Очистка воды от микробиологических загрязнений и биопленок в оборотных системах различного назначения

Аннотация

В процессах водоочистки и водоподготовки особенно важен выбор технологии подавления нежелательной микробиологической активности. Микробиологические загрязнения занимают первое место при оценке степени риска для здоровья человека, а также риска экономических потерь для всех производственных площадок, где есть оборотные системы охлаждения воды. Наиболее распространенный метод борьбы с микроорганизмами – хлорирование воды. Хлорирование питьевой воды применяется с 1870-х годов и по сей день, но ни этот метод, ни другие (кипячение, озонирование, ультрафиолетовое облучение, обеззараживание ультразвуком и проч.) не обеспечивают удаление биопленок. Описаны технологии с использованием установок каталитической обработки оборотной воды не только для удаления микроорганизмов из водяных систем, но в первую очередь для удаления и предотвращения дальнейшего образования биопленок как среды обитания микроорганизмов. Суть технологий заключается в образовании на поверхности металлического нерасходуемого катализатора активных биотензидов (биологические поверхностно-активные вещества естественного происхождения), которые обладают способностью удалять биологические загрязнения из замкнутых водооборотных систем, в том числе биопленки на поверхности оборудования, трубопроводов и т. п. В качестве примера внедрения технологий каталитической очистки водяных систем описано использование установок для обработки воды в системе горячего водоснабжения г. Кировска Мурманской области с целью избавления от сильного неприятного запаха (вызван заражением системы горячего водоснабжения сульфатредуцирующими бактериями и, соответственно, образованием сероводорода и меркаптанов). Применение установок каталитической очистки воды привело к снижению запаха в системе горячего водоснабжения г. Кировска до нормативных требований СанПиН 2.1.4.2652-10.

Ключевые слова

биопленка , биотензиды , водооборотные системы , катализатор , легионеллез , сульфатредуцирующие бактерии , установка каталитической очистки воды

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.147.23

Чухин В. А., Андрианов А. П.

О возможности идентификации биокоррозии в системах водоснабжения

Аннотация

Изложены результаты анализа литературных данных и собственных обследований стальных водопроводных труб систем холодного и горячего водоснабжения, подверженных внутренней коррозии. Общим фактором для всех обследованных образцов является наличие коррозионных бугорков по внутреннему периметру труб. Изучение бугристых отложений с помощью сканирующей электронной микроскопии позволило выделить в них четыре характерные зоны: подошву, ядро, твердую оболочку и тонкий поверхностный слой. Эти зоны различаются по структуре и химическому составу. Описан механизм электрохимической и микробно-индуцированной коррозии стальных труб. Предполагается, что зона под бугорками состоит из множества коррозионных электрохимических элементов. На внешней границе бугорка коррозия происходит с кислородной деполяризацией, а внутри – с водородной, причем преобладающее влияние на формирование внешнего плотного слоя оказывают потенциалы, возникающие при кислородной поляризации. Приводится гипотеза о механизме роста бугристых отложений и формировании их характерного строения. На основе изучения свойств осадков, взятых из эксплуатируемых трубопроводов с целью восстановления условий их образования, сделано предположение о приоритетном воздействии микробно-индуцированной коррозии на материал труб. Идентификация участия бактерий в коррозионном процессе, помимо прямого наблюдения, может быть сделана на основе обнаружения кристаллических оксидов железа, образующихся на поверхности остатков бактериальных клеток, и их магнетосом. Для окончательного ответа на вопрос о решающей роли бактерий в коррозии металлических трубопроводов требуются дальнейшие исследования.

Ключевые слова

биопленка , водоснабжение , коррозионные отложения , микробно-индуцируемая коррозия , сканирующая электронная микроскопия , стальные трубы , энергодисперсионный анализ

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.35:661.5

Лемэр Ромэн, Жэо Хонг, Томсон Крис, Кристенссон Магнус, Пивето Симон, Хеммингсен Стин, Вейе Фредерик, Зозор Филипп, Очоа Хуан

Деаммонификация основного потока сточных вод по технологии ANITA™Mox Process

Аннотация

ANITA™Mox – одноступенчатый процесс деаммонификации с использованием технологии биореактора с подвижным слоем загрузки (MBBR). Предыдущие исследования показали, что технология интегрированного биореактора с неподвижной загрузкой (IFAS) оказалась эффективным способом улучшить показатели ANITA™Mox при очистке сливной воды от обработки осадка (байпас). В настоящих исследованиях IFAS ANITA™Mox успешно использован для очистки основного потока осветленной сточной воды (основной поток) с низким содержанием ХПК как в пилотных испытаниях, так и в производственном масштабе. Использование простой и устойчивой системы разделения загрузочного материала (media sieves), сохраняющей биомассу анаммокс-бактерий в реакторе ANITA™Mox, является преимуществом для его широкого применения. Для повышения активности анаммокс-бактерий и подавления деятельности нитритокисляющих бактерий (NOB) была разработана стратегия непрерывной биоаугментации (возобновления биомассы) путем рециркуляции носителей биомассы (загрузка) и попеременной подачи в реактор сливной воды (байпас) и основного потока осветленных сточных вод. Предварительные экспериментальные исследования на сточных водах с низким ХПК после стадии удаления углерода в биореакторе MBBR показали высокую скорость удаления NH₄ – 1,4 г/(м²·сут) при 23°С. Результаты, полученные на установке промышленного масштаба (50 м³), где была реализована стратегия биоаугментации, показали эффективное подавление деятельности нитритокисляющих бактерий и высокую скорость удаления азота – до 0,3 кг/(м³·сут) при 18°C через несколько месяцев работы. Эти показатели выше, чем достигаемые в обычных системах с активным илом. В настоящее время проводятся дополнительные исследования для дальнейшей демонстрации преимуществ процесса ANITA™Mox при деаммонификации основного потока сточных вод и способов его интеграции в общую схему очистных сооружений канализации для реализации всех вероятных возможностей по рекуперации энергии и снижению эксплуатационных затрат.

Ключевые слова

ANITA™Mox , IFAS , MBBR , анаммокс , байпас (иловая вода) , биопленка , деаммонификация , нитритация , основной поток

Подробнее...

bbk 000000

UDC 628.353.001.2

Шувалов М. В., Стрелков А. К., Шувалов Р. М.

Биологическая очистка сточных вод на дисковых биофильтрах

Аннотация

Приводится анализ результатов исследования геометрических, физико-химических и биологических параметров биопленки в дисковых биофильтрах, а также эффективности биологической очистки бытовых сточных вод с использованием дисковых биофильтров на действующих станциях очистки. Сведения о технологических параметрах дисковых биофильтров необходимы для расчета этого вида сооружений при проектировании станций очистки бытовых сточных вод.

Ключевые слова

биологический параметр , биопленка , геометрический параметр , дисковый биофильтр , станция очистки , сточные воды , физический параметр , химический параметр

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.353:661.5

Янцен О. В.

Глубокая очистка сточных вод от соединений азота на биофильтрах

Аннотация

Биофильтры, которые в основном были построены в 1960–1970-е годы в России, в большинстве случаев входят в состав малых очистных сооружений. В настоящее время значительная часть биофильтров находится в работоспособном состоянии (в связи с особенностями конструкции), но они осуществляют лишь неполную биологическую очистку. Представлены результаты лабораторных исследований технологии очистки сточных вод на биофильтрах. Рассмотрено несколько технологических схем очистки, предложены оптимальные режимы работы сооружений. Изучены свойства различных загрузочных материалов. Отмечены преимущества и недостатки рассмотренных технологий и загрузочных материалов. Приведены санитарно-химические показатели обрабатываемой воды. Представлены графики, отображающие протекающие процессы нитри-денитрификации. Обосновано применение двухступенчатой четырехзонной технологической схемы биологической очистки сточных вод. Предложенная технологическая схема позволит шире использовать биофильтры как при реконструкции существующих, так и при проектировании новых сооружений.

Ключевые слова

аммонийный азот , биопленка , биофильтр , глубокая очистка , денитрификация , загрузочный материал , лабораторные исследования , нитрификация , очистка сточных вод