Попенко Валерій Миколайович. Гігієнічна оцінка третинного очищення стічних вод у біологічних ставах з вищою водяною рослинністю

brief description

Попенко Валерій Миколайович. Гігієнічна оцінка третинного очищення стічних вод у біологічних ставах з вищою водяною рослинністю. : Дис... канд. наук: 14.02.01 - 2008.

Попенко В.М.Гігієнічна оцінка третинного очищення стічних вод у біологічних ставах з вищою водяною рослинністю. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.02.01 гігієна. Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, Київ, 2008.
Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню умов третинного очищення і зменшення вмісту біологічних, органічних і мінеральних забруднень у промислових стічних водах.
Дослідженнями в дослідно-експериментальних та промислових біоставах у складі очисних каналізаційних споруд Криворізького гірничо-збагачувального комбінату окислених руд м. Долинська Кіровоградської обл. встановлені оптимальні параметри третинного очищення та зменшення вмісту патогенної мікрофлори в стічних водах за рахунок антагоністичних взаємовідносин у біоценозі при гідравлічному навантаженні на біостав не більше 3 000 м3/га площі/добу стічних вод, органічному навантаженні 0,578 г БСК5/ добу/м3поступаючих стоків і терміні перебування стоків у споруді впродовж 5-7 діб. Показано, що серед вивчених вищих водяних рослин (ВВР) існують види, що ефективно впливають на процеси доочищення стічних вод від органічних і мінеральних забруднень та здатні виділяти біологічно-активні речовини, які згубно впливають на патогенну мікрофлору. Доведена можливість широкого використання біоставів з ВВР, як альтернативного способу третинного очищення промислових стічних вод підприємств металопереробної галузі в порівнянні з іншими фізико-хімічними методами доочищення.

В дисертаційній роботі розв’язано актуальну науково-практичну задачу проведено гігієнічну оцінку і вивчені закономірності третинного очищення стічних вод у біологічних ставах з вищими водяними рослинами від біологічних, органічних і мінеральних забруднень. Доведено, що використання в очисних каналізаційних спорудах біологічних ставів з вищими водяними рослинами значно покращує якість третинного очищення промислових стічних вод металопереробної галузі за різними критеріями, що має важливе практичне значення.
1. Запропоновані параметри гідравлічного навантаження біологічно очищеними стічними водами в кількості не більше 3 000 м3/га площі/добу на промисловий біостав з вищими водяними рослинами та тривалість перебу-вання їх у споруді терміном не менше 5 діб. Цим самим досягається ефек-тивне третинне очищення біологічно очищених промислових стічних вод від залишків розчинених органічних речовин за БСК5до 5-8 мг О2/дм3(ефектив-ність доочищення 94,1%), ХСК до 30,57 мг О2/дм3(78%), азоту амонійного до 0,1 мг/дм3(99,17%), фосфатів до 0,4 мг/дм3(79,3%), завислих речовин до 3,3 мг/дм3(93,52%). Вміст розчиненого кисню у воді відкритої водойми після скиду доочищених стічних вод становив від 6 до 8,5 мг О2/дм3(за норми не менше 4 мг О2/дм3) упродовж всього періоду експлуатації біоставів.
2. На третинне очищення доцільно направляти такі промислові стічні води металопереробної галузі, що мають показники органічного забруднення за БСК5не більше 50,0 мг О2/дм3, за ХСК не більше 80,0 мг О2/дм3; мінерального забруднення за азотом амонійним не більше 1,0-4,0 мг/дм3, азотом нітритним не більше 0,4 мг/дм3, азотом нітратним не більше 50,0 мг/дм3, фосфатами не більше 8,0-15 мг/дм3, жирів та масел не більше 0,7 мг/дм3, сухому залишку не більше 7,5-10 г/дм3та іншими; біологічного забруднення за колі-індексом не більше 3,0104КУО/дм3, загальним мікробним числом не більше 8,0103КУО/см3.
3. Вперше встановлено, що в екстрактах вищих водяних рослин присутні біологічно-активні речовини з антимікробними властивостями, дія яких на віруси є більш виражена, аніж на бактерії групи кишкової палички. Найактивнішою виявилася лепеха болотяна, екстракти якої у воді при 0,5-1% концентрації інактивували віруси поліомієліту на 99,8-99,9% при 30 хв експозиції.
4. Доведено згубну дію біологічно-активних речовин із вищих водяних рослин на кишкові бактерії та віруси. В біологічно очищених стічних водах при проходженні останніх через зарості очерету звичайного, рогозу широколистого й вузьколистого та лепехи болотяної значно зменшувалася кількість санітарно-показових мікроорганізмів, за рахунок антагоністичних взаємовідносин у біоценозі. Зокрема, індекс бактерій групи кишкової палички з 1,1104КУО/дм3зменшувався до 3,0102КУО/дм3(на 96,61-99,36%) та ентеровірусів з (1,0±0,2)103БУО/дм3до їх відсутності (ефективність видалення 98,03-100%) незалежно від пори року експлуатації біоставів.
5. Показано, що в біоставу з вищими водяними рослинами крім ефективного природного біологічного третинного доочищення стічних вод від залишків розчинених органічних речовин і санітарно-показових мікроорганізмів відбувається також демінералізація складу води, при якій зменшується сухий залишок та вміст інших мінеральних речовин (хлоридів, сульфатів, кальцію, натрію, магнію, солей важких металів та радіонуклідів) на виході з біостава, що дає можливість використання глибоко доочищеної води в сільському господарстві.
6. Доведено, що скид третинно очищених промислових стічних вод у біоставу з вищими водяними рослинами в поверхневу водойму р. Березівку не веде до евтрофікації останньої і порушення гідрологічних, гідрохімічних та інших режимів. Крім того, покращується якість поверхневої водойми за санітарно-хімічними та санітарно-бактеріологічними показниками. За деякими санітарно-хімічними показниками (рН, завислими речовинами, сухим залишком, жорсткістю, вмістом заліза, бікарбонатів, кальцію, магнію та ін.) також відбувалося покращення якості річкової води вниз за течією в результаті розбавлення більш чистою водою із біостава з вищими водяними рослинами.
7. Показано, що ефективне третинне очищення промислових стічних вод у біоставу з вищими водяними рослинами Криворізького гірничо-збагачувального комбінату окислених руд при дотриманні оптимальних технологічних параметрів роботи очисної споруди дозволяє досягти таких показників її якості, що дозволяють повернути до 40% води у зворотне, закрите технічне водопостачання. Це зменшить забір води поверхневих водойм на потреби технологічного процесу і сприятиме раціональному використанню водних ресурсів. Отримано акти впровадження.
8. Впровадження в практику третинного очищення промислових стічних вод у біоставах з вищими водяними рослинами є одним із природних, надійних та рентабельних способів охорони поверхневих водойм від потрапляння біологічних забруднень, розчинених органічних речовин та мінеральних сполук, що сприяє збереженню останніх для господарсько-питного водопостачання. Така технологія доочищення стічних вод сприятиме запобіганню інфекційних і неінфекційних хвороб серед населення, що розповсюджуються водним шляхом.