Гігієнічна оцінка третинного очищення стічних вод у біологічних ставах з вищою водяною рослинністю (стр. 3 из 8)
Гідравлічне навантаження на дослідно-експериментальні біостави з ВВР становило 3 м3/м2 площі/добу. Усереднені дані органічних забруднень промислових стічних вод, що надходили на третинне очищення за БСК5 становили від 33 мг О2/дм3 до 36 мг О2/дм3.
Розрахунками встановлено питоме вагове навантаження на біостави, що складало 0,578 г О2/БСК5/добу/м3 надходячих стоків. Біостави працювали в постійному режимі навантажень промисловими стічними водами у весняно-літній та осінній період експлуатації.
Усереднені середньомісячні результати доочищення стічних вод у дослідно-експериментальних біоставах наведені в (табл. 1). Встановлено, що органічні забруднення стічних вод за БСК5 знизились від 34,73 мг О2/дм3 на вході до 5,09 мг О2/дм3 на виході їх із біоставів (при ГДК 15 мг О2/дм3). Ефективність третинного очищення становила 85,34% упродовж 5 діб перебування стоків у споруді. Показник ХСК стічних вод зменшився з 58,16 мг О2/дм3 на вході в біостави до 31,15 мг О2/дм3 на виході (при ГДК 80 мг О2/дм3), що становило 46,44% ефективності третинного очищення. Завислі речовини стічних вод зменшились з 13,58 мг/дм3 на вході в біостави до 6,45 мг/дм3 на виході (при ГДК 15 мг/дм3), що становило 52,51% ефективності доочищення. Вміст розчиненого кисню у воді збільшився з 3,91 мг О2/дм3 на вході в біостави до 6,27 мг О2/дм3 на виході впродовж 5 діб. У спорудах інтенсивно протікали процеси нітрифікації та денітрифікації стічних вод. Зокрема, вміст азоту амонійних солей в стічних водах знижувався з 0,52 мг/дм3 на вході в дослідно-експериментальні біостави до 0,39 мг/дм3 на виході (при ГДК 0,5 мг/дм3), концентрація азоту нітритного в стічних водах знизилась з 0,19 мг/дм3 на вході в біостави до 0,07 мг/дм3 на виході (при ГДК 0,08 мг/дм3), вміст азоту нітратного в стічних водах зменшився з 23,54 мг/дм3 на вході в біостави до 19,66 мг/дм3 на виході (при ГДК 40,0 мг/дм3).
Таблиця 1
Усереднені санітарно-хімічні та санітарно-мікробіологічні показники якості стічних вод дослідно-експериментальних біоставів у весняно-літній та в осінній періоди їх експлуатації
| Показники,(одиниці виміру) | Величини показників стічних вод | |||
| Біологічно очищених в очисних каналізаційних спорудах | Третинно очищених у дослідно-експериментальних біоставах | Достовірність відмінностей,р< | ||
 +m | +m | Ефект доочищення, % | ||
| рН | 8,57±0,05 | 8,39±0,04 | ‑ | |
| Температура, оС | 18,98±1,64 | 19,0±1,73 | ‑ | |
| Завислі речовини, мг/дм3 | 13,58±0,21 | 6,45±0,14 | 52,51 | р<0,001 |
| БСК5, мг О2/дм3 | 34,73±0,25 | 5,09±0,03 | 85,34 | р<0,001 |
| ХСК, мг О2/дм3 | 58,16±0,19 | 31,15±0,24 | 46,44 | р<0,001 |
| Розчинений кисень, мг О2/дм3 | 3,91±0,09 | 6,27±0,28 | ‑ | р<0,001 |
| Азот амонійний (NH4+),мг/дм3 | 0,52±0,06 | 0,39±0,03 | 25,0 | |
| Азот нітритний (NO2‑), мг/дм3 | 0,19±0,04 | 0,07±0,02 | 63,16 | р<0,05 |
| Азот нітратний (NO3‑), мг/дм3 | 23,54±0,91 | 19,66±0,58 | 16,48 | р<0,01 |
| Мікробне число, КУО/см3 | 6,7·103±8,8·10 | 6,9·102±3,9·10 | 89,66 | р<0,001 |
| Індекс БГКП, КУО/дм3 | 7,2·103±2,5·102 | 3,0·102±0,0 | 95,83 | р<0,001 |
Примітки: 1)
– середній місячний показник; 2) m – стандартна похибка.Суттєво знизились санітарно-бактеріологічні показники якості доочищених стічних вод. Так, загальне мікробне число в стічних водах дослідно-експериментальних біоставів зменшилось з 6,7·103 КУО/см3 на вході до 6,9·102 КУО/см3 на виході з них (ефективність доочищення – 89,66%); індекс БГКП стічних вод зменшився з 7,2·103 КУО/дм3 на вході в біостави до 3,0·102 КУО/дм3 на виході з них (ефективність – 95,83%).
Отримані дані ефективного третинного очищення стічних вод в умо-вах дослідно-експериментальних досліджень підтверджені в промислових біоставах з ВВР для третинного очищення стічних вод від підприємства металопереробної галузі та рекомендовано для послідуючого їх використання як технічної води в закритому, зворотньому водопостачанні.
Експериментальне обґрунтування доцільності застосування біоставів з вищими водяними рослинами для зменшення вмісту патогенної мікрофлори у промислових стічних водах при їх третинному очищенні. Представлене обґрунтування доцільності застосування біоставів з вищими водяними рослинами для третинного очищення промислових стічних вод від патогенної мікрофлори у лабораторних умовах та розроблені рекомендації щодо подальшого їх застосування з цією метою у промислових умовах.
В умовах лабораторного експерименту нами проведено вивчення дії екстрактів із зелених водоростей (Сhlorella vulgaris, Ankistrodermus bijugatus, Scenedesmus quadricauda) і вищих водяних рослин – ряски малої (Lemna minor L.) на здатність останніх інактивувати патогенні бактерії та віруси в стічних водах (рис. 1).
Кількість вірусів (БУО/дм3)
Дослідженнями екстрактів із фітофлори встановлено, що зелені водорості мають виражену віруліцидну дію. При 30 хв контакті екстракту зелених водоростей у воді інактивується більш 73,33% вакцинного штаму вірусів поліомієліту ІІ типу Себіна. Екстракти вищої водяної рослини (ряска мала) інактивують понад 99,34% вірусних часток за вказаний час. Тобто віруліцидна активність ряски більш виражена, ніж у зелених водоростей. Однак, досягти повної інактивації вірусів за вказаний час (90 хв) в умовах лабораторного досліду не вдалося.
В подальшому експериментально досліджували вплив екстрактів із ВВР на інактивацію вірусів. Встановлено, що серед досліджених ВВР найвищу віруліцидну активність проявляли екстракти із лепехи болотяної (табл. 2).
Таблиця 2
Вплив екстрактів із вищих водяних рослин на інфекційну активність вірусів поліомієліту
| № з/п | Назва рослини | Показники інактивації вірусів (БУО/дм3) через | ||||
| 30 хв | 60 хв | 90 хв | Р1-2 | Р2-3 | ||
| Р1 | Р2 | Р3 | ||||
| 1. | Лепеха болотяна (Acorus calamus L.) |  |  |  | р<0,01 | р<0,01 |
| 2. | Рогоз (Typha latifolia et angustifolia L.) |  |  |  | р<0,01 | р<0,01 |
| 3. | Очерет звичайний (Phragmites communis Trin.) |  |  |  | р<0,01 | р<0,01 |
| 4. | Комиш озерний (Scirpus lacustris L.) |  |  |  | р<0,01 | р<0,01 |
| 5. | Контроль |  |  |  | − | − |
Примітки: 1) чисельник – залишкова інфекційність вірусів БУО/дм3; 2) знаменник – ефективність інактивації вірусів, %.
Так, при взаємодії екстрактів із вірусом поліомієліту через 30 хв інактивується 96,25% вірусних часток, через 60 хв – 99,53%, а через 90 хв наступала повна інактивація вірусів (100%). Інтенсивність інактивації вірусів залежала від концентрації екстрактів із вищих водяних рослин у воді біоставів (табл. 3).
Таблиця 3
Показники інактивації вірусів поліомієліту залежно від концентрації екстракту лепехи болотяної у воді
| Концентрація екстракту лепехи болотяної, % | Вихідний індекс вірусів, БУО/дм3 | Залишкова кількістьвірусів, БУО/дм3 | Ефективністьінактивації вірусів, % |
| 0,1% | (1,2 ± 0,7)·105 | (0,5 ± 0,05)·105 | 58,33 |
| 0,5% | (1,2 ± 0,7)·105 | (2,2 ± 0,1)·102 | 99,82 |
| 1% | (1,2 ± 0,7)·105 | (1,2 ± 0,1)·102 | 99,9 |
| 3% | (1,2 ± 0,7)·105 | 0 | 100 |
| 5% | (1,2 ± 0,7)·105 | 0 | 100 |
Примітка. Взаємодія вірусів з екстрактом лепехи болотяної відбувалась при температурі +22 оС впродовж 30 хв.