Файл: Вопросы водного хозяйства [сборник]..pdf

Анализ экспериментального материала показывает, что основные изменения в содержании органических ве­ ществ сточных вод происходят в первые 5—10 суток хранения. В табл. 1 приведены данные убыли величины БПК5 в различные интервалы времени. Выявленная не-

Таблица 1

Потери органических веществ, азота и фосфора в различные сроки выдержки при температуре 18—22°С

равномерность степени минерализации органических компонентов сточных вод во времени свидетельствует о сложном механизме происходящих процессов в систе­ ме и изменении скорости их протекания на разных эта­ пах. Резкое снижение величины БПК5 стока в начале выдержки может быть связано не только с биохимическим разложением органических веществ, но также и с осаж­ дением взвешенных частиц и коагуляцией растворенных органических компонентов.

На рис. 2 приведены кривые изменения общего азо­ та и фосфора. При выдержке стоков в температурном интервале 18—22°С наблюдается убыль азот- и фосфор­ содержащих компонентов системы. К 30-м суткам потери биогенных элементов составляют в среднем 65—70%. Однако убыль азота и фосфора, так же как и органиче­ ских веществ, не равномерна во времени (табл. 1). Ко­ личественно потери органических веществ, азота и фос­ фора относительно друг друга в период за 10 суток выдержки практически сохраняют постоянство. Для фос­ фора и органических веществ отношение разложившихся частей остается без изменения в течение месячного вы­ держивания стоков. Эти данные показывают, что в раз­ ные сроки хранения минерализация органических ве­

21 0

ществ и фосфорсодержащих компонентов сточных вод идет по единому при данных условиях механизму.

Убыль азота, как можно предполагать на основании данных табл. 1, после десятидневной выдержки проис­ ходит с изменением первоначального механизма вывода его из системы.

Кроме изучения изменения концентрации общего азо­ та, проводилось наблюдение за изменением минераль­ ных форм этого элемента. Нитраты и нитриты нами не обнаружены. Изменение концентрации ионов аммония в стоке приведены на рис. 3 и в табл. 2. При ежедневном контроле этого параметра установлено, что в темпера­ турном интервале 18—22°С содержание аммонийного азота увеличивается и на 10—12-е сутки достигает макси­ мального значения. При дальнейшей выдержке концент­ рация ионов аммония снижается. В анализируемых сто­ ках содержание ионов аммония колебалось в пределах 10—30 мг/л, в максимуме оно достигало 50—90 мг/л, а после 30 суток выдержки уменьшалось до 1—10 мг/л. При температуре 3—5°С ион аммония, как видно из рис. 3, накапливается в стоке, но максимального значе­ ния в рассматриваемый срок не достигает.

Остаточная концентрация азота и фосфора после ме­ сячной выдержки стоков в температурном режиме 18— 22°С соответственно составляет 50—70 и 20—30 мг/л.

211

Изменения концентрации биогенных элементов при тем­ пературе 3—5°С выражены недостаточно отчетливо.

По данным работы [5], при хранении сточных вод крахмального производства в аккумуляционном пруду

Рис. 3. Динамика аммонийного азота при выдержке сточных вод:

/ — при температуре 3—5°С; 2 — при температуре 18—22°С.

59 мг/л. Поскольку авторами не рассматривается тем­ пературный режим хранения стоков, соответствующая интерпретация с данными нашего эксперимента, прове-

21 2

денного в строго регламентированных лабораторных ус­ ловиях, затруднительна. Однако можно отметить, что если температура, по сравнению с другими факторами, оказывает большее влияние на изменение состава сточ­ ных вод, расхождение в степени убыли азота, по данным нашего исследования и работы [5], является зако­ номерным. Обращает внимание и тот факт, что абсолют­ ная концентрация азота в стоке, выдерживаемом в ста­ ционарных условиях в течение одного месяца и в акку­ мулирующем пруду-накопителе весь летний сезон, практически одинакова.

Существенным изменениям при хранении подвергает­ ся и концентрация водородных ионов в стоке (табл. 2). Общий сток крахмального производства имеет кислую реакцию среды и определяется величиной pH 5,0—6,5. В первые сутки выдержки pH стока уменьшается по от­ ношению к исходной величине, а затем на вторые-третьи сутки начинает увеличиваться и со временем возможен переход реакции среды из кислой в щелочную. При тем­ пературе 18—22°С pH стока после 30 суток выдержки в наших опытах становится равным 8,4—9,2.-При низких температурах (3—5°С) изменение величины pH стока происходит медленнее и в те же сроки хранения дости­ гает значений 6,5—7,5.

Учитывая, что в щелочной среде ион аммония не устойчив (трансформируется в газообразный аммиак [7]), можно объяснить динамику аммонийного азота при выдержке стока и появление максимума на кривой его изменения во времени. При комнатной температуре пос­ ле 10 суток выдержки pH становится равным 7,8—8,2. В кислой среде ионы аммония будут накапливаться в сис­ теме, при переходе реакции среды в щелочную возмож­ ны потери азота в форме газообразного аммиака. Чем выше температура выдержки, тем интенсивнее будет происходить этот процесс. При pH, равном 9,0 и выше, концентрация ионов аммония в нашем эксперименте снижалась до следов.

Проведенное изучение динамики состава стоков крах­ мального производства позволяет сделать следующее заключение. Аккумулирование сточных вод приводит к изменению их качества — уменьшается содержание ор­ ганических веществ и биогенных элементов, происходит рост величины pH. Отмеченные закономерности показы­ вают, что в системе реализуется самоочищающая спо­

213

вравномерном потоке с учетом поперечной циркуляции . . 53 B. П. Р.о г у н о в и ч. Определение среднего значения ко­

эффициента турбулентной вязкости в потоках сложного се­

215