Зниження рівня бактеріального забруднення гідросфери комплексними фізико-адсорбційними методами очищення стічних вод

Abstract

Дисертаційну роботу присвячено забезпеченню екологічної безпеки гідросфери шляхом впровадження сучасних технологій очищення стічних вод від бактеріальних забруднень. екологічного ризику технології знезаражування стічних вод від бактеріального забруднення. Досліджено в лабораторних умовах ефективність процесу очищення стоків УФО, УЗК та за допомогою природних дисперсних сорбентів за різної тривалості знезараження та товщини шару стоків, а також за різної концентрації сорбентів. На основі отриманих даних побудовано математичну модель процесу знезараження стоків УФО. Ідентифікація отриманих теоретичних залежностей експериментальним даним дозволила встановити значення коефіцієнтів інактивації дією УФО , які можуть бути використані для розрахунку реальних процесів, для різних видів бактерій. Досліджено в лабораторних умовах ефективність процесу очищення стоків комплексними методами – УФО-адсорбційний та УЗК-адсорбційний. Досліджено знезараження методом УФО реальних стоків із КОС-2 Львівських муніципальних очисних споруд м. Львова. Розроблено принципову технологічну схему знезараження стічних вод. Диссертация посвящена обеспечению экологической безопасности гидросферы путем внедрения современных технологий очистки сточных вод от бактериальных загрязнений. Проведена оценка опасности бактериального загрязнения стоков. Исследованы в лабораторных условиях три метода очистки сточных вод –УФО, УЗК и адсорбция различными видами сорбентов. Для исследования были искусственно созданы модельные растворы с определенным содержанием бактерий, которые чаще всего встречаются в сточных водах. Исследования проводились при различной продолжительности облучения и разной толщине слоя стоков, подвергаемых очистке, а также при различной концентрации сорбентов. На основе полученных данных разработана математическая модель процесса обеззараживания стоков методом УФО. Идентификация полученных теоретических зависимостей экспериментальным данным позволила установить значения коэффициентов инактивации действием УФО , которые могут быть использованы для расчета реальных процессов для различных видов бактерий. Установлены оптимальные параметры очистки стоков методом УФО: при времени облучения 20 с. и толщине слоя стоков, подвергаемых очистке, 45 мм. В процессе очистки стоков методом УЗК установлено, что наибольшая эффективность наблюдается при использовании в качестве газовой фазы кислорода и аргона. Для адсорбционной очистки оптимальные результаты достигаются при использовании концентрации сорбента 10 г/дм3. В лабораторных условиях исследована эффективность процесса очистки стоков комплексными методами – УФО-адсорбционным и УЗК-адсорбционным. Исследования проходили в два этапа. Для УФО-адсорбционного метода очистки стоков первый этап исследований проводили при продолжительности облучения 20 с. и толщине слоя стоков, подвергаемых очистке, 25 мм и 45 мм. Концентрация сорбентов на втором этапе исследования составляла 20 г/дм3. Для УЗК-адсорбционного метода для первого этапа исследований через сточную воду барботировали кислород в УЗ реакторе. Установлено, что степень очистки стоков при использовании УФО-адсорбционной технологии значительно выше по сравнению со степенью очистки стоков УЗК-адсорбционной технологией. Исследована интенсивность обеззараживания методом УФО реальных стоков с КОС-2 Львовских муниципальных очистных сооружений. Исследования проводились при различной продолжительности облучения и различной толщине слоя стоков, подвергаемых очистке. Исследования показали, что при 20-секудном облучении и толщине слоя стоков, которые подвергаются облучению, 45 мм, удается достичь необходимой степени очистки. Исследовано динамику изменения индекса БГКП. Установлено, что в случае дополнительного введения стадии УФО удается достичь уменьшения начального значения индекса БГКП в 100 раз, а это гарантирует необходимый уровень экологической безопасности гидросферы. Разработана модернизированная схема Львовских канализационных очистных сооружений, которая включает стадию обеззараживания стоков УФО. Разработана также принципиальная технологическая схема, которая может применяться для обеззараживания сточных вод с целью повторного использования их в системе оборотного водоснабжения. The thesis is devoted to the ensuring of the hydrosphere ecological safety through the implementation of modern technologies of waste water treatment from the bacterial contamination, ecological risk of disinfection technology of wastewater from the bacterial contamination. The efficiency of wastewater treatment UV, USC (ultra sonic cavitation) is investigated in laboratory environment with using the natural dispersed sorbents at different disinfecting duration and thickness of wastewater layer as well as at different sorbents concentrations. Based on the received data the mathematical model of UV disinfection of wastewater is built. Identification of the theoretical dependences of experimental data allowed to set inactivation coefficients meaning by UV effect that may be used to calculate the actual processes for different types of bacteria. The efficiency of wastewater treatment by complex methods - UV-adsorption and USC-adsorption is investigated in laboratory environment. The disinfection by UV real effluents from WWTP-2 Lviv municipal treatment facilities of Lviv is studied. The principled technological scheme of wastewater disinfection is developed.