из этого, концентрация ВПК, равная 0,25 мг/дм3 выдерживалась постоянной, изменялась только концентрация ПАА сф. Данные эксперимента представлены в таблице I.

Таблица I

Данные по кинетике оседания ила при применении смеси флокулянтов

Номер пробы Концентрация ВПК+ПААсф, мг/дм1 Оседание ила (см~7дм') за время (мнн)

3' 6' 9' 15' 30'

1 0,25 +1,0 920 560 400 380 300

контроль 1000 950 650 620 520

2 0,25+1,5 670 650 530 410 270

контроль 990 980 810 500 490

.э 0,25 + 2,0 480 370 320 270 240

контроль 990 960 910 710 530

4 0,25+5,0 300 270 250 240 240

контроль 1000 950 830 680 530

В результатах опытов при воздействии смеси флокулянтов отмечено стягивание растянутых древовидно-разветвленных тяжей рыхлых хлопков ила и образование клубкообразного агрегата, имеющего отчетливо выраженную поверхность раздела фаз.

При концентрациях 0,25 мг/дм3 ВПК+ 1,5 мг/дм3 ПАА сф образуется плотный хлопок ила, в то время как при работе только с флокулянтом ПАА сф аналогичный результат был получен при концентрации ПАА сф, равной 7,5 мг/дм\ При повышении концентрации ПАА сф до 2,0 мг/дм' отмечается частичная флотация, вследствие роста сверхмицеллярных агрегатов, увеличения неравномерных напряжений в отдельных участках структуры хлопьев, разрушения агрегатов.

Результаты по изменению коэффициента пропускания при заданных расходах смеси флокулянтов представлены на рис. 2.

Зависимость значений коэффициента пропускания от концентрации смеси флокулянтов ВПК + ПДА сф

2 20.............................;............ .........:...........;.................................-................................-

§ ю................................;............:......................■...................;...........-....................... .........:

о ---:-.---:---:------

I О 1 г 3 4 5 6

! концентрации 0,25 мг/куб.дмВПК+ПАА сф мг/куб.дм

Рис. 2. Зависимость значений коэффициента пропускания от концентрации смеси флокулянтов ВПК+ ПАА сф

При математической обработке экспериментальных данных установлено наличие взаимосвязи между скоростью уплотнения хлопка активного ила, коэффициентом пропускания надиловой жидкости и расходом эффективных флокулянтов. Полученная функциональная зависимость между коэффициентом пропускания надиловой жидкости и расходом эффективной смеси полиэлектролитов описывается линейной функцией:

у = 0,44л- + 51,5 (1), где 1> - коэффициент пропускания в %; х - доза полиэлектролита в мг/дм\

Для определения вида зависимости скорости осветления надиловон жидкости от расхода эффективного флокулянта (рис. 3) по экспериментальным значениям рассчитана скорость уплотнения ила по формуле:

(2), где

ы '

/? - высота сформированного слоя ила; / - время уплотнения.

Зависимость скорости осаждения сформированного слоя активного ила от дозы флокулянтов

? 7-

к 6 -5 5 -

Н 2 -0 1 -о -

с

! * 3 мин —»—В мин 9 мин ..........15 мин--ж-30 мин

Рис. 3. Зависимость скорости осаждения активного ила от дозы флокулянтов

В результате математической обработки данных установлено, что при химической флокуляции активного ила, состоящего из биоценоза психро-фильных микроорганизмов с низким коэффициентом зооглейности и плохими седиментационными свойствами, зависимость скорости осветления надиловои жидкости от эффективной дозы смеси флокулянтов описывается логарифмическим уравнением:

у = а ■ ¿н(х) + с (3), где у - скорость осветления надиловой жидкости, см/мин; л- - доза смеси флокулянтов мг/дм1; а,с-расчетные коэффициенты.

Кривая, характеризующая скорость флокуляции в первые три минуты, имеет максимальные значения во всем диапазоне заданных концентраций

Доза смеси 0,25мг;ку6.дмВПК + ...ПААсф мг/куб.дм

смеси флокулянтов (рис. 3.). Полученное уравнение для этого интервала времени воздействия имеет вид:

у3.....= 4,44-¿/»(х)+1,5 (4)

При увеличении времени воздействия скорость осаждения практически не зависит от временного фактора. При максимальном времени осаждения в 30 минут кривая зависимости имеет вид прямой линии (рис. 3).

Скорость оседания сформированного осадка максимальна при заданной дозировке флокулянтов 0,25 мг/дм3 ВПК + 5,0 мг/дм3 ПАА сф. Но следует учитывать, что при такой дозировке отмечается частичная флотация, которая на действующих очистных сооружениях биологической очистки влечет за собой вынос конгломератов в водный объект. Поэтому оптимальной следует считать концентрацию 0,25 мг/дм3 ВПК+ 1,5 мг/дм'1 ПАА сф.

3. Предложенная основа усовершенствованной технологической схемы биологической очистки стоков для условий резко континентального климата базируется на подаче эффективной смеси флокулянтов на входе во вторичные отстойники и подаче обработанного флокулянтом ила в «голову» сооружений.

Вышеизложенные результаты показали, что эффективным способом минимизации поступления биоорганического материала с биологически очищенными сточными водами в водные объекты в регионах с резко континентальным климатом является метод флокулирования адвективно выносимого активного ила.

Результаты исследования показывают, что улучшение его седимента-ционной способности в технологической схеме биологической очистки стоков в районах с резко континентальным климатом обусловлено: 1) относительной независимостью процесса флокуляции от температурного фактора; 2) обеспечением полноценности процесса флокулирования за счет подачи эффективной смеси флокулянтов на входе во вторичные отстойники (достаточное перемешивание, спокойный режим подачи флокулированной воды, достаточное время для завершения процесса флокуляции); 3) ингибировани-

ем конструктивного обмена микроорганизмов в зимнее время и в периоды больших перепадов температур подачей сфлокулнрованного ила в канал возвратного ила; 4) использованием свойств образовавшейся в результате фло-куляции сверхмицеллярной структуры для интенсификации гравитационной коагуляции в первичных отстойниках; 5) прерыванием запуска действия механизма ухудшения седиментационных свойств активного ила подачей обработанного флокулянтами ила «в голову сооружений». При предложенных дозах и условиях смешения флокулянты практически полностью взаимодействуют с частицами ила. Предлагаемое усовершенствование типовой схемы сооружений биологической очистки приведено в диссертации.

Предложения автора апробированы в порядке эксперимента на ГОС г. Читы и нашли подтверждение. Экологический эффект от уменьшения загрязнения водотока - приемника адвективно выносимым илом по расчетам может достичь почти 2 млн. руб. в год для ГОС населенного пункта на 300 тыс. жителей. Для принимающего водотока такого, как р. Чита, предполагаемый природоохранный эффект будет выражаться в снижении нагрузки по взвешенным веществам в виде биоорганического материала в 1,74 раза в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненной работы установлено, что:

1. Водные объекты - приемники биологически очищенных стоков в регионах с резко континентальным климатом подвергаются повышенному загрязнению биоорганическим материалом в результате адвективного выноса активного ила в водные объекты с очистных сооружений.

2. Периоды повышенного загрязнения водоприемников биоорганическим материалом связаны с цикличностью в работе очистных сооружений биологической очистки, обусловленной природно-климатическими условиями региона, и не устраняются проведением стандартных технологических операций.

3. Эффект внешней нагрузки по взвешенным веществам на водные источники можно компенсировать улучшением седиментационной способности

активного ила на очистных сооружениях. Приоритетным для решения задачи в условиях резко континентального климата является физико-химический метод с использованием флокулянтов.

4. При анализе динамики и механизма образования, по уплотнению сфлокулированных агрегатов зооглейно-мицеллярных конгломератов активного ила, сложившегося в естественных условиях под воздействием длительного периода низкой температуры и ее резких суточных перемен, при внесении реагентов с различными функциональными группами наилучшие показатели имеет смесь флокулянтов: ВПК + ПАА сф в концентрациях 0,25 мг/дм' и 1,5 мг/дм"' соответственно.

5. Математической обработкой экспериментальных данных установлена логарифмическая зависимость между скоростью уплотнения хлопка активного ила и расходом эффективного флокулянта и линейная зависимость между коэффициентом пропускания надиловой жидкости и расходом эффективной смеси полиэлектролитов.

6. На основании проведенных исследований предложено:

1) В регионах с резко континентальным климатом компенсировать эффект внешней нагрузки по взвешенным веществам на водные объекты введением эффективной смеси флокулянтов на очистных сооружениях биологической очистки на входе во вторичные отстойники.

2) В технологии очистки использовать свойства образовавшейся сверх-мицеллярной структуры для интенсификации гравитационной коагуляции в первичных отстойниках подачей в них сфлокулированных агрегатов.

3) Прерывать запуск действия механизма процесса естественного отбора ухудшения седиментационных свойств активного ила подачей обработанного флокулянтами ила «в голову сооружений».

4) Использовать свойства сверхмицеллярной структуры для ингибиро-вания конструктивного обмена микроорганизмов подачей обработанного флокулянтами ила в канал возвратного ила.

Предлагаемая автором технология позволяет улучшить качество вод водных объектов по содержанию биоорганического материала адвективно выносимого активного ила.

Таким образом, в результате исследования решена важная научно-практическая задача по улучшению водно-экологической обстановки в регионах с резко континентальным климатом

Список публикаций по теме диссертации:

1. Наделяева, H.H. Интенсификация процесса оседания активного ила с применением флокулянтов на основе полиакриламида [Текст] //H.H.Наделяева Сборник трудов Восточного НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов, кафедры ВХИЭ ЧитГУ, выпуск 2 «Водные ресурсы и водопользование» - Екатеринбург- Чита, 2005. С 135 - 139

2. Наделяева, H.H. Особенности биохимической очистки городских сточных вод в зонах с резко континентальным климатом (на примере Забайкалья [Текст] // H.H.Наделяева VI Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения» - Чита: ЧитГУ, 2006. С 154 -158

3. Наделяева, H.H. Цикличность в работе очистных сооружений биологической очистки в районах с резко континентальным климатом (на примере о. с. г. Чита) [Текст] // H.H.Наделяева VII Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения»- Чита: ЧитГУ, 2007. С 100--104

4. Наделяева, H.H. Лабораторные исследования эффективных режимов агрегирования зооглейно-мицеллярных частиц активного ила с помощью электролитов [Текст] // H.H.Наделяева Сборник научных трудов преподавателей и сотрудников инженерно-экологического факультета ЧитГУ и Восточного филиала РосНИИВХ при участии ВУЗов - членов УМО по образованию в области природообустройства и водопользования, «Водные ресурсы и водопользование» выпуск 3 - Екатеринбург - Чита: 2006. - С 71 - 77

5. Наделяева, H.H. Применение флокулянтов для интенсификации седиментации частиц активного ила в холодное время года [Текст] //H.H.Наделяева

5. Наделяева, H.H. Применение флокулянтов для интенсификации седиментации частиц активного ила в холодное время года [Текст] //H.H.Наделяева IX Международный симпозиум «Чистая вода России - 2007» - Екатеринбург 2007,- С 168-169

6. Наделяева, H.H. Применение флокулянтов для интенсификации седиментации частиц активного ила в холодное время года [Текст] // H.H.Наделяева Приложение к журналу «Вестник ЧитГУ» «Аспирант» №1 (2) - Чита: Чит-ГУ, 2007 С 146 - 151

7. H.H. Наделяева Интенсификация седиментационной способности активного ила сооружений биологической очистки сточных вод в условиях резко-континентального климата Забайкалья [Текст] // Наделяева H.H. Вестник № 1 (52) - Чита: Читинский государственный университет, 2009 С 70 - 75.

8. Наделяева, H.H. Способ снижения загрязнений в водотоках - приемниках от биоорганического материала адвективно выносимого активного ила [Текст] // H.H.Наделяева, В.Н. Заслоновский Сборник трудов Восточного НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов, кафедры водного хозяйства и инженерной экологии ЧитГУ, «Водные ресурсы и водопользование» - Чита, 2009,- выпуск 4 С. 35 — 43

9. Наделяева, H.H. Экологические проблемы водотоков - приемников биологически очищенных стоков в регионах с резко-континентальным климатом // H.H.Наделяева , В.Н. Заслоновский журнал «Водное хозяйство России» -Екатеринбург, 2009,- № 4 - С. 53 - 60

Лицензия ЛР № 020525 от 02.06.97 Подписано в печать . .2009 г. Формат 60x84 1/16 Усл.печ. л.2 Тираж 100 экз. Заказ №108 Читинский государственный университет Ул. Александро-Заводская, 30, г. Чита, 672039 РЖ ЧитГУ

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Наделяева, Нина Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ, ПРОШЕДШИМИ ОБРАБОТКУ, В РЕГИОНАХ С ДЛИТЕЛЬНЫМ ХОЛОДНЫМ ПЕРИОДОМ.

1.1 Анализ современных методов доочистки сточных вод на городских очистных сооружениях.

1.2 Особенности очистки сточных вод методом биохимического окисления в районах с резко континентальным климатом.

1.3 Характеристика климатических условий, водных ресурсов и водопользования в Забайкальском крае.

1.4 Существующая технологическая схема и анализ проблем биологической очистки сточных вод в г. Чите.

1.5 Выводы.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С ПРИМЕНЕНИЕМ ФЛОКУЛЯНТОВ.

2.1 Состояние вопроса.

2.2 Механизм флокуляции и факторы, влияющие на нее.

2.3 Особенности флокуляции биологических систем.

2.4 Методика проведения исследований.

2.5 Выводы.

3 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЖИМОВ ФЛОКУЛИРОВАНИЯ ЧАСТИЦ ЗООГЛЕЙНО-МИЦЕЛЛЯРНЫХ АГРЕГАТОВ АКТИВНОГО ИЛА ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТАМИ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ИХ ДИЗИРО-ВАНИЯ.

3.1 Результаты исследований физико-химических методов флокулирования частиц активного ила, сформированных под воздействием длительного периода низких температур и их резких суточных перепадов, полиэлектролитами

3.2 Статистическая обработка результатов опытов.

3.3 Выбор критериев для математического описания оптимальной флокуля-ции частиц активного ила полиэлектролитами.

3.4 Использование свойств сфлокулированных конгломератов активного ила в производственном процессе очистных сооружений.

3.5 Выводы.

4 УЛУЧШЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В РЕЗУЛЬТАТЕ

ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО МЕТОДА.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Защита водных объектов от загрязнения биоорганическим материалом очищенных стоков в регионах с резко континентальным климатом"

Актуальность работы обусловлена необходимостью стабилизации и улучшения качества вод природных водных объектов за счет снижения на них антропогенной нагрузки, в том числе уменьшения загрязнений, поступающих со сточными водами, прошедшими очистку на очистных сооружениях.

Особенно остро стоит этот вопрос в регионах с резко континентальным климатом. В-таких регионах из-за особенностей природно-климатических условий водные источники отличаются особой уязвимостью. В значительные по длительности периоды года состояние водных объектов полностью определяется качеством сбрасываемых сточных вод.

Коммунально-бытовые сточные воды в настоящее время, как правило, очищаются методом биологической очистки. При этом- не делается поправки в принципиальной схеме на различие в температурном режиме регионов с различными климатическими условиями, хотя общеизвестно, что на устойчивость и эффективность работы станций биологической очистки существенное влияние оказывает температура. Имеется незначительное число данных об эксплуатации сооружений биохимической очистки в холодных регионах. Для регионов с резко континентальным климатом таких данных почти нет.

В технологической схеме сооружений биологической очистки существует проблема адвективного выноса активного ила, обусловленная его недостаточной седиментационной способностью. В регионах с резко континентальным климатом ситуация усугубляется и становится критической для водотоков — приемников стоков в периоды низких температур и ее резких суточных колебаний.

При биологической очистке сточных вод в результате жизнедеятельности бактерий сточная вода очищается от исходных органических примесей, доступных бактериям для усвоения, но при этом происходит загрязнение стока частицами ила с плохими седиментационными свойствами, содержащими органические и неорганические метаболиты, ведущее к загрязнению водных объектов биоорганическим материалом.

Решение проблемы улучшения качества природных вод в районах с резко континентальным климатом должно учитывать особенности образования и функционирования биоценоза экологической системы активного ила, связанные с природно-климатическим температурным режимом.

Таким образом, научное обоснование и разработка эффективных методов снижения эффекта внешней нагрузки по биоорганическому материалу на водотоки, принимающие биохимически очищенные сточные воды в районах с резко континентальным климатом, являются актуальными.

Объектом исследования является водохозяйственный, комплекс, включающий сооружения биологической- очистки городских сточных вод, загрязненных частицами активного ила, и реку - приемник.

Предмет исследования — методы минимизации адвективного выноса активного ила в водоток - приемник, в том числе, флокуляция-полиэлектролитами биологической системы, представленной зооглейно-мицеллярным конгломератом микроорганизмов активного ила с плохими седиментационными свойствами, адвективно выносимого с очистных сооружений биологической очистки в водные объекты в холодное время года и в периоды смены сезонов.

Идея работы: использование способа интенсификации седиментацион-ной способности активного ила, представленного микроорганизмами с преобладающим конструктивным обменом, ингибирования их прироста в холодное время года на сооружениях биологической очистки для повышения качества вод природных водных объектов в регионах с резко континентальным климатом.

Целью исследования является научное обоснование наиболее эффективного метода улучшения седиментационных свойств адвективно выносимого с очистных сооружений в водные объекты активного ила в условиях резко континентального климата для улучшения качественных показателей вод водных источников.

Основные задачи исследования:

1) Проанализировать современные способы доочистки биологически очищенных сточных вод с позиций технологической и эколого-экономической эффективности в суровых климатических условиях.

2) Оценить возможности биологической очистки в регионах с резко континентальным климатом.

3) Обосновать эффективность применения конкретных способов доочистки стоков в районах с длительным холодным периодом.

4) Экспериментально обосновать выбор эффективных режимов агрегирования частиц зооглейно-мицеллярных агрегатов активного ила.

5) На основании исследования усовершенствовать типовую схему биологической очистки сточных вод для регионов с резко континентальным климатом.

Методологической базой исследования в области биохимической очистки сточных вод в суровых климатических условиях послужили работы Быковой С.П., Ливке В.А., Поповой Г.П., Поклонского И.К. и др., в области механизма флокуляции работы Борца М.А., Вейцера Ю:И., Карасева К.И., Кульско-го JI.A., Jla Мера В.К., Мязина В.П., Неберы В.П., Фоши C.B. и др.

Методы исследования. При использовании комплексного подхода в работе применен общелогический структурно-функциональный метод системного анализа, методы эмпирического исследования: эксперимент, наблюдение, сравнение, описание, измерение; методы теоретического исследования: гипоте-тико-дедуктивный метод, метод восхождения от абстрактного к конкретному; статистические методы, метод обобщений.

В экспериментальных исследованиях применены методы: микроскопический, фотометрический, метод обработки данных наблюдений с использованием математической статистики. В работе использованы методические рекомендации по проведению оперативного гидробиологического контроля на сооружениях биологической очистки.

Положения, выносимые на защиту.

1. Работа очистных сооружений биологической очистки в условиях резко континентального климата отличается цикличностью, не зависящей от технологического процесса, ввиду чего в весенне-осенние сезоны необходимо применять меры по перманентной минимизации поступления активного ила в водные объекты - приемники стоков.

2. Защита водотоков от выноса активного ила в условиях резко континентального климата наиболее эффективна с использованием флокулянтов, а выбор типа электролита основан на максимальной эффективности и оптимальном расходе флокулянта для интенсификации седиментационной способности ад-вективно выносимого активного ила.

3. Предложенная основа усовершенствованной технологической схемы, биологической очистки стоков для условий резко континентального климата базируется на подаче эффективной, смеси флокулянтов на входе во вторичные отстойники и подаче обработанного флокулянтом ила в «голову» сооружений.

Достоверность научных положений, подтверждена использованием стандартных методик, выполнением аналитических работ в лаборатории, имеющей государственную аттестацию; установлением качественной и количественной сходимости расчетных характеристик с имеющимися материалами стационарных наблюдений, удовлетворительной сходимостью лабораторных и натурных исследований при доверительной вероятности не менее 95 %.

Личный вклад автора состоит в: анализе и оценке возможности применения современных методов до-очистки сточных вод в районах с суровыми природно-климатическими условиями;

- выявлении цикличности в работе очистных сооружений биологической очистки в регионах с резко-континентальным климатом;

- проведении экспериментальных исследований флокуляции биологической дисперсной системы, представленной зооглей-но-мицеллярными конгломератами психрофильной микрофлоры хлопка активного ила полиэлектролитами, определение их эффективных видов и доз;

- математической обработке данных и установлении вида зависимости между скоростью уплотнения иловой жидкости, коэффициентом пропускания надиловой жидкости и расходом эффективных флокулянтов;

- предложенном усовершенствовании технологической схемы действующих очистных сооружений биологической очистки для минимизации сбрасываемых загрязнений в водные объекты с целью улучшения их качественных показателей в районах с резко континентальным климатом.

Научная новизна: выявлена цикличность в работе сооружений биологической очистки сточных вод в регионах с резко континентальным климатом; предложено и научно обосновано применение флокулянтов и оптимальные режимы по их расходам в схеме биохимической очистки в вышеуказанных регионах; предложен метод прерывания запуска действия механизма процесса естественного ухудшения седиментационных свойств активного ила.

Практическая значимость исследования заключается в: а) улучшении качества вод водных объектов регионов с резко континентальным климатом за счет интенсификации седиментационной способности активного ила; б) интенсификации гравитационной коагуляции в первичных отстойниках за счет использования предложенного метода в стандартной схеме биологической очистки; в) возможности ингибирования конструктивного обмена микроорганизмов в зимнее время за счет предложенного способа; г) рекомендациях по применению флокулянтов на очистных сооружениях биологической очистки в районах с резко континентальным климатом в периоды повышенного адвективного выноса активного ила.

Результаты исследований используются при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по дисциплинам "Химия и микробиология воды", "Улучшение качества вод" в Читинском государственном университете. Внедрение и использование результатов диссертационных исследований в производстве и в учебном процессе подтверждено соответствующими актами.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на 6 и 7 Всероссийских научно-практических конференциях «Кулагинские чтения в 2006, 2007 годах, на 9-ом международном симпозиуме «Чистая вода России-2007», ежегодных научно-практических конференциях ЧитГУ и научных семинарах кафедры ВХИЭ в 2005- 2009 г.г.

Публикации. Основные положения диссертационной работы представлены в 9 работах, в том числе одна статья в издании, рекомендованном ВАК для публикации результатов кандидатских и докторских диссертаций. По результатам исследования подана заявка на выдачу патента на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 150 наименований. Работа изложена на 150 страницах, включая 12 таблиц, 21 рисунок, 3 приложения на 4 страницах.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Наделяева, Нина Николаевна

3.5 Выводы

В результате проведенных экспериментов по флокулированию адвектив-но выносимого с очистных сооружений биологической очистки активного ила, биоценоз которого сложился естественным путем при соблюдении стандартных технологических операций в холодное время и в период экстремальных суточных перепадов температур при смене сезонов сделаны следующие выводы:

1. Анионоактивные флокулянты не эффективны в процессе флоку-ляции данной биологической системы.

2. Катионные флокулянты оказывают наибольшее влияние на грязевые включения в составе сточной жидкости и в меньшей мере на процесс флокуляции биологической системы активного ила.

3. Наилучший результат по образованию сфлокулированных агрегатов получен при применении смеси двух флокулянтов: ВПК и ПААсф.

4. При выборе критериев для математического описания принято во внимание наличие взаимосвязи между скоростью уплотнения хлопка активного ила, коэффициентом пропускания надиловой жидкости и расхода эффективного флокулянта.

5. Экспериментальные данные для смеси флокулянтов описываются логарифмической зависимостью между указанными параметрами.

6. На действующих очистных сооружениях введение рекомендуемых доз флокулянтов для получения ожидаемого эффекта необходимо производить на входе во вторичные отстойники.

7. Предложенный метод повышает качество очистки сбрасываемых сточных вод без применения сооружений, требующих больших капитальных затрат, улучшает качество поверхностных вод — приемников биологически очищенных стоков, улучшая в целом экологическую ситуацию водных объектов в регионах с резко континентальным климатом.

4 УЛУЧШЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО МЕТОДА

При поступлении в водный объект примесей активного ила процессы, приводящие: к ухудшению качества воды, превалируют над процессами самоочищения; Экосистема водного объекта изменяется в этом случае необратимо^ и наблюдается прогрессирующее загрязнение вод.-В:результате водный объект теряет свое:значение не только как среда обитания-полезных гидробионтов, но и как «фабрика» по продуцированию водных ресурсов, пригодных к использованию: Особенностью: любых загрязнений, даже сравнительно малой интенсивности (микрохимических);, является: их медленное и незаметное действие в. форме хронических интоксикаций, , которые могут приобретать массовый характер;

Опытами установлено; что при очень длительном (1 —1,5 года) и постоянном внесении в воду значительных количеств легкораспадающегося органического вещества не только возрастает концентрация^ органических веществ, происхождение которых связано с увеличением' биомассы бактерищ грибов^водо-рослей, высшей? водной^ растительности,, зоопланктона, но. и повышается* концентрация кремния, общего железа и фосфора;

Загрязнение природных вод обусловлено, в значительной степени, несовершенными технологиями очистки стоков. В частности, распространенный, метод биологической очистки городских сточных вод ведет к значительному ухудшению качественных показателей принимающих сбросы водотоков.

Взвешенные вещества в сбрасываемой очищенной сточной жидкости представляют собой практически не выпавший в осадок активный; ил и имеют достаточно близкий с последним микроэлементный состав.

В целом, это ведет к загрязнению водных объектов не только-взвешенными веществами, но и минеральными, а также стойкими и трудноподдающимися окислению органическими соединениями, нарушению кислородного режима в водотоке. Изменение газового режима приводит к изменению адаптированного естественного биоценоза, обеспечивающего процессы самоочищения. При этом резко возрастают значения показателей качества воды в водных объектах, зависящие от концентрации органических веществ: БПК — комплексного биохимического и гидробиологического показателя, ХПК - косвенного показателя содержания биохимически «жестких», в основном, органических веществ. Исследования показывают, что только 35 % суммы органического вещества по ХПК относится к растворимому усвояемому органическому веществу, а 40 % представляют собой недиализуемые большие молекулы. Такое содержание приводит к увеличению соединений с антиокислительной« активностью. Анти-оксиданты взаимодействуют с перекисями.и их радикалами или.между собой. В комплексе их антиокислительное действие увеличивается, что приводит к торможению процесса самоокисления органических веществ растворенным кислородом. А это, в свою очередь, приводит к увеличению в составе очищенных сточных вод группы стойких органических веществ, которые поступают в водный объект и значительно ухудшают качественные показателей способность к самоочищению водных объектов.

Кроме этого, органические вещества в сбросных сточных водах представляют собой ассоциированные комплексы органических и неорганических соединений, в том числе и органометаллические комплексы. С увеличением сброса очищенных сточных вод, содержащих адвективно выносимый активный ил, возрастает концентрация микроэлементов в воде и донных отложениях водных объектов.

Содержание в иле водных объектов, принимающих стоки, титана, бария, марганца, кобальта, молибдена, йода в 5 — 10 раз; цинка, никеля, и свинца в 100 раз; хрома и меди более, чем в 1000 раз превышает их концентрации в живом веществе организмов суши.

В форме сложных органоминеральных комплексов, преимущественно во взвешенном состоянии, происходит миграция - тяжелых металлов. Имеются данные, что на участках, отдаленных от мест загрязнения, большая часть соединений азота, фосфора, металлов определяется не в виде минеральных соединений, а в составе органических и взвешенных веществ. Аккумуляция их во взвеси и донных отложениях значительно влияет на биохимические процессы, деструкции органических веществ.

Взвеси и коллоиды очищенных городских сточных вод, представленные частицами активного ила, содержат до 80 % органических веществ. Было установлено при изучении распада органических веществ бытовых сточных вод при аэрации в присутствии активного ила, что даже при полной нитрификации в очищенной жидкости не удается понизить перманганатную> окисляемость ниже 20 мг/л. Сама .жидкость при-длительной аэрации приобретает желтоватый оттенок из-за образования стойкого органического вещества.

При этом следует отметить, что твердая фракция органических веществ очищенных сточных вод, представленная хлопьями активного ила, окисляется в очень малой степени: Известно, что скорость -биоразложения любого ►химического соединения, находящегося во взвешенном'состоянии, значительно меньше, чем скорость-его'биоразложения в растворенном виде. Вфезультате, в-водотоках, принимающих такие сбросные воды, концентрация трудно окисляемых органических веществ возрастает. Органические загрязнения являются хорошей средой для развития бактерий, вирусов, грибков, составляющих бактериальное загрязнение.

Концентрации растворенных соединений в водной среде водных объектов во много раз> ниже их концентраций внутри клеток большинства микроорганизмов. Следовательно, концентрация органических соединений в природных водах достигают некоторого, порогового уровня, при котором возможна жизнедеятельность. только тех микроорганизмов, которые обладают эффективной системой* потребления этих соединений: Многие микроорганизмы способны использовать разнообразные химические соединения, но проникнуть в клетку микроорганизмов могут только химические соединения с малой молекулярной массой.

Избыток органических веществ ведет к нарушению равновесия в экосистеме, что сказывается на химико-биологическом состоянии водных объектов. При этом следует отметить, что заметное ухудшение качества воды водотоков,, принимающих сбросные воды, происходит не только в период поступления, но и в результате вторичного загрязнения, вызванного разложением органической части донных отложений, образующихся при частичном оседании твердой фазы стока. Накопление полуразложившихся остатков приводит к заиливанию дна водотока.

В целом, все перечисленные факторы ведут к деструкционным процессам в водных объектах, принимающих биологически очищенные стоки.

В районах с резко континентальным климатом стрессовая экологическая ситуация водных объектов, вызванная сбросом биологически очищенных сточных вод, усугубляется природно-климатическими экстремальными условиями.с длительным холодным периодом. Влияние загрязнений на химико-биологическое состояние водных объектов в этих условиях особенно ощущается.

В среднем, концентрация взвешенных веществ в виде адвективно выносимых частиц активного ила в сбросе сточных вод в реку Чита с городских сооружений биологической очистки составляет 33,8 мг/л. При этом следует отметить, что в периоды повышенного адвективного выноса такая концентрация о достигает 50,0 мг/л и выше. При общем сбросе 36 500 ООО м в год (проектная мощность очистных сооружений) в реку поступает ежегодно, в среднем, до 1233,7 т взвешенных веществ в виде частиц активного ила. В периоды повышенного выноса (50,0 мг/л) такая концентрация достигает 5 тонн В'сутки.

Ясно, что при таком постоянном поступлении загрязняющих взвешенных веществ в виде частиц активного ила состояние принимающего водотока — р. Чита прогрессирующе ухудшается.

Исходя из данных лабораторных экспериментов, в результате применения разработанной автором технологии происходит, как показано далее, улучшение оседания адвективно выносимого активного ила почти в два раза (1,74 раза). Применение предлагаемой технологии приводит к количественному снижению поступающих в водный объект взвешенных веществ во столько же раз. В результате происходит компенсация эффекта внешней нагрузки на водные источники по взвешенным веществам.

Это означает, что количественные значения показателей содержания таких ингредиентов, как ХПК, БПК, органометаллических комплексов, стойких органических веществ, взвешенных веществ ниже сброса очищенных городских сточных вод также значительно понижаются. Содержание кислорода при этом возрастает. В целом, это приводит к повышению самоочищающей способности водного объекта - приемника сбросов и к улучшению водно-экологической обстановки.

В регионах с резко континентальным климатом применение флокулянтов предлагается только в экстремальные периоды, когда экосистемы принимающих стоки водотоков наиболее уязвимы и происходит повышенный адвективный вынос активного ила. Коэффициент смешения в такие периоды равен 0. Поэтому в расчетах концентрации взвешенных веществ, допустимой к сбросу, например, в водный объект рыбохозяйственного значения - р. Чита, следует принимать предельно допустимую концентрацию водных объектов рыбохозяйственного значения. В действующем в настоящее время «Приказе № 96» от 28 апреля 1999 года «О рыбохозяйственных нормативах» Государственного Комитета Российской Федерации по рыболовству в общих требованиях к составу и свойствам воды водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей указывается, что содержание взвешенных веществ в контрольном створе (пункте) не должно увеличиваться по сравнению с естественными условиями более, чем на 0,25 мг/куб. дм. Можно сделать вывод, что концентрацией взвешенных веществ, допустимой к сбросу в такие периоды (когда коэффициент смешения имеет нулевые значения) является 0,25 мг/дм3. На практике же средняя концентрация взвешенных веществ именно в эти периоды достигает 50 и более мг/куб. дм.

Расчет предполагаемого экологического эффекта от внедрения предлагаемого способа.

1. Расчет платы за сброс взвешенных веществ до внедрения предлагаемого способа.

В основе расчета — средняя годовая концентрация взвешенных веществ в о сбросе с очистных сооружений г. Чита в р. Чита (33,8 мг/дм ) с учетом ПДК (0,25 мг/дм3) , получаем количество взвешенных веществ в виде активного ила в тоннах за год:

3,38* 10"5-9,125 * 10"7)т/м3 *10'5* 36500000=1222,75 тонн/год В соответствии с действующим в настоящее время постановлением Правительства российской Федерации № 344 о нормативах платы за сбросы загрязняющих веществ норматив платы за сброс 1 тонны взвешенных веществ в пределах установленных лимитов сбросов равен 1830 рублей. Плата за сброс:

2237632,5 руб * 1,05 *1,62 = 3 806 212,8 руб, где 1,05 — коэффициент, учитывающий экологический фактор состояния водного объекта для Читинской области (Забайкальского края)

1,62 - коэффициент, учитывающий переход от 2003 (дата принятия постановления) года к 2009 году.

С применением предложенного метода содержание взвешенных веществ о понижается с 33,8 мг/куб. дм до 16,2 мг/дм (в 1,74 раза) в среднем в год. Плата за сброс тогда составит: (1,62 *10"5- 9,125*10"7) * 36500000 = 584 т 584 * 1830 * 1,05 * 1,62 = 1 817 892,7 рублей

Экологический эффект составит: 3 806 212,8 руб. - 1 817 892,7 руб.= 1 988 320,1 руб./год ~ 2000тыс. руб./год

Для реки Чита предполагаемый природоохранный эффект выражается в снижении количества поступающего со стоками биоорганического материала, рассчитанного следующим образом:

Средняя годовая концентрация взвешенных веществ в сбросе с очистных сооружений г. Чита в р. Чита (33,8 мг/дм3).

С учетом ПДК (0,25 мг/дм ) , количество взвешенных веществ в виде активного ила в тоннах за год в р. Чита:

3,38*10'5-9,125 * 10"7 )т /м3 *10"5* 36500000=1222,75 тонн/год Применение предложенного метода снижает содержание взвешенных веществ с 33,8 мг/куб. дм до 16,2 мг/дм (в 1,74 раза) в среднем в год.

Количество взвешенных веществ в виде активного ила в тоннах за год в р.

Чита:

1,62 *10-5- 9,125*10"7) * 36500000 = 584 т

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненной работы установлено, что:

1. Водные объекты - приемники биологически очищенных стоков в регионах с резко континентальным климатом подвергаются повышенному загрязнению биоорганическим материалом.

2. Периоды повышенного загрязнения водоприемников биоорганическим материалом связаны с цикличностью в работе очистных сооружений биологической очистки, обусловленной природно-климатическими условиями региона, и не устраняются проведением стандартных технологических операций.

3. Эффект внешней нагрузки по взвешенным веществам на водные источники можно компенсировать улучшением седиментационной способности активного ила на очистных сооружениях. Приоритетным для решения задачи в условиях резко континентального климата является физико-химический метод с использованием флокулянтов.

4. При анализе динамики и механизма образования, по уплотнению сфло-кулированных агрегатов зооглейно-мицеллярных конгломератов активного ила, сложившегося в естественных условиях под воздействием длительного периода низкой температуры и ее резких суточных перемен, при внесении реагентов с различными функциональными группами наилучшие показатели имеет смесь

3 3 флокулянтов: ВПК + ПАА сф в концентрациях 0,25 мг/дм и 1,5 мг/дм соответственно.

5. Математической обработкой экспериментальных данных установлено, что имеет место логарифмическая зависимость между скоростью уплотнения хлопка активного ила и расходом эффективного флокулянта и линейная зависимость между коэффициентом пропускания надиловой жидкости и расходом эффективной смеси полиэлектролитов.

6. На основании проведенных исследований предложено:

1) В регионах с резко континентальным климатом компенсировать эффект внешней нагрузки по взвешенным веществам на водные объекты введением эффективной смеси флокулянтов на очистных сооружениях биологической очистки на входе во вторичные отстойники.

2) В технологии очистки использовать свойства образовавшейся сверх-мицеллярной структуры для интенсификации гравитационной коагуляции в первичных отстойниках подачей в них сфлокулированных агрегатов.

3) Прерывать запуск действия механизма процесса естественного отбора ухудшения седиментационных свойств активного ила подачей обработанного флокулянтами ила «в голову сооружений».

4) Использовать свойства сверхмицеллярной структуры для ингибирова-ния конструктивного обмена микроорганизмов подачей обработанного флокулянтами ила в канал возвратного ила.

Предлагаемая автором технология позволяет улучшить качество вод водных объектов по содержанию биоорганического материала адвективно выносимого активного ила.

Таким образом, в результате исследования решена важная научно-практическая задача по улучшению водно-экологической обстановки в регионах с резко континентальным климатом.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Наделяева, Нина Николаевна, Чита

1. Allen, F. Manual on Disposal of Refinery Wastes Текст. // Allen F, v4, part A,-USA, 1963 .-P. 179-193.

2. Алпатьева, T.A. Очистка сточных вод и их применение в водооборотных системах Текст. // Т.А. Алпатьева, Г.В. Поруцкий, И.А. Макаров; — Волгоград : Знание, 1975. С. 50 - 56.

3. Бабенков, Е.Д. Очистка, воды коагулянтами / Е.Д. Бабенков — Москва: Наука, 1977.- 346 с.

4. Багдасаров, А.И. Некоторые вопросы, анализа и очистки сточных вод Текст. // А.И. Багдасаров, И.А.-Черкасов и др. Саратов: изд-во-Саратовского университета, межвузовский сборник 1979. — С 164.

5. Баглай, Е.Б. Ресурсосберегающая технология биохимической очистки промышленных сточных вод Текст. // Е.Б. Баглай, C.B. Баглай, Э.А. Риянова. Екатеринбург: 9 международный симпозиум, 2007. - С 354358 (437 е.).

6. Байченко, A.A. Агрегативная> устойчивость глинистых дисперсий'Текст. // A.A. Байченко, Ал. А. Байченко, М.А. Мельников Изв. Вузов. Горный-журнал №1, 1978. - С. 100 - 105.

7. Баран, А.А Колл. Ж. Текст. // Баран A.A., Дерягин Б.В., Васько Я.Я. и др. 1976. Т. 38.- № 5. - С.835

8. Баран, A.A. Коллоидный журнал Текст. //А.А Баран, и др. 1980. № 42, №2-С. 11-17.

9. Баран, A.A. Автореферат диссерт. д-ра хим. наук Текст. / A.A. Баран. — Ленинград, 1980.- 42 с.

10. Баращ A.A. Коллоидный журнал Текст. // A.A. Баран и др., 1976. т. 38, № 1 С. 8-15.

11. Баран, A.A. Полимерсодержащие дисперсные системы Текст. / A.A. Баран. Киев: Наукова думка, 1986. — 204 с.

12. Баран, A.A. Успехи химии Текст. // A.A. Баран, Б.Э. Платонов — 1981. -Т. 50.-№ 1.-С. 161.

13. Бганба, В:Р. Социальная экология Текст. / В.Р. Бганба. Москва: Высшая школа, 2005. 309с.

14. Бейм, A.A. Водная токсикология импортных флокулянтов-Текст. // A.A. Бейм: — Мурманск: VI съезд Вс. гидробиолог, общ-ва: Тез. докл. 8-11 окт., 1991.-С 112

15. Бейм, A.A. Токсикометрическая оценка акриламидных флокулянтов Текст. // Экологические исследования Байкала и байкальского региона. Часть 2 A.A. Бейм под. ред. О.М. Кожовой. — Иркутск: Изд-во Иркутского университета, 1992. — С 86.

16. Беляева, М.А. К характеристике биоценозов активного ила в высокона-гружаемых аэротенках и аэротенках с длительным периодом аэрации. Текст. // М.А. Беляева, Л.И. Гюнтер Научные доклады высшей школы: Биологические науки № 7 , 1969

17. Бимбиреков, А.Н. Изучение физико-химических полиакриламидных флокулянтов и их флокулирующее действие при осветлении высокозольных шламов (диссерт. канд. техн. наук) Текст. // А.Н. Бимбиреков. — Новосибирск, 1974.- 215с.

18. Борц, М.А. Теории и технологические факторы флокуляции угольных суспензий. Диссерт. докт. техн. наук. Текст. / М.А Борц. Москва, 1972.- С. 23 82.

19. Бочкарев, Г.Р. К вопросу об элементарном акте флокуляции минеральных частиц флокулянта. — Обогащение полезных ископаемых Сибири Текст. / Г.Р. Бочкарев, А.П. Бимбереков. Новосибирск, 1975. - С. 118- 123

20. Браславский, И.И. Проектирование бессточных схем промышленного водоснабжения Текст. / И.И. Браславский и др. Киев: Будивельник, 1977. 204 с.

21. Бресткина, JI.M. Экологическая токсикология флокулянтов Текст. / J1.M Бресткина, A.A. Бейм Петрозаводск: Барс, 1994. - 80 С

22. Вейцер, Ю. И. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод Текст. / Ю. И. Вейцер, Д.Л. Минц. Москва: Стройиздат, 1984. - 200 с.

23. Вейцер, Ю.И. Серия обзоров проблемы больших городов. Применение синтетических флокулянтов в процессах очистки городских сточных вод Текст. // Ю.И Вейцер, Т.Н. Луценко, Ю.Н. Тугушева. Москва, 1971. -С. 12.

24. Вотах, О. А. Окружающая среда и условия устойчивого развития Читинской области Текст. / О. А. Вотах, В. В. Мазалов В. В. Новосибирск: Наука, 1995.-С. 237.

25. Голубовская, Э.К. Биологические основы очистки воды Текст. / Э.К. Голубовская. Москва: Высшая школа, 1978. - 271 с.

26. Гордин, И.В. Оптимизация химико-технологических систем очистки промышленных сточных вод Текст. / И. В Гордин, Н.Б. Манусова, Д.Н. Смирнов Ленинград: Химия. Ленинградское отделение, 1977. — 175 с.

27. Государственный доклад о состоянии и использовании водных ресурсов Российской федерации в 2002 году Текст. / Чита, 2003 г., Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Читинской области - 154с.

28. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды в Читинской области за 2000г. Текст. / — Чита, 2001 г. Комитет природных ресурсов по Читинской области — 168 с.

29. Душкин, С.С. Интенсификация процессов очистки сточных вод металлургических предприятий Текст. / С.С. Душкин, Ю.П. Беличенко. -Москва: Металлургия, 1988. 111 с.

30. Запольский, А.К. Коагулянты и флокулянты в процессе очистки воды Текст. / А.К. Запольский, A.A. Баран. Ленинград: Химия. Ленинградское отделение, 1987.- 203 с.

31. Запорников, В.П. В кн. Материалы 4-го Всероссийского симп. По современным проблемам самоочищения и регулирования качества вод Текст. // В.П. Запорников. Таллин, 1972. - С. 16-17.

32. Заслоновский, В.Н. Водные ресурсы Читинской области: состояние, проблемы, пути решения // под ред. докт. техн. наук проф. В.Н. Заслоновско-го и канд техн. наук A.B. Шаликовского. Текст. — Чита: ЧитГУ, 1998. — 111с.

33. Зима, Л. Н. Анализ количественных изменений водного режима рек Забайкалья Текст. / Л. Н. Зима. Чита: ЧитГТУ, 2000. С. 2.

34. Зыкова, И.В. Утилизация избыточных активных илов // И.В. Зыкова, В.П. Панов. журнал Экология и промышленность России № 12, 2001.

35. Grabtree, К Механизм биофлокуляции. « Journal of Water Pollution Control Federation » Текст. // К. Grabtree, W. Boyl, N 12, 1966

36. Калп, Р.Л. Усовершенствованная обработка сточных вод Текст. / Р.Л. Калп, Г.Л. Калп. — Нью-Йорк: изд -во Ван Ностранд Рейнхольд КО, 1971.

37. Каминский, B.C. Интенсификация процессов обезвоживания Текст. / B.C. Каминский. Москва: Недра, 1982. - 224 с.

38. Карасев, К.И. Использование водорастворимых полимеров при добыче и переработке минерального сырья Текст. / К.И.Карасев, В.П. Мязин, В.Г. Гальперин-Москва: ЦНИИцветмет экономики и информ, 1990 -36С

39. Карелин, Я.А. Очистка производственных сточных вод в аэротенках. Текст. / ЯЛ. Карелин, Д.Д. Жуков, В.Н. Журов, Б.Н. Репин Москва: Стройиздат, 1973.- 223 С

40. Келль, A.C. Экологические аспекты процесса биологической очистки сточных вод Текст. /A.C. Келль, П.И. Шумов

41. Клименко, H.A. Коллоидный журнал, Текст. // H.A. Клименко, Ф.Т. Jly-пашку, A.M. Когановский т. 42, № 1, 1980. - С.135-139

42. Клячко, В.А. Очистка природных вод. Текст. / В.А. Клячко,. И.Э. Апельцин Москва: Стройиздат, 1971. - 580 с.

43. Ковалев, A.A. Интенсификация процессов гравитационного обогащения золотосодержащих россыпей Текст. / A.A. Ковалев. Владивосток, 1991. - 197 с.

44. Кобылянский, В.А. Философия1 экологии Текст. / В.А. Кобылянский. -Москва: Гранд, 2003. 188 с.

45. Ковалев, A.A. Теоретические и технологические основы флокуло-гравитационной минералоподготовки и переработки золотосодержащих песков. (Диссерт. доктора техн. наук) Текст. / A.A. Ковалев — Хабаровск, 1994г. 503 с.

46. Когановский, A.M. Оборотное водоснабжение химических предприятий Текст. / A.M. Когановский, В.Д. Семенюк. Киев: Будивельник, 1975. — 232 с.

47. Когановский, A.M. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении Текст. / А.М Когановский, Н.А Клименко, Т.М, Левченко, P.M. Марутовский, И. Г. Рода. — Москва: Химия, 1983 287 с.

48. Костовецкий, Я.И. Гигиена доочистки сточных вод. Текст. / Н.И. Омельянец, Г.В. Толстопятова. Киев: Здоровье, 1977. - 128 с.

49. Кузькин, C.B. Синтетические флокулянты в процессах обезвоживания Текст. / C.B. Кузькин, В.П. Небера. Москва: Стройиздат, 1963. - С. 195 -205,260с.

50. Кульский, Л.А. Технология очистки природных и сточных вод Текст. / Л.А. Кульский — Киев: Высшая школа, 1986. — 352с.

51. Кульский, Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды / A.A. Кульский. Киев: Наукова думка, 1983. - 528 с.

52. Кульский, Л.А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. Текст. / Л.А. Кульский и др. — Киев: Наукова думка, 1980. — 680 с.

53. Лавров, А.Ю. Использование полиэлектролитных комплексов для очистки сточных и оборотных вод при разработке высокоглинистых россыпей и конгломератов: диссерт. канд. техн. наук Текст. Чита, 1988. — 189 с.

54. Ливке, В.А. Влияние температуры на состав биоценоза активного ила и эффективность очистки промышленных сточных вод. Текст. // В.А. Ливке, С.П. Быкова, Г.П. Попова Водоснабжение и санитарная техника. 1981. № з С. 27.

55. Липунов, И.Н. Основы химии и микробиологии природных и сточных вод Текст. / И.Н. Липунов. — Екатеринбург: Уральская государственная лесотехническая академия 1995. 212 с.

56. Лукиных, H.A. Журнал ВХО им. Менделеева Текст. // H.A. Лукиных, Б.Л. Липман, Н.П. Терентьева. 1972. т. 17, № 2, 139 - 142 С.

57. Лукиных, H.A. Методы доочистки сточных вод Текст. / Н.А Лукиных, Б.Л. Липман, В.П. Криштул. Москва: Стройиздат, 1978. - 156с.

58. Лукиных, H.A. Методы доочистки сточных вод. Текст. / H.A. Лукиных, Б.П. Липман, В.П. Криштул. — Москва: Стройиздат, 1974. 95 с.

59. Матвеев, А. А. Исследование особенностей применения каогулянтов на дренажных разработках россыпей Текст. // A.A. Матвеев Изв. Вузов Горный журнал 1983 № 11 С. 22 - 27

60. Матвеев, A.A. Особенности процесса осаждения взвешенных частиц сточных вод разработок россыпей» Текст. // A.A. Матвеев Изв. Вузов, горный журнал. 1985 № 9 стр. 4-8.

61. Мишуков, Б.Г. Межвузовский тематический сборник трудов Новые методы и сооружения для водоотведения и очистки сточных вод Текст. // Под ред. Б.Г. Мишукова. — Ленинград, 1983. — 150 с.

62. Мочалов, И.П. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных мест Текст. / И.П.Мочалов, И.Д. Родзиллер, Е.Г.Жук. Ленинград: Стройиздат. Ленинградское отделение, 1991. - 159 с.

63. Мязин, В.П. О физико-химических методах кондиционирования оборотных и сточных вод при переработке сцементированных глинистых россыпей (в книге Разработка россыпных месторождений) Текст. / В.П. Мязин, К.И. Карасев. Москва: изд-во МГГИ, 1987. С 150-157

64. Наделяева, H.H. Применение флокулянтов для интенсификации седиментации 1 частиц активного ила в холодное время года Текст. //Н.Н.Наделяева IX Международный симпозиум «Чистая вода России -2007» Екатеринбург 2007. - С 168 -169

65. Наделяева, H.H. Применение флокулянтов для интенсификации седиментации частиц активного ила в холодное время года Текст. // Н.Н.Наделяева Приложение к журналу «Вестник» ЧитГУ «Аспирант» №1 (2) Раздел «Естественные науки» Чита: ЧитГУ, 2007 С 146 — 151

66. Назаров, В.В. Выбор способов водоснабжения и осветления промстоков при разработке россыпей. Текст. // В.В. Назаров, Ю.М. Чикин, В.Р. Ли-чаев и др. Журнал Цветная металлургия № 16. 1972. С. 50 - 53

67. Небера, ВН. Изыскание эффективных полиэлектролитов при промывке: конгломератов Текст. // В;Н. Небера, В.П. Мязин, A.A. Ковалев, A.B. Лавров, К.И. Карасев. журнал Цветная металлургия № 2, 1988; - С. 35 -37.

68. Небера, В.П. Флокуляция минеральных суспензий. Текст. / В.П. Небера. Москва: Недра, 1983. 228 с.

69. Орловский, З.А. Очистка сточных вод за рубежом Текст. / 3:А. Орловский. — Москва: Стройиздат, 1974. 190 с.

70. Политехнический словарь, изд. «Советская энциклопедия». Текст. — Москва, 1977. С 532

71. Поруцкий, Г.В. Биохимическая очистка сточных вод органических производств Текст. / Г.В. Поруцкий. Москва: Химия, 1975. - 254 с.

72. РД 118-02-90 «Методическое руководство по биотестированию воды» Текст.

73. Рединбер, П.А. Современные проблемы коллоидной химии Текст. // П.А. Рединбер. Коллоидный журнал ТХХ № 5 - 1958. С. 527 - 537

74. Роговская, И.И. Биохимический метод очистки производственных сточных вод. Текст. / И.И. Роговская, И.Л. Лазарева. Москва: Стройиздат, 1967.- 142 с.

75. Руденко, Г.Г. Удаление примесей из природных вод на водопроводных станциях. Текст. / Г.Г. Руденко, И.Т. Гороновский. Киев: Буд1вельник, 1976.-206 с.

76. Сарапулова, Г.И. Проблема экологического нормирования и контроля загрязняющих веществ в воде Текст. // Г.И. Сарапулова, Е.В. Зелинская Е.В. Екатеринбург: 9 международный симпозиум Екатеринбург. 2007 -С. 214-215 (437 е.).

77. Советский энциклопедический словарь, изд. «Советская энциклопедия» Текст.-М., 1982г., С. 1430

78. Совещание руководителей водохозяйственных органов стран членов СЭВ< Новые методы интенсификации очистки и доочистки сточных вод Текст. Сводный отчет по теме ИБ - 01. — Москва: секретариат СЭВ 1986.- 97 с.

79. Соломенцева, И.М. Украинский химический журнал, Текст. // И.М. Со-ломенцева, А.А.Баран, А.И. Посторонко, О.Д. Куриленко. Киев: Науко-ва думка, 1973. - Т. 39. - № 8. - С. 785

80. Соломенцева, И.М., Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем Текст. // И.М. Соломенцева, A.A. Баран, О.Д. Куриленко. Киев: Наукова думка, 1975 - Вып. 7. - С. 68 - 72

81. Справочник по свойствам и методам анализа и очистке воды. Текст. Киев: Наукова думка, 1980. - 680 с.

82. Степановских, A.C. Прикладная экология Текст. / A.C. Степанов-ских. Москва: Юнити, 2003. - 750 с.

83. Чувашова, JI. H. Современное состояние антропогенного воздействия на водные объекты Забайкалья Текст. / JI. Н. Чувашова, В.Н. Засло-новский. Чита: ЧитТУ, 2000. - С. 4.

84. Шифрин, С.М. Очистка сточных вод предприятий мясной и молочной промышленности Текст. / С.М Шифрин, Г.В. Иванов, Б.Г. Мишуков, Ю.А. Феофанов. — Москва: Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 272с.

85. Яковлев, C.B. Водоснабжение и сантехника Текст. // C.B. Яковлев, В.В.Ванин-Техника, № 10, 1972. С 33 - 357.

86. Bories Ф., Raynol J., Mangenet J. Propriétés floculantes des microorganismus (biofloculation). Inststries alimentaires et agricoles, 1978, 95, N9 1

87. Breoks. R.W. Journal of Water Pollution Control Federation v. 66, N4, Текст. // R.W. Breoks, A.M. Mun 1967. P. 129- 133.

88. Cover A.E. Chem. Eng. Progr. Symp. Series v. 67 N9 Текст. // A.E. Cover, C.D. Wood. 1971. P. 135-146

89. Fleer G. J., Lyklema J Текст. //J. Coll. a. Int. Sei., 1974. -V. 46. №1.- P. 1-12

90. Gregory J. Текст. // J. Gregory Coll. a. Int. Sei., 1975. V. 42. P. 448

91. Susumu, Akashi Akira, Shioda Noriaki, Москва: Информационно-издательский центр ОАО Патент, 2007. - С.25.

92. Hoeve C.A.J. Polim. Sei. (С), // C.A.J. Hoeve J., 1970, v. 30, N 2, p. 361 -365

93. Ide Т. H. Chem. Eng. Progr. Symp. Series N. Arimitsun Текст. // T. Ide, N. Matsomoto H. Chem. Eng. Progr. Symp. Series, 1967, v. 63., p: 4654.

94. Москва: Информационно-издательский центр ОАО Патент, 2007. — С.27.

95. Kreisl J.F. Chemical Wastewater Treatment // J.F. Kreisl, J.J. Westrik 1972. 1, Sept. 18-22, p. 1-11.

96. La Mer V. К. Adsorbtion flokulation of macromolecules at the liquid -solid interface. Revue о Pure and Applied Chemistry Текст. // V.K. La Mer and T.W. Healy 1963, V 13 N5- p 112-139.

97. La Mer V. К. Filtrarion of Colloidal Dispersions Flocculasociety № 42 Текст. // V. К. La Mer 1966. P. 248 -254.

98. La Mer V. K. Disc. Farad. Soc., Текст. // V. К. La Mer Disc. 1966. №42.-P. 248

99. La Mer V. K., J. Coll. Sei., Текст. // V. К. La Mer, R. H. Smellie. 1956.-V. 11.-№6.-P. 704

100. Naylor А. Е. Journal of Water Pollution Control Federation v. 66, N 4 Текст. // A. E. Naylor, S.C. Evans, K.M Danscomse. 1967. P. 77- 82.

101. Peter C.G. Water Research, v. 6, N 3 Текст. // C.G. Peter, R.L. Isaak R.L., R. Hibberd* 1972. P. 38 -42.

102. Smith I. Manual of Disposal of Refinery Wastes v. 4 Текст. // I. Smith 1963. part В F! 240-251.

103. Smith J. M-. Chemical Wastewater Treatment Текст. // J. M. Smith, A.N. Masse, W.A. Feige 1972/ 1,Sept. 18-22- P. 104-117

104. Stephan G. J. Water Pollution Control federation v.40 Текст. // G. Stephan, L. Weinberg, 1968. P. 529-534.

105. Tenny, M.W. Biotechnol. a. Bioeng V.15. № 6 Текст. // M.W. Теппу. 1973.-Р. 312.

106. Ucida S. Sei. a. Ind. v. 48 N 9 Текст. // S. Ucida. 1974. P. 357 - 364.

107. Foshee W. C. Impovement in Coal Preparation. Water Glazifucation theough Polimer Flocculation. Mining and Net. Текст. // W. C. Foshee. 1982. P. 112-116.

108. Walles W. E. J. Coll. a. Int. Sei V. 27 // W. E. Walles. 1968. P. 36

109. Warhmann F. Manual of Disposal of Refinery Wastes v. 4 Текст. // F. Warhmann. 1962 , part A, P. 112- 149.

110. Kwan-Chow Lin Plant Data Analysis of Temperature Significance in the Activated Sludge Process Journal of Water Pollution Control Federation Текст. // Kwan-Chow Lin, Gary W. Heinke. Journal of Water Pollution Control Federation- 1977. 2. P 366 -374

111. Jerry D: Boyle. Biological Treatment Process in Cold Climates Текст. // Jerry D. Boyle.: Water and Sewade Works, April, 1976. 30. P 248 -252.

112. ГОСТ P ИСО 5725 2 - 2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений Текст. / - Москва: Госстандарт России.

113. Хумитаке Секи Органические вещества в водных экосистемах Текст. / Секи Хумитаке Ленинград: Гидрометеоиздат, 1986. - 199 С.

114. Методические рекомендации по проведению оперативного гидробиологического контроля на сооружениях биологической очистки / Москва, Министерство мелиорации и водного хозяйства РСФСР, Центральная гидрохимическая лаборатория, 1983. — 20 с.