• 1
  • 2
  • 2
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
вернуться на главную

Апробация новых методов химического и микробиологического контроля воды

С целью совершенствования системы контроля процесса биологической очистки сточных вод в Ин-женерно-технологическом центре по проблемам канализации МГП «Мосводоканал» проводится апробация новых методов химического и микробиологического контроля качества сточной воды. При этом основное внимание уделяется методам экспресс-анализа, значительно менее время- и трудоемких по сравнению с традиционно используемыми в практике химико-бактериологического анализа сточных вод. В настоящем сообщении рассматриваются апробированные в ИТЦ новые методы определения концентрации ВПК, метод полуавтоматической оценки численности нитчатых пенообразующих бактерий и экспресс-анализ биохимической активности иловой смеси аэротенков.

До сих пор наиболее распространенным методом определения БПК5 является стандартный «метод с разбавлением». Вместе с тем, в последнее время получил развитие полуавтоматический респирометри-ческий метод определения ВПК. В отличие от метода с разбавлением, количественная оценка потребляемого микроорганизмами кислорода производится автоматическим измерением парциального давления кислорода в газовой фазе содержащих анализируемые образцы сосудов. Несмотря на продолжительность (5 суток), респирометрический метод определения ВПК существенно проще, не требует точного знания диапазона ВПК и операции многократного разбавления проб. Кроме методик, опирающихся на обязательный период 5-суточного инкубирования, разработаны базирующиеся на специализированных приборах методы экспресс-определения БПК5 с продолжительностью анализа в несколько минут.

В Инженерно-технологическом центре МГП «Мосводоканал» была проведена сравнительная оценка перечисленных методов определения БПК5в сточной воде. Определение ВПК с разбавлением проводили в соответствии с ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97. Для респирометрического анализа использовали установку OxiTop производства фирмы WTW (Германия). В качестве экспресс-анализатора ВПК был испытан прибор RACOD производства фирмы Wallace & Tiernan (Англия).

Результаты испытаний показали целесообразность внедрения в практику контроля очистных сооружений респирометрического метода определения БПК5 в поступающей сточной воде. Переход от традиционного метода с разбавлением на респирометрический метод позволит снизить время и трудоемкость проведения химического анализа и повысить эффективность контроля технологического процесса работы очистных сооружений. Прибор RACOD (и другие, работающие на аналогичном принципе приборы) может быть использован для непрерывного контроля содержания биохимически легкоокисляемых органических соединений в поступающей или осветленной сточной воде. Его внедрение позволит в режиме реального времени отследить резкие изменения в содержании такого типа соединений, вызванные, например, залповым сбросом органического вещества в канализационную сеть, что даст возможность быстро предпринять соответствующие меры для предотвращения снижения качества очистки сточной воды.

Микроскопические методы анализа являются составной частью системы мониторинга процесса очи-стки сточных вод. Однако используемые в большинстве случаев методы традиционного визуального микроскопического контроля зачастую не позволяют провести объективный экспресс-анализ получаемых изображений, что связано, прежде всего, со сложной структурной организацией изучаемого объекта (например, наличием в воде твердой фазы), а также с необходимостью анализа большого количества изображений и имеющихся на них объектов. Перспективным направлением для преодоления указанных проблем является использование в микроскопических исследованиях компьютерного анализа изображения (имидж-анализа), сочетающего визуальное наблюдение с быстродействием и огромным потенциалом математических расчетов, выполняемых при компьютерном анализе. Этот метод был использован в Инженерно-технологическом центре с целью мониторинга количества нитчатых форм бактерий. Их массовое разрастание на сооружениях биологической очистки сточных вод приводит к вспуханию и вспениванию активного ила, ухудшению качества очистки сточной воды и сбросу образующейся пены в водоемы. Для мониторинга использовали аппаратно-программный комплекс «ДиаМорф» производства ЗАО ДиаМорф, Россия, состоящий из модуля ввода информации (просвечивающего микроскопа и видеокамеры), специализированного вычислительного устройства анализа изображений биологических объектов, модуля отображения информации (дисплей и принтер) и специализированного программного обеспечения. Апробация метода показала его высокую эффективность при мониторинге состояния активного ила. С помощью имидж-анализа удается проводить автоматическую и полуавтоматическую идентификацию имеющихся на них морфологических объектов, классифицировать их и проводить замеры основных параметров (таких как суммарная длина мицелия нитчатых бактерий), создавать компьютерную базу данных.

В связи с внедрением на станциях аэрации новых технологий биологического удаления биогенных элементов, эффективность очистки сточной воды во многом определяется биохимическими свойствами активного ила. В Инженерно-технологическом центре разработан и испытан лабораторный стенд для экспресс-анализа биохимической активности ила на такие показатели как интенсивность удалений из сточной воды ВПК, аммонийного азота и нитратов. С использованием кислородных датчиков и ион-селективных электродов в течение 1-2 часов удается определить потенциальную скорость окисления иловой смесью органического вещества, аммонийного азота и измерить потенциальную интенсивность денитрификации. Результаты анализа дают информацию, как о состоянии активного ила, так и о присутствии в сточной воде токсичных веществ.