Инженерное оборудование

Инженерное оборудование зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

— удаление этих соединений биохим. способом с целью использования воды для хоз.-пить-евого водоснабжения. В подземных водах могут находиться органич. азот, нитриты, нитраты и ионы аммония. Общее содержание их обычно не превышает 5 мг/л. Наличие соединений азота в воде может стать причиной развития микробиология, образований в водопроводных трубах и резко интенсифицировать процессы коррозии металла.

Органический азот входит в состав гуминовых веществ (25—60%), аминокислот (21 — 35%), хлорофилла (1—3%), пептидов и пр. Он может быть продуктом биологич. процессов, а также попадать в подземные воды со сточными. В чистых водах содержание органич. азота (по Къельдалю) не должно превышать 1 мг/л. Для очистки подземных вод от нитрат-ионов за рубежом применяют биологич. денитрифика-цию, используя в качестве источника углерода уксусную к-ту, природный газ (метан) , этиловый спирт и т.д. В нашей стране денитрификация подземных вод не применяется. Нитрит-ионы во много раз токсичнее нитратов. При взаимодействии их с разл. аминами или алкилкарбонатами в организме человека могут образовываться канцерог. нитрозосоединения. ПДК нитритов (по N02) для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования — 3,3 мг/л. Допустимое содержание нитритов в питьевой воде ~ 1 мг/л (по N). В воде из артезианских скважин на территории нашей страны наличие нитрит-ионов в концентрации > 1 мг/л встречается крайне редко.

Наиболее часто возникает проблема удаления из воды аммонийного азота. При рН 6—8 в воде находится гл. обр. NH + Аммонийный азот может попадать в подземные воды со сточными водами; в результате аммонификации,— разложения микроорганизмов азотсодержащих органич. соединений (белков, мочевины, нуклеиновых к-т и т.п.), а также вследствие внесения удобрений в почву. Наличие в воде ионов аммония совместно с нитратами свидетельствует о недавнем загрязнении воды бытовыми сточными водами.

По отечеств, нормам в источниках хозяйственно-питьевого водоснабжения содержание азота аммиака не должно быть выше 2 мг/л. Согласно европейскому стандарту в питьевой воде не должно быть аммонийного азота более 0,5 мг/л. Тра-диц. метод удаления ионов аммония из воды — хлорирование, к-рое можно осуществлять в зависимости от качества воды как до, так и за точкой перелома на кривой хлоропоглощаемости (зависимости концентрации остаточного хлора от его дозы). При хлорировании воды могут образовываться хлорамины, а также молекулы азота; уд. расход хлора составляет б— 15 мг/л, миним. теоретич. расход — 3,55 мг/мг. Практически из всех существующих методов удаления аммонийного азота (аэрация в щелочной среде, обратный осмос, ионный обмен на клиноптило-лите) наиболее приемлема биологич. нитрификация. Эта технология наиболее экономична и экологически чиста. Под биологич. нитрификацией понимают процесс биологич. превращений восстановл. соединений азота в окисл. неорганич. Сначала аммонийные соединения окисляются бактериями родов: Nitrosomonas, Nitrosospire, Nitrosococcus, Nitrosolobus (первая фаза) до нитритов. Затем нитрит-ионы окисляются бактериями родов: Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus (вторая фаза) до нитратов. Нитрификаторы — об-лигатные автотрофы развиваются также и в отсутствие органич. соединений. При биологич. окислении аммонийного азота расходуется 4,6 мгО/мг, при этом образуется 0,09 мг биомассы. Применение иммо-билизов. (закрепл. на поверхности зернистой загрузки) микроорганизмов повышает скорость реакции на порядок, причем важно повысить возраст активного ила. Биологич. процесс нитрификации в значит. степени подвержен ингибированию. В порядке снижения ингибирующего воздействия ингибиторы располагают след. образом: Си, Ag, Hg, Ni, Cr, Zn, фенол, цианиды. Нитрификация проходит эффективно при содержании раствор, кислорода > 4 мг/л. При содержании кислорода 2 мг/л эффект нитрификации достигает 50% макс. Бактерии-нитрификаторы обладают слабой способностью к флокуля-ции. Поэтому материал твердого носителя, на к-ром закрепляются микроорганизмы, оказывает сильное влияние на эффективность процесса и соотношения продуктов реакции.

Скорость процесса окисления аммонийного азота зависит от возраста ила, темп-ры, рН среды, концентрации микроорганизмов, аммонийного азота, раствор. в воде кислорода, материала-носителя. Оптим. значение рН процесса нитрификации 8. Процесс идет при темп-ре выше 5°С.

Высокое содержание аммонийного азота в роде из артезианских скважин сопровождается присутствием и др. неже-лат. в-в, напр. марганца, железа, сероводорода, агрессивного диоксида углерода и т.д. Для очистки воды из артезианских скважин от сероводорода, аммонийного азота и удаления агрессивной углекислоты разработан технологии, процесс с использованием реактора биохим. окисления, после к-рого вода направляется -на стандартные скорые фильтры. В этом процессе снижается также содержание диоксида углерода, метана, нефтепродуктов, фенолов, марганца, ПАВ, тяжелых металлов, органич. в-в, нередко загрязняющих подземные воды. Реактор биохим. окисления представляет собой резервуар, загруж. гранитным щебнем (крупностью 10— 30 мм). Толщина слоя загрузки — 1м. По дну резервуара прокладываются 2 системы: для распределения воды и воздуха. Исходная вода подается через распределит. систему, поднимается снизу вверх, проходит через слой щебня и при этом барботи-руется воздухом, а затем отводится на стандартные скорые фильтры. На зернах загрузки реактора развивается биопленка, состоящая из активного ила, частицы к-рого выносятся из реактора и задерживаются на фильтрах. Период "созревания" микрофлоры, после к-рого эффект очистки от аммонийного азота становится макс. и в дальнейшем не увеличивается, составляет 2—4 недели. После реактора биохим. окисления содержание взвеш. в-в превышает допустимое для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Высокомолекулярные электролиты интенсивно образуются в фазе эндогенной респирации, и в этой фазе способность микроорганизмов к флокуляции наибольшая. Важное влияние на флокулирутощие свойства активного ила оказывают возраст ила и нагрузка на ил. Чем больше возраст ила и ниже нагрузка на ил, а также чем выше концентрация кислорода в воде, тем сильнее проявляется способность ила к флокуляции. Увеличение в неск. раз возраста ила в реакторе биохим. окисления по сравнению с возрастом активного ила в аэротенках (3—7 сут) — одна из важных причин более высоких технико-экономич. показателей очистки природной воды в реакторе.