Динамика изменения содержания органических веществ в воде при биосорбции | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 15 августа, печатный экземпляр отправим 2 сентября.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Экология

Опубликовано в Молодой учёный №28 (318) июль 2020 г.

Дата публикации: 12.07.2020

Статья просмотрена: 7 раз

Библиографическое описание:

Нгуен, Тхань Хоа. Динамика изменения содержания органических веществ в воде при биосорбции / Тхань Хоа Нгуен, Хоанг Хоа Ву. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 28 (318). — С. 217-221. — URL: https://moluch.ru/archive/318/71517/ (дата обращения: 07.08.2020).



Фитотехнологии — это метод процессов очистки сточных вод, основанный на использовании естественной самоочищения водоемов с высшей водной растительностью, водной растительностью и микроорганизмами, который широко применяется в мире. Эксперимент установил, что спираль Vallisneria является одним из наиболее эффективных и технологичных водных растений, является своего рода «биологическим фильтром» и может использоваться для очистки сточных вод с использованием нескольких сорбентов, отличающихся очисткой аммонийного азота, нитритов и фосфатов. Мы рекомендуем использовать спираль на биоплато Vallisneria spiralis с керамзитом или вермикулит для очистки сточных вод.

Ключевые слова: фитотехнологии, сточная вода, Vallisneria spiralis.

К бытовым сточным водам относятся воды, поступающие в водоотводящую сеть от санитарных приборов, установленных в жилых, административных и коммунальных зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Их также называют хозяйственно-фекальными сточными водами. Фекальные сточные воды загрязнены физиологическими выделениями людей, а хозяйственные — загрязнениями, образующимися от мытья полов, сухими остатками, синтетическими моющими средствами и др. Бытовые сточные воды содержат крупные нерастворенные вещества — остатки пищи, овощей, тряпки, песок, фекалии, загрязнения органического и минерального происхождения в нерастворенном, коллоидном и растворенном состояниях. Также в них присутствуют различные бактерии, в том числе болезнетворные, поэтому они наиболее опасны с санитарной точки зрения. На 60 % бытовые сточные воды состоят из органических веществ: белков, жиров, углеводов. Органическому загрязнению этих вод соответствует БПКполн: 100–500 мг/л. Количество загрязнений, приходящееся на единицу объема бытовой воды, зависит от степени их разбавления водопроводной водой: чем больше воды расходует один житель, пользующийся канализацией, тем меньше концентрация загрязнений сточных вод [1].

Нами начато исследование систем гидрофитной очистки сточных вод жилищно-коммунальных хозяйств (ЖКХ) и птицефабрик (ПФ) Курской области, играющих значительную роль в загрязнении водоемов органическими и биогенными веществами. Несмотря на высокую степень загрязнения, стоки большинства этих предприятий (ок. 60 %) сбрасываются в биопруды или на рельеф практически без очистки.

Материалы иметоды

По нашим данным, в некоторых неочищенных стоках на входе в БП отмечены многократные отклонения от предельно допустимых концентраций по разным показателям: БПК5 до 2500 мг/дм3, аммонийный азот 15–20 мг/дм3, взвешенных веществ до 1000 мг/дм3, растворенный кислород < 1 мг/дм3.

К таким водным растениям относятся: рогоз, семейство рогозовые, два вида — рогоз широколистый (Typha latyfolia) и рогоз узколистый (Typha angystyfolia); камыш, семейство осоковые, два вида — камыш озерный (Scyrpus lacustris) и клубнекамыш приморский (Bolboschoenus maritimus), тростник, семейство злаковые, один вид — тростник обыкновенный (Phragmites australis) и некоторые водоросли [2]ю

Сорбентов: кирпичи, вермикулиты, песка, керамзиты.

Оределение концентрации ионов аммония: В мерных колбах на 50 мл готовят несколько стандартных растворов сравнения из рабочего стандарта юОбъём доводят бидистиллятом до 50 мл. В стандартные растворы прибавляют по 1–2 капли 50- % раствора сегнетовой соли и 1 мл реактива Несслера. Через 15–20 мин определяют оптическую плотность растворов при помощи фотометра КФК — 3 с λ=400–425нм.

Оределение концентрации нитрит — ионов: В мерных колбах на 100 мл готовят несколько стандартных растворов сравнения. До 100 мл доливают дистиллированной водой. К стандартным растворам добавляют 0,3 мг сухого порошка реактива Грисса и перемешивают. Через 10–15 мин определяют оптическую плотность растворов при помощи фотометра КФК — 3 с λ=536 нм.

Оределение концентрации фосфат — ионов: В мерных колбах на 100 мл готовят несколько стандартных растворов сравнения. Добавляют 2 мл молибденовокислого аммония. До 100 мл доливают дистиллированной водой. К стандартным растворам добавляют по 3–5 капель SnCl2 и перемешивают. Через 5 мин определяют оптическую плотность растворов при помощи фотометра КФК — 3 с λ=630 нм [3].

Результаты исследования

При одновременном содержании в ёмкости с водой и тростником аммонийного азота и нитритов можно наблюдать в течение 14 суток снижение концентрации аммонийного азота и рост концентрации нитритов. Это обусловлено окислением аммонийного азота до нитритов. Как видно из графика 3, по прошествии трёх недель концентрация этих загрязняющих веществ всё же становится ниже ПДК.

Рис. 1. Кинетика изменения концентрации нитритов при очистке воды

По данным из представленных графиков можно заключить о том, что через 7 суток лучше всего очищено содержимое банки с водорослями и вермикулитами, хуже — содержимое банки с водорослями 2. Через 14 суток улусшился состав в банке с водорослямии с вермикулитами и просто водорослями. Хуже — в банке, где был помещен тростник с керамзитом. Через 21 день практики нитритов нет, но остаточное количество нитритов наблюдается в пробах «водоросли+песок» (банка 7) и «тростник+керамзит» (банка 1).

Рис. 2. Кинетика изменения концентрации аммонийного азота при очистке воды

Еще мы смотрим эффект очистки от аммония азота. Первые 7 суток лучше в емкости с тростником и хуже в емкости с водорослями и песком. Через 14 суток лучшие показатели в емкости с водорослями и водорослямии с вермикулитом, а хуже — водоросли с песком. Через 21 день ионов аммония не обнаружено.

Рис. 3. Кинетика изменения концентрации фосфатов при очистке воды

При отчистке от фосфатов получим результат (рис. 3). Через 14 суток лучше состав емкости «водоросли с крошками» и хуже — водоросли (банка 6). Через 28 суток улучшился состав емкости «водоросли с вермикулитом», хуже — «водоросли» (банка 3).

Заключение

Проведенные исследования показывают, что высшая водная растительность может использоваться для очистки бытовых сточных вод. Наиболее эффективно применение высшей водной растительности в сочетании с сорбентами на сооружениях типа биоплато.

Эффект очищения сточных вод валлиснерией спиральной Vallisneria spiralis:

– По аммонийному азоту через 14 день очищен в 100 %

– По нитриту через 14 день эффект очищение в 100 %

– По фосфату через 28 день очищен в среднем 94 %

По результатам исследования мы рекомендуем использовать на биоплато валлиснерию спиральную Vallisneria spiralis.

Литература:

  1. Черемина, М. А. Использование тростника обыкновенного в очистке и доочистке сточных вод / М. А. Черемина // Сборник трудов V Международной научно — практической конференции. — Ростов-на-Дону: ЗАО «Ростиздат», 2008. — С. 498–500
  2. Пат. 82696 Россия, Заявка № 2008130793. Тростниковый фильтр для очистки бытовых сточных вод. Золотокопова С. В.; Черемина М. А. Опбл 10.05.2009
  3. Пат. 92006 Россия, заявка № 2009139430/22. Фильтр для очистки бытовых сточных вод. Золотокопова С. В.; Егоров И. С. Опбл. 12.11.2009
Основные термины (генерируются автоматически): аммонийный азот, вод, высшая водная растительность, оптическая плотность растворов, стандартный раствор сравнения, очистка воды, помощь фотометра, банк, водоросль, дистиллированная вода.


Ключевые слова

фитотехнологии, сточная вода, Vallisneria spiralis

Похожие статьи

Комбинированная технология удаления аммонийного азота...

Приведены схемы обработки и очистки хозяйственно-бытовых сточных вод по предлагаемой комбинированной технологии глубокого удаления аммонийного азота и органических примесей. Показаны результаты сравнительных производственных испытаний физико-химической и...

Оценка качества водных растворов различных регионов ЮФО РФ

Вода — составная часть всех пищевых продуктов. Технологические свойства, интегральный показатель качества и сроки хранения пищевых продуктов во многом зависят от свойств, количества и состояния содержащейся в них воды.

Оценка токсичности воды различных регионов ЮФО РФ

Засев водоросли производится с начальной оптической плотностью от 0,020 до 0,025. Оптическая плотность — мера ослабления света прозрачными объектами или отражения света

Для проведения опыта нами были взяты образцы воды и различных регионов южного...

Определение токсичности воды г. Кургана с помощью...

Измерение оптической плотности водоросли позволяет контролировать изменение численности клеток в контрольном и опытном варианте и на основе

Оценка качества водных растворов различных регионов ЮФО РФ. Вода — составная часть всех пищевых продуктов.

Влияние биологической очистки сточных вод на изменение...

В статье с помощью графиков на примере изменения содержания соединений неорганического азота в сточных водах проиллюстрирован процесс нитрификации, происходящий на канализационных очистных сооружениях с биологической очисткой.

Инновационные подходы к очистке сточных вод от соединений...

Приведен обзор современных способов очистки сточных вод от соединений азота. Рассмотрены преимущества и недостатки данных методов, а также приводятся характеристики очистки сточных вод от соединений азота с помощью иммобилизованной микрофлоры.

Исследование влияния состава воды на ризогенез растений

Не секрет, что с каждым сезоном посадочный материал становится все дороже, а ассортимент растений — все разнообразней. Зная несложные приемы размножения, можно обойтись минимальными затратами на единичные экземпляры лучших видов и сортов...

Характеристика методов исследования и результаты оценки...

Проанализированы результаты оценки питьевой воды.

Оптическую плотность растворов определяют при l = 410 нм.

Реактивы иоборудование: пробы почвы, пробирки, спирт, дистиллированная вода, фильтры...

Комбинированная технология удаления аммонийного азота...

Определение физико-химических параметров артезианской воды...

Пригодность питьевой воды определяется рядом анализов. Природные воды чистыми не бывают. В их составе всегда присутствуют

Именно поэтому слив неочищенных сточных вод ферм, дренажных вод полей, содержащих избыток соединений фосфора в водные бассейны...

Похожие статьи

Комбинированная технология удаления аммонийного азота...

Приведены схемы обработки и очистки хозяйственно-бытовых сточных вод по предлагаемой комбинированной технологии глубокого удаления аммонийного азота и органических примесей. Показаны результаты сравнительных производственных испытаний физико-химической и...

Оценка качества водных растворов различных регионов ЮФО РФ

Вода — составная часть всех пищевых продуктов. Технологические свойства, интегральный показатель качества и сроки хранения пищевых продуктов во многом зависят от свойств, количества и состояния содержащейся в них воды.

Оценка токсичности воды различных регионов ЮФО РФ

Засев водоросли производится с начальной оптической плотностью от 0,020 до 0,025. Оптическая плотность — мера ослабления света прозрачными объектами или отражения света

Для проведения опыта нами были взяты образцы воды и различных регионов южного...

Определение токсичности воды г. Кургана с помощью...

Измерение оптической плотности водоросли позволяет контролировать изменение численности клеток в контрольном и опытном варианте и на основе

Оценка качества водных растворов различных регионов ЮФО РФ. Вода — составная часть всех пищевых продуктов.

Влияние биологической очистки сточных вод на изменение...

В статье с помощью графиков на примере изменения содержания соединений неорганического азота в сточных водах проиллюстрирован процесс нитрификации, происходящий на канализационных очистных сооружениях с биологической очисткой.

Инновационные подходы к очистке сточных вод от соединений...

Приведен обзор современных способов очистки сточных вод от соединений азота. Рассмотрены преимущества и недостатки данных методов, а также приводятся характеристики очистки сточных вод от соединений азота с помощью иммобилизованной микрофлоры.

Исследование влияния состава воды на ризогенез растений

Не секрет, что с каждым сезоном посадочный материал становится все дороже, а ассортимент растений — все разнообразней. Зная несложные приемы размножения, можно обойтись минимальными затратами на единичные экземпляры лучших видов и сортов...

Характеристика методов исследования и результаты оценки...

Проанализированы результаты оценки питьевой воды.

Оптическую плотность растворов определяют при l = 410 нм.

Реактивы иоборудование: пробы почвы, пробирки, спирт, дистиллированная вода, фильтры...

Комбинированная технология удаления аммонийного азота...

Определение физико-химических параметров артезианской воды...

Пригодность питьевой воды определяется рядом анализов. Природные воды чистыми не бывают. В их составе всегда присутствуют

Именно поэтому слив неочищенных сточных вод ферм, дренажных вод полей, содержащих избыток соединений фосфора в водные бассейны...

Задать вопрос