Очистка сточных вод от соединений фосфора: обзор методов

биологическая очистка сточных вод

Бытовые сточные воды и сточные воды многих отраслей промышленности, сельского хозяйства характеризуются повышенным содержанием аммония и фосфора. Недостаточное удаление этих веществ из сточных вод является причиной загрязнения подземных и поверхностных вод, приводит к эвтрофикации природных водоемов. Биогенные элементы провоцируют развитие цианобактерий (сине-зеленых водорослей). Чрезмерная активность водорослей ухудшает работу водозаборных сооружений и рыбный промысел, уменьшает гидравлические параметры потока (скорости береговых течений), цветение водоемов также приводит к уменьшению растворенного кислорода, ухудшение условий для развития растительного и животного мира и нарушения нормального функционирования природных экосистем.

Высокий уровень содержания фосфатов в хозяйственно-бытовых сточных водах является проблемой последнего десятилетия в течение которого наблюдается рост содержания фосфатов с 6-8 мг/дм3 до 20-25 мг/дм3, и именно такой высокий показатель был достигнут в настоящее время. Основным источником попадания фосфатов в канализацию, согласно данным статистики, является бытовой сектор и различные отрасли промышленности, в которых широко применяется множество видов синтетических моющих средств.

Проблема удаления соединений фосфора из сточных вод не имеет оптимального решения в настоящее время и требует дополнительных исследований. Биологическая очистка сточных вод не позволяют достичь необходимой степени очистки от соединений фосфора, а физико-химические методы, показывая довольно хорошие результаты по степени очистки, требуют значительных затрат и дополнительно создают проблему необходимости обработки осадков, образующихся при реагентной обработке.

В основе биологического метода удаления соединений фосфора из сточных вод лежит жизнедеятельность микроорганизмов активного ила. Как известно, фосфор в определенных количествах необходим как для образования структуры клеток живых организмов, так и как средство для переноса энергии, которая расходуется на накопление в клетке запасных веществ. Метод глубокого удаления биогенных элементов из сточных вод базируется на традиционной биологической очистке с сочетанием анаэробных и аэробных процессов. В основе биологического метода удаления соединений фосфора лежит способность некоторых видов бактерий запасать в большем количестве растворимые ортофосфаты в клетках в форме нерастворимого полифосфата. В аэробной зоне в клетках происходит окисление ранее запасенных органических веществ, и выделенная энергия используется бактериями для поглощения ортофосфата из водной среды, превращая его в полифосфат для повторения цикла и роста клетки. Однако, наличие нерастворимых форм соединений фосфора может привести к снижению уровня очистки, так как нерастворимые соединения, находящиеся в виде твердой фазы, не могут усваиваться микроорганизмами, а потому необходима предварительная фильтрация или отстаивание стоков перед биологической очисткой.

При высоком содержании соединений фосфора не всегда удается его удалять биологическими методами. В этом случае используют реагентные методы. Выбор реагента зависит от его доступности и стоимости в регионе, где очищают стоки. Место его введения для каждого конкретного случая устанавливается индивидуально на основе предыдущих лабораторных исследований с последующей проверкой полученных результатов в промышленных условиях.

Рекомендуем ознакомиться с оборудованием для интенсификации процессов очистки сточных вод от соединений фосфора.