Очистка низкоконцентрированных сточных вод от органических загрязнений и соединений азота на биофильтрах с загрузочным материалом из первичного полипропилена

Данное исследование посвящено решению проблемы очистки низкоконцентрированных сточных вод, содержащих органические загрязнения и соединения азота, с использованием биофильтров. Разработана технологическая схема реконструкции очистных сооружений малой производительности. Ключевым элементом схемы является применение загрузочного материала из первичного полипропилена с ромбической сетчатой структурой. Выбор данного материала строго обоснован его подтвержденной высокой эффективностью в процессах теплообмена в градирнях, где он обеспечивает формирование высокоэффективного капельно-пленочного режима орошения. Данный режим гарантирует оптимальное распределение жидкости в виде тонких пленок по обширной удельной поверхности, что является критически важным для усиления прикрепления биопленки и деградации загрязняющих веществ в биофильтре. Для валидации подхода создана специализированная лабораторная установка, моделирующая процессы совмещенной нитрификации-денитрификации в биофильтрах с предложенной загрузкой. Программа исследований включает комплексный санитарно-химический анализ очищенных стоков и детальное изучение свойств и активности формирующейся биопленки. Результаты демонстрируют потенциал материала для интенсификации биологической очистки в условиях существующих пространственных ограничений.

1. Гогина Е.С. Удаление биогенных элементов из сточных вод : монография. М. : АСВ, 2010. 120 с.

2. Гогина Е.С., Янцен О.В., Ружицкая О.А., Дабровски В., Жилка Р., Боружко Д. Интенсификация процессов удаления соединений азота из сточных вод на биофильтрах // Вода и экология: проблемы и решения. 2016. № 3 (67). С. 35–45.

3. Лыкова О.В., Гогина Е.С. Биофильтры, их преимущества и недостатки // Вестник МГСУ. 2009. № S1. С. 114–117.

4. Саломеев В.П. Реконструкция инженерных систем и сооружений водоотведения : монография. М. : Изд-во АСВ, 2009. 192 с.

5. Залетова Н.А. Очистка городских сточных вод от биогенных веществ (соединений азота и фосфора) : дис. ... д-ра техн. наук. М., 1999. 50 с.

6. Янцен О.В. Глубокая очистка сточных вод от соединений азота на биофильтрах // Водоснабжение и санитарная техника. 2016. № 9. С. 64–69.

7. Янцен О.В. Современные решения по реконструкции малых канализационных очистных сооружений: конструкция и расчет // Водоснабжение и санитарная техника. 2019. № 9. С. 57–61.

8. Янцен О.В., Кондюрин Н.Ю. Очистка сточных вод на биофильтрах. Опыт и перспективы применения для глубокой очистки от соединений азота // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство и строительные технологии : сб. ст. 81-й Всеросс. науч.-техн. конф., Самара, 15–19 апреля 2024 года. Самара : Самарский государственный технический университет, 2024. С. 563–571.

9. ГОСТ 25150–2024. Межгосударственный стандарт. Канализация. Термины и определения (введ. в действ. Приказом Росстандарта от 25.12.2024 № 1987-ст).

10. Кирсанов В.В. Методика определения параметров высоконагружаемого биофильтра с ­рециркуляцией и искусственной аэрацией для очистки сточных вод с изменяющейся нагрузкой : науч.-практ. и учеб.-­метод. журнал. 2017. № 9. С. 14–16.

11. Макиша Н.А., Янцен О.В. Гидравлическое моделирование и исследование процессов очистки сточных вод на биофильтрах с использованием плоскостной загрузки // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. № 11 (94). С. 171–174.

12. Воронов Ю.В., Саломеев В.П., Ивчатов В.П. Примеры расчетов биологических фильтров и станций биофильтрации : учеб. пособе для вузов. М. : МИСИ, 1989. 68 с.

13. Словцов А.А. Совершенствование процессов биологической очистки сточных вод с помощью прикрепленных биоценозов // Вестник МГСУ. 2008. № 3. С. 80–85.

14. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Биологические фильтры. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1982. 121 с.

15. Хенце М., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. Очистка сточных вод : учеб. изд. / пер. с англ. М. : Мир, 2009. 480 с.