Экологическая эффективность биосорбционного способа очистки промышленных сточных вод - ОНПЗ» (стр. 1 )

На правах рукописи

ШЛЁКОВА Инна Юрьевна

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОСОРБЦИОННОГО СПОСОБА ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД – ОНПЗ»

03.00.16 – экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Омск – 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Омский государственный
педагогический университет и в -ОНПЗ».

Научный руководитель: Официальные оппоненты: Ведущая организация:

доктор биологических наук, профессор доктор биологических наук, профессор кандидат биологических наук, доцент ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и соци­альному развитию»

Защита состоится 19 мая 2009 г. в 12 часов на заседании дис­сертационного совета ДМ 212.177.05 при Омском государственном педагогическом университете г. Омск, ул. Набе­режная Тухачевского, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского госу­дарственного педагогического университета.

Автореферат разослан «17» апреля 2009 г.

Ученый секретарь
диссертационного совета
кандидат биологических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Изучение процесса биологической очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, способов по­вышения его экологической эффективности, исследование альтерна­тивных биосорбентов и сохранение видового разнообразия организмов активного ила при очистке промышленных сточных вод сложного со­става – весьма актуальные проблемы как для прикладной экологии
в целом, так и для каждого предприятия в частности.

Технологические установки и другие производственные объекты переработки углеводородных систем являются источниками загрязне­ния водного бассейна нефтепродуктами, фенолами, деэмульгаторами, сернистыми соединениями, минеральными солями, металлами и дру­гими вредными для окружающей среды примесями. На многих нефте­перерабатывающих предприятиях завершающим этапом очистки сточ­ных вод является биологическая очистка в аэротенках (Абросимов, 2002; Аксенов, 2005; Воробьева 2009; Швецов, 2004).

Биологический метод очистки сточных вод обладает рядом несо­мненных достоинств, к числу которых относится его экологичность:
в процессе биологической очистки не образуется чуждых природной среде соединений, а происходит деструкция органических загрязнений до углекислого газа и воды. Биологическая очистка воды – это эколо­гический процесс: благодаря применению технологий очистки про­мышленных и городских сточных вод осуществляется защита природ­ной среды от загрязнения, причиняющего значительный ущерб (Барак, Карюхина, 1983; Алексеев, 2007).

Современный уровень развития общества, промышленного про­изводства, экологическое состояние окружающей среды обусловили повышение требований к качеству сточных вод, сбрасываемых в вод­ные объекты, а традиционные технологии биологической очистки
в аэротенках уже не позволяют достичь необходимой степени очистки (Анфимова, 2003; Сироткин, 2007).

Одним из наиболее эффективных и очевидных способов увели­чения окислительной мощности и улучшения ряда технологических показателей традиционных биологических очистных сооружений яв­ляется применение адсорбционной иммобилизации биомассы на по­верхности инертных или активных твердых материалов (Нагаев, 1998; Рудакова, 2003; Сироткин, 2002).

Таким образом, исследование эффективности биосорбционного способа очистки сточных вод, реализуемого в типовых аэротенках ко­ридорного типа, представляет научный интерес.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является исследование возможности повышения экологической эффективности биологической очистки сточных вод -ОНПЗ» при внесении в аэротенки альтернативного биосорбента – коксовой пыли (отхода производства кокса).

Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:

Исследовать эффективность биосорбционной очистки сточных вод -ОНПЗ» в лабораторных условиях с примене­нием в качестве альтернативного биосорбента коксовой пыли. Сравнить эффективность биологической и биосорбционной очистки промышленных сточных вод -ОНПЗ». Изучить особенности биосорбционной очистки сточных вод -ОНПЗ» в лабораторных условиях с применением различных сорбентов: альтернативного биосорбента и порошкообраз­ного активного угля (ПАУ). Подготовить практические рекомендации для цеха очистных сооружений -ОНПЗ».

Научная новизна. Впервые применен биосорбционный метод очистки промышленных сточных вод с использованием в качестве биосорбента коксовой пыли – отхода производства кокса. Изучены особенности биосорбционной очистки сточных вод ­нефть-ОНПЗ» в лабораторных условиях с применением различных сорбентов: коксовой пыли и порошкообразного активного угля. Уста­новлена возможность их использования для очистки промышленных сточных вод от трудноокисляемых соединений, улучшения состояния активного ила и стабилизации системы очистки в целом.

Впервые изучены особенности биологической очистки сточных вод в -ОНПЗ» и проведены исследования спосо­бов её интенсификации.

Показана высокая эффективность биосорбционного метода очи­стки сточных вод, содержащих большое количество трудноокисляе­мых соединений, в экстремальных режимах работы сооружений («зал­повые» сбросы).

Теоретическое и практическое значение. Полученные резуль­таты могут быть использованы для разработки проекта реконструкции очистных сооружений -ОНПЗ».

Показана высокая эффективность биосорбционного способа ин­тенсификации биологической очистки сточных вод в ­нефть-ОНПЗ» (улучшение состояния активного ила и технологических показателей).

Научно-практическая значимость работы состоит в исследовании перспективного направления в развитии биосорбционных технологий – поиска альтернативных биосорбентов.

Важность исследования определяется возможностью использова­ния биосорбционных технологий на базе традиционных аэротенков,
а также возможностью применения для очистки экономически выгод­ных биосорбентов – отходов производства. В результате при мини­мальных затратах будут улучшены как технологические показатели, так и эксплуатационные. Кроме того, использование данной техноло­гии на сооружениях биологической очистки в -ОНПЗ» позволит сократить время очистки сточных вод.

Разработана схема лабораторной установки и методика лабора­торных исследований биосорбционного метода очистки.

Положения, выносимые на защиту.

Основные особенности биологической очистки сточных вод -ОНПЗ» состоят в том, что очистке подвергаются производственные сточные воды сложного состава и периодически отмечается поступление сточных вод с высоким содержанием загряз­няющих веществ («залповый» сброс). При добавлении различных биосорбентов в систему биологи­ческой очистки, работающую в экстремальном режиме, повышается эффективность очистки сточных вод и улучшается состояние активно­го ила. Отход производства кокса определяется как альтернативный биосорбент с точки зрения высокой эффективности биосорбционной очистки и экономической целесообразности его применения. Приме­нение в качестве биосорбентов различных отходов производства –перспективное направление в развитии биосорбционных технологий.

Апробация работы. Материалы диссертации ежегодно доклады­вались на отчетных конференциях аспирантов ОмГПУ.

Материалы исследования были представлены на 13 Всероссий­ской научно-практической конференции молодых учёных и специали­стов «Инновационные технологии в педагогике и на производстве» (Екатеринбург, 2007), Всероссийской научно-практической конфе­ренции «Общие проблемы мониторинга природных экосистем» (Пен­за, 2007), 7 Международной научной конференции «Состояние био­сферы и здоровье людей» (Пенза, 2007), Международной научно-прак­тической конференции «Культура и образование как фактор развития региона» (Ишим, 2008), Всероссийской научно-практической конферен­ции студентов и аспирантов «Студенты вузов – школе» (Ишим, 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 науч­ных статей, одна из них – в журнале, рекомендованном экспертным советом ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций, библиографичес­кого списка и приложений.

Библиографический список включает 190 наименование, в том числе 22 зарубежных авторов. Материалы диссертации изложены на 125 страницах печатного текста. Работа иллюстрирована 19 рисунками и 26 таблицами.

Автор выражает благодарность генеральному директору -ОНПЗ» , кандидату биологических на­ук, доценту ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический уни­верситет» за помощь в проведении исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования, его теоре­тическое и практическое значение, сформулированы цель и задачи исследования, показана научная новизна, основные положения и апро­бация работы.

ГЛАВА 1. Обзор литературы

В главе проанализированы данные отечественной и зарубежной литературы об эффективности и способах реализации биосорбционных технологий. Рассмотрены экологические аспекты аэробной биологиче­ской очистки сточных вод, дана характеристика биосорбентов и ак­тивного ила как сложной биосистемы. Показаны экологическая харак­теристика и краткий обзор существующих методов очистки промыш­ленных сточных вод.

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования