Трансформация серосодержащих соединений в сточных водах удовлетворительно работающих сооружений биологической очистки

(среднемесячные данные, мг/дм³) г. Нижнего Новгорода

 

 

 

 

 

 

	Май	Июнь	Июль	Август | Сентябрь		Октябрь	Ноябрь	Декабрь
	Сульфаты Сульфиды
Поступающие сточные воды	281	242	224	224	201	150	184	127
	1, 8	2, 7	2, 8	2Д	1, 8	2, 2	3, 7	1, 9
Осветленные сточные воды	239	238	212	216	169	139	130	117
	1, 2	1, 4	U	1, 4	1, 5	1, 7	2, 8	1, 4
Очищенные сточные воды	206	242	193	212	170	140	136	122
	0, 06	0, 05	0, 05	0, 06	0, 08	0, 07	0, 08	0, 04
Пруды доочист­ки	207	241	158	171	137	140	130	118
	0, 03	0, 03	0, 04	0, 03	0, 03	0, 04	0.01	0, 01
Створ смешения с речной водой	Измерения не производились
	Измерения не производились

2.5. Специфические показатели загрязнения сточных вод

271

2.5. Специфические показатели загрязнения сточных вод

Основные факторы, которые могут неблагоприятно воздействовать на активный ил, провоцировать или усиливать нарушения его функционирования: температура, рН, со­держание растворенного кислорода, технологический режим эксплуатации, состав сточных вод поступающих на очистку. В состав сточных вод входят эвтрофирующие вещества (биогенные элементы); вещества с сапробным действием, способные выз­вать дефицит кислорода в иловой смеси; вещества инертные к биохимическому окис­лению и, наконец, токсические вещества, поражающие функции дыхания, фермента­тивного окисления и воспроизводства у организмов активного ила или убивающие их. Все промышленные примеси, присутствующие в сточных водах, в той или иной мере неблагоприятно воздействуют на нормальное функционирование и жизнеспо­собность активного ила. Особую проблему представляют токсичные сточные воды, особенно если в их состав входит сразу несколько токсикантов, и они поступают на очистные сооружения неравномерно.

Токсичное или неблагоприятное воздействие на активный ил разнообразных заг­рязняющих веществ усиливается, если в очищаемых сточных водах недостает легко-окисляемых органических соединений, характеризуемых показателями ХПК в филь­трованной пробе или БПК первых дней инкубации.

Среди многочисленного перечня токсикантов, которые могут присутствовать в сточных водах городских сооружений биологической очистки, наиболее часто встре­чаются: соли разнообразного состава и концентраций, аммиак, сера, сероводород, тя­желые металлы и органические соединения: фенолы, нефтепродукты, детергенты. Как правило, большинство из перечисленных соединений совместно присутствуют в сточ­ных водах и оказывают на активный ил комбинированное воздействие.

По своей сути биологическая очистка предназначена для биосорбции загрязняю­щих веществ активным илом и дальнейшего их окисления с последующей регенера­цией ила с целью многократного его использования. Следовательно, токсичные веще­ства, присутствующие в очищаемых сточных водах могут быть эффективно биохими­чески переработаны только в том случае, если они склонны к биодеградации. Органи­ческие токсиканты обычно удаляются с помощью одного или сразу нескольких меха­низмов: сорбция активным илом, биодеградация ферментами ила и химическое окис­ление, обеспечиваемое растворенным кислородом в результате аэрирования иловой смеси. В деградации индивидуальных веществ доминирует какой-либо из этих меха­низмов. Например, пестициды не подвержены биодеградации в аэротенках, однако в значительной степени сорбируются активны илом (Weber, Jones, 1983). Плохо подвер­гаются биодеградации жиры, нефтепродукты, СПАВ. Наиболее устойчивы к биодег­радации стойкие органические загрязнители: полихлорированные бифенилы, диокси­ны, фураны, которые очень токсичны для ила, хорошо сорбируются на нем, однако присутствуют в сточных водах обычно в незначительных концентрациях.

Диоксиногенные технологии: хлопчатобумажные, целлюлозно-бумажные комбина­ты, лесопромышленные комплексы, производства, где используются отбеливатели на основе хлора, химические заводы с производством на основе хлорфенолов и т.д. По­лихлорированные бифенилы используются в трансформаторных маслах и присут­ствуют в сточных водах электротехнических заводов, широко используются как

272

Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных вод

Глава 2

диэлектрики в производстве полупроводников.

В 1997 г. Комиссия Хелком определила список основных вредных загрязнителей окружающей среды. К ним были отнесены:

1. Цинк

2. Мышьяк

3. Хром

4. Альдрин

5. Гексахлорциклогексан

6. ДДТ (инсектицид)

7. ДДД (инсектицид)

8. ДДЕ (инсектицид)

9. Пентахлорфенол

 

10. Гексахлорбензол

11. Малатион (карбофос)

12. Паратион (тиофос)

13. Паратион-метил (метафос)

14. ДДВФ (дихлофос)

15. Трихлорэтилен

16. Тетрахлорэтилен

 

17. Гексахлорбутадиен

18. Четыреххлористый углерод

19. Хлороформ

20. Трифлюралин (трифлан)

21. Эндосульфан

22. Симазин

23. Атразин

24. Проразин

25. Трибутилтин

26. Трифенилтин

27. Азинфосметил

28. Фенитротион

29. Фентион

30. Трихлорбензол

31. 1, 2-дихлорэтан

32. Диоксины

Как видно из приведенного списка, значительная доля среди вредных веществ принадлежит пестицидам, и их опасность связана, в основном, с загрязнением почвы и сельскохозяйственной продукции, однако не исключается возможность попадания этих веществ на городские очистные сооружения по причине широкого использова­ния некоторых из них в быту. В 1982 г. Европейское Сообщество приняло список приоритетных загрязнителей, насчитывающий 129 веществ, который был увеличен в последние годы до 132 веществ. В данный список вошли только три металла (мышь­як, ртуть и кадмий), пестициды, гербициды, летучие органические соединения, поли-хлорированные и полибромированные бифенилы и другие (в основном) органичес­кие соединения. Практически все вещества, включенные в список приоритетных заг­рязнителей, попадают в системы городской канализации и сорбируются на активном иле.

Наиболее подробное исследование перечня поллютантов (выполнено измерение 104 химических веществ), поступающих со сточными водами на городские очистные сооружения биологической очистки, было проведено в г. X, где методами атомной аб­сорбционной спектрометрии зарегистрировано накопление разнообразных загрязня­ющих веществ в сыром осадке и активном иле. Обнаруженные количественные со­держания загрязняющих веществ представлены в табл. 2.63. Вещества, которые ана­лизировались, но обнаружены не были при выполнении измерений в сыром осадке и активном иле, представлены следующим перечнем: золото (Аи), церий (Се), цезий (Cs), диспрозий (Dy), эрбий (Ег), европий (Ей), гадолиний (Gd), германий (Ge), гаф­ний (Hf), иридий (Ir), лютеций (Lu), неодим (Nd), осмий (Os), платина (Pt), рений (Re), родий (Rh), рутений (Ru), сурьма (Sb), селен (Se), кремний (Si), самарий (Sm),

2.5. Специфические показатели загрязнения сточных вод

273

тантал (Та), теллур (Те), торий (Th), тулий (Тт), иттрий (Y), цирконий (Zr), иодид-ион (I" ), гербицид 2м-4хп, рамрод, рогор, ТИЛМ, пропазин, ялан, севин, монурон, полихло-рированные бифенилы, ТМТД, хлорофос, фенурон, сутан.

Таблица 2.63 Содержание загрязняющих веществ в сыром осадке

и избыточном активном иле (очистные сооружения г. X, отбор проб произведен 19.04.93 г.)

 

Загрязняющие вещества и соединения	Сырой осадок	Активный ил	Примечания
1	2	3	4
Ag серебро, мг/кг	44, 54	52, 0	В пересчете на сухое вещество ила, осадка
А1 алюминий, мг/кг	8460	15170	То же
As мышьяк, мг/кг	0, 64	1, 59	ее
В бор, мг/кг	1406	2926	-" -
Ва барий, мг/кг	602, 7	875, 4	-" -
Be бериллий, мг/кг	0, 37	0, 49	-" -
Bi висмут, мг/кг	26, 03	16, 77	ее
Са кальций, % по СаО	2, 4	1, 32	-" -
Cd кадмий, мг/кг	Следы	Следы
Со кобальт, мг/кг	9, 51	14, 6	-" -
Сг хром, мг/кг	1539	2259	-" -
Си медь, мг/кг	2159	3350	-" -
Fe железо, мг/кг	10870	14000	В пересчете на сухое вещество ила, осадка
Ga галлий, мг/кг	21, 9	39, 1	То же
Hg ртуть, мг/кг	0, 28	0, 25	-" -
Но гольмий, мг/кг	6, 77	1, 12	-" -
In индий, мг/кг	12, 5	21, 24	-" -
La лантан, мг/кг	2, 60	1, 79	_" _
Li литий, мг/кг	7, 60	8, 39	-" -
Mg магний, % по MgO	0, 56	0, 96	-" -
Мп марганец, мг/кг	281, 1	1751	-" -
Мо молибден, мг/кг	7.76	11, 07	-" -
Na натрий, мг/кг	9560	20690	-" -
Nb ниобий, мг/кг	27, 1	38, 0	-" -
Ni никель, мг/кг	752, 9	1317	-" -
РЬ свинец, мг/кг	935, 1	2398	-" -
Pd палладий, мг/кг	0, 052	0, 089	-" -
Рг празеодим, мг/кг	43, 2	35, 8	-" -
Rb рубидий, мг/кг	75, 4	89, 2	-" -

274

Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных вод

Глава 2

Окончание табл. 2.63

 

1	2	3	4
Sc скандий, мг/кг	0, 94	0, 89	-" -
Sn олово, мг/кг	162, 2	215, 8	-" -
Sr стронций, мг/кг	195, 3	374, 5	-" -
ТЪ тербий, мг/кг	53, 6	58, 1
Ti титан, мг/кг	123, 9	160, 0	_" _
Т1 таллий, мг/кг	5, 21	2, 24	-" -
U уран, мг/кг	Следы	Следы	В пересчете на сухое вещество ила, осадка
V ванадий, мг/кг	2, 03	1, 23	То же
W вольфрам, мг/кг	15, 62	223, 6	ее
Yb иттербий, мг/кг	13, 02	8, 94	_" _
Zn цинк, мг/кг	15000	31020	-" -
Нефтепродукты, мг/кг	1408	53, 3	В пересчете на единицу пробы
СПАВ анионоактивные, мг/кг	60, 0	22, 3	То же
СПАВ неионогенные, мг/дм3	60, 0	15, 0	В пересчете на единицу объема фильтрата
Фенолы, мг/кг	0, 55	0, 30	В пересчете на единицу пробы
Бензапирен, мг/дм	0, 0130	0, 0031	То же
Хлорид-ион (С Г), мг/дм	114, 9	82, 4	В фильтрате
Бромид-ион (Вг ), мг/дм	4, 0	5, 7	То же
Цианид-ион (QvT), мг/дм	1, 43	0, 84	-" -
Гексахлорциклогексан (ГХЦГ), мкг/дм3	0, 16	0, 19	В пересчете на единицу пробы
альфа-ГХЦГ, мкг/дм3	< 0, 001	0, 16	Тоже
гамма-ГЦХГ, мкг/дм3	0, 16	0, 03	-" -
ДДТ (инсектицид), мкг/дм3	75, 6	3, 95	-" -
ДДЕ (инсектицид), мкг/дм3	0, 91	0, 07	-" -
2-метил-4-хлорфенокси-уксусная кислота (2м-4х-гербицид), мкг/дм3	Не обнаруж.	< 0, 01	— " —
Метафос, мкг/дм3	Не обнаруж.	0, 32	-" -
2, 4 Д-этилгексиловый эфир (2, 4Д- гербицид), мкг/дм	0, 02	0, 43	-" -
Карбофос, мкг/дм3	Не обнаруж.	0, 72	В пересчете на единицу пробы
Трефлан, мкг/дм	Не обнаруж.	0, 82	То же
Линурон, мкг/дм3	< 0, 001	0, 01	-" -
Триазол, мкг/дм3	2, 5	Не обнаруж.	-" -

Проведенный анализ показал, что, несмотря на широкий перечень присутствующих в сточных водах (накапливающихся в сыром осадке и активном иле) поллютантов,

2.5. Специфические показатели загрязнения сточных вод

275

основную проблему представляют среди металлов: алюминий, медь, хром, свинец, ни­кель и цинк. Эти металлы являются наиболее распространенными поллютантами в сточных водах на подавляющем большинстве городских сооружений биологической очистки.

Кроме металлов, такие вещества как фенолы, нефтепродукты, СПАВ практически повсеместно присутствуют в сточных водах и оказывают неблагоприятное воздей­ствие на активный ил.

Тяжелые металлы извлекаются из сточных вод в процессе биологической очистки путем их активной сорбции илом. Биохимическому окислению соединения металлов практически не подвергаются и только накапливаются в активном иле в результате биосорбции. Успешность биосорбции определяется в значительной мере свойствами активного ила: преобладание флокулообразующих бактерий в активном иле дает ему значительное преимущество как биосорбенту в сравнении с природными биоценоза­ми.

Кроме того, эффективность биосорбции определяется типом аэротенков. В аэро-тенках-вытеснителях биосорбция более эффективная и быстрая. Это объясняется тем, что в вытеснителях флокулообразующие и гелепродуцирующие свойства ила, как правило, выше, чем в смесителях.

Эффективность биодеградации токсичных органических веществ в значительной степени зависит от акклиматизационных свойств активного ила. Сточные воды мо­гут быть не токсичны, но неблагоприятны по своему составу для активного ила, т.е. они не убивают, а вызывают его «заболевание», снижение ферментативной активно­сти, ухудшение седиментационных свойств, а также свойств к хлопьеобразованию. Кроме того, в сточных водах может содержаться недостаточное количество питатель­ных веществ или они могут быть не сбалансированы по основным элементам пита­ния, что сказывается, в первую очередь, на седиментационных характеристиках актив­ного ила.

Наиболее частая причина ухудшения рабочих характеристик ила — неравномер­ность притока сточных вод и резкие колебания содержания органических загрязня­ющих веществ в очищаемой воде. Причем неблагоприятно воздействует на активный ил как перегрузка по органическим загрязняющим веществам, так и недогрузка, вы­зывающая его голодание, самоокисление и частичную гибель.

Перечень специфических показателей загрязнения индивидуален для каждого вида промышленного производства и, как правило, довольно обширен. Их контроль очень важен, так как дает информацию о количественном содержании различных хи­мических веществ, которые, как правило, являются токсичными для организмов ак­тивного ила, угнетая процессы ферментативного окисления загрязняющих веществ в сточных водах, а также самоочищения в природных водоемах.

Зачастую на очистных сооружениях регистрируется не количественное содержание поступающих токсикантов (практически невозможно осуществить непрерывный кон­троль), а последствия их воздействия на биоценоз активного ила, который разруша­ется или значительно теряет свои экологические функции и качество очистки ухуд­шается. Как правило, в это время искать токсикант и определять его количество в по­ступающих на очистку сточных водах поздно. Адаптационные и гелепродуцирующие

276

Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных вод

Глава 2

свойства активного ила позволяют ему некоторое время (иногда несколько суток) обеспечивать процесс биохимического окисления загрязняющих веществ в присут­ствии высоких концентраций токсикантов. Только после разрушения хлопьев или в результате ухудшения седиментационных характеристик ила начинается повышен­ный вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников и становится понятно, что наблюдаемое ухудшение качества очистки — последствие воздействия токсикан­тов. В каждом таком случае необходимо искать причину нарушений и выявлять ток­сикант и промышленное предприятие, сбросившее его в канализацию. Аккумулиру­ющие свойства активного ила позволяют нам это сделать. Гидрохимический количе­ственный анализ возвратного ила дает возможность определить основные поллютан-ты, с которыми контактировал активный ил, а также выявить те, по которым он пе­регружен.

В данном разделе основное внимание уделено наиболее распространенным загряз­няющим веществам, присутствующим в сточных водах, процессам их трансформации и распределения на разных стадиях очистки, а также вопросам их опасности для ак­тивного ила.

2.5.1. Тяжелые металлы. Тяжелые металлы — наиболее распространенная группа токсичных, инертных к биохимическому окислению загрязняющих веществ, присут­ствующих в сточных водах. Металлы образуют с кислородом оксиды, а с неметалла­ми соли. Те и другие образуют гидроксиды, которыми, в основном, металлы представ­лены в природных и сточных водах. Тяжелые металлы постоянно встречаются в сточ­ных водах гальванических цехов, предприятий рудного и шахтного производства, черной и цветной металлургии, машиностроения и металлообработки, химической и нефтехимической промышленности и др. отраслей. В сточных водах городских очи­стных сооружений металлы постоянно присутствуют и не полностью удаляются в процессе биологической очистки (табл. 2.64).

Таблица 2.64

Содержание металлов в сточных водах, поступающих на очистку (числитель) и очищенных (знаменатель)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Городские очист­ные сооружения	Содержание металлов в сточных водах (мг/дм )
	Fe	Си	Ni	Zn	Сг+3	Cd
Липецк	2, 41^, 05	0, 04-0, 34	Не обна­ружено	0, 19-0, 47	-	-
	0, 9-1, 34	0, 01-0, 04		0.05 0.09
Троицк	1, 3-1, 8	0, 01-0, 05	Не обна­ружено	1)	0, 07 (общ.)	-
	ОД-0, 3	0, 01-0, 02			Не обн.
Сергиев Посад	2, 21 0, 3	0, 19 0, 03	0, 05 0	0, 12 0, 012	-	-
Самара	0, 8-1, 9	0, 1-0, 5	Не обна­ружено	Не обна­ружено	Не обна­ружено	-
	0, 6-1, 3	0, 08-0, 33
Нижний Новгород	7, 0-10, 5	0, 03-0, 16	0, 05-0, 23	0, 2-1, 01	0, 2-0, 4	0.003-0, 02
	0, 3-1, 0	0, 01-0, 06	0, 08-0, 16	0, 07-0, 42	0, 01-0, 07	0, 001-0, 007

Прочерк означает: показатель не определялся.

2.5.1. Тяжелые металлы

277

Токсичность металлов для активного ила в относительно низких концентрациях обусловлена:

1) их сродством к органическим молекулам клетки, содержащим сульфгидрильные
группы (SHr). Они способны вступать во взаимодействие с ионами токсичных метал­
лов. Чем больше размер ионов металлов и выше способность к поляризации и, чем
ниже степень окисленности и электроотрицательности, тем больше способность ме­
талла связывать сульфгидрильные группы и образовывать металлотионины (белки,
связанные с металлами);

2) формой состояния металла в сточных водах. Металлы могут быть представлены
разнообразными химическими соединениями во взвешенной, коллоидной и раство­
ренной формах, в зависимости от рН, Eh, температуры, интенсивности биосорбции
активным илом и сорбции на сорбентах, которые могут присутствовать в сточных
водах (глины, гидроксид железа, карбонат кальция и т.д.), а также комплексообразо-
вания с присутствующими в сточных водах органическими веществами. Токсичны в
основном растворенные соединения металлов;

3) типом активного ила и его адаптационными свойствами, которые определяют­
ся конструкцией сооружений и характером поступления металлов (периодическое
или регулярное, равномерное или в виде пиковых нагрузок).

В неочищенных сточных водах соотношение нерастворенных и растворенных форм металлов разное для разного типа сточных вод и для различных металлов. Это необходимо экспериментально определять периодически на тех сооружениях биоло­гической очистки, для которых характерно периодически возникающее токсическое «стрессирование» активного ила, вызываемое растворимыми соединениями металлов.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) металлов установлены только для их растворимых форм, а если в перечне ПДК загрязняющих веществ указана ПДК обще­го содержания металла, например, железо общее, то в это понятие входит суммарное содержание в воде всех его растворимых валентных форм, например, для железа — это Fe⁺² и Fe⁺³. Таким образом, существующая в России система нормирования, основан­ная на ПДК, распространяется только на растворимые формы металлов при установ­лении ограничений на сброс сточных вод. Частично это справедливо, так как раство­римые формы наиболее опасны для гидробионтов. Однако нерастворимые формы металлов накапливаются в донных осадках и представляют, прежде всего, угрозу для придонных биоценозов, бентоса и рыб, питающихся бентосными организмами. Суще­ствует также угроза воздействия нерастворимых форм металлов на весь биоценоз во­доема, чему способствует ветровое перемешивание и возникающие изменения хими­ческого состояния водной среды, а именно:

разбавление сточных вод природной водой приводит к тому, что часть нераствори­мых гидроксидов металлов переходит в растворимое состояние и это продолжается до тех пор, пока концентрация металла в воде водоема не достигнет концентрации, со­ответствующей произведению растворимости гидроксида металла. Это следует учиты­вать и при приеме сточных вод в системы городской канализации от предприятий города, которые разбавляются бытовыми водами;

анаэробные процессы в водоеме, канализации, на сооружениях биологической очи­стки способствуют образованию органических кислот, которые активизируют процесс

278

Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных вод

Глава 2

перехода нерастворимых форм металлов в растворимые;

понижение рН менее 7, 0 в водной среде приводит к повышению доли растворимых соединений металлов, т.е. повышает их растворимость и биодоступность;

образование комплексных соединений металлов с гуминовыми кислотами, фуль-фокислотами, различными реагентами способствует повышению растворимых в воде соединений металлов.

В процессе механической и биологической очистки лучше удаляются из сточных вод нерастворимые соединения металлов за счет осаждения и биосорбции, а раство­римые удаляются незначительно и их доля в очищенных водах обычно возрастает в сравнении с долей нерастворимых форм ^1J.

Некоторые из солей тяжелых металлов, например, меди, цинка, трехвалентного хрома в щелочной среде выпадают в осадок в виде гидроокисей и основных солей. Другие, гидролизуясь, значительно подкисляют сточные воды. Как правило, тяжелые металлы и их соли действуют на активный ил как токсиканты, угнетая его окислитель­ную способность. Токсичность соли металла зависит от токсичности как катиона, так и аниона (Левина, 1972). Наиболее распространенные анионы, входящие в состав со­лей металлов в сточных водах: хлориды, нитраты и сульфаты; токсичность большего числа встречающихся анионов в порядке убывания можно представить следующим рядом: нитраты > хлориды > бромиды> ацетаты > иодиды > перхлораты > сульфа­ты > фосфаты > карбонаты > фториды > гидроксиды > оксиды, но все они обладают слабой токсичностью. Этот ряд хорошо коррелирует с растворимостью соединений в биологических субстратах (Ершов, Плетнева, 1989). Наиболее токсичные анионы: хро-маты, цианиды и тиоционаты (Филиппов и др., 1975). Катионы металлов по своей токсичности значительно больше различаются между собой и по убыванию токсич­ности их можно расположить в следующий ряд (Фрумин, 1995):

Hg²⁺ > Cd²⁺ > Zn²⁺ > Cu²⁺ > Pb²⁺ > Ni²⁺ > Co²⁺ >

Sn²⁺ > Ba²⁺ > Fe²⁺ > Mn²⁺ > Sr²⁺ > Mg²⁺ > Ca²⁺.

В научной литературе представлено достаточно много подобных рядов с противо­речивыми данными о токсичности металлов. Эти противоречия объясняются тем, что авторы не всегда четко указывают соединения металлов, подвергающихся исследова­нию на токсичность, которая может принципиально изменяться у разнообразных со­единений. Кроме того, исследования токсичности металлов проводятся на разных гидробионтах, а отдельные виды различаются по чувствительности к ним (табл. 2.65).

За несколькими исключениями металлы в виде свободных гидратированных ионов наиболее токсичная форма для организмов активного ила (Allen et al., 1980; Zevenhuizen et al., 1979). Говоря о несомненной токсичности большинства соединений металлов нельзя не упомянуть, что хорошо известна способность тяжелых металлов в небольших концентрациях стимулировать рост и развитие микроорганизмов, в том числе патогенных. Некоторые металлы входят в состав ферментных систем, и от их

'> Рыбохозяйственные ПДК тяжелых металлов установлены для их растворимых форм методами био­тестирования. В натуральных пробах сточных вод гидрохимическими методами анализа определяется сум­марное содержание нерастворимых и растворимых соединений металлов. Содержание растворимых форм металлов определяется в фильтрованных пробах, а по разности в натуральных и фильтрованных пробах вычисляется содержание нерастворимых и малорастворимых соединений металлов.

2.5.1. Тяжелые металлы

279

наличия зависит активность ферментов и скорости ферментных окислительных ре­акций.

Таблица 2.65 Ряды токсичности металлов для различных гидробионтов

 

Организмы (автор установления величины токсичности)	Ряды токсичности металлов
Инфузория (Трунова, 1979)	Ag > Hg > Си > Pb > Co> Cd
Водоросли (Nieboer, Richardson, 1980)-	Hg > Си > Cd > Fe > Cr > Zn > Со > Mn
Фитопланктон, мезо- и эвтрофные озера Швейца­рии (Gahter, Schweiz, 1976)	Hg > Си > Cd > Zn > Pb
Гетеротрофный планктон (Bossard et al, 1979)	Hg > Си > Cd > (Zn Pb)
Рыбы (Nieboer, Richardson, 1980)	Ag > Hg > Си > Pb > Cd > Al > Zn > Ni > Cr > Co > Mn > Sr
Рыбы (Skidmore, Firth, 1983)	Cd > Hg > Си > Zn > Pb > Ni > Cr
Дафнии (по данным нескольких авторов, см. об­зоры Метелев и др., 1971; Грушко, 1979)	Ag > Cd > Hg > Си > Pb > Ni > Cr > Zn
Ракообразные (Skidmore, Firth, 1983)	Hg > Cd > Си > Zn > Pb > Co > Ni

В таблицах 2.66 и 2.67, составленных по литературным данным, приведены сведе­ния о плотностях и токсичности тяжелых, щелочных и щелочноземельных металлов. Металлы с плотностью 5 г/см³ и выше относятся к тяжелым ^1J. Плотность металла в процессах с активным илом играет очень важную роль, так как определяет интенсив­ность биосорбции металла на активном иле и эффективность его удаления из сточ­ных вод в процессе механической очистки, которые возрастают, как правило, с повы­шением плотности металла.

Удаление металлов в результате биосорбции в азротенках осуществляется более эф­фективно, чем в процессе гравитационного отстаивания в первичных отстойниках, что демонстрируется данными, представленными в табл. 2.68.

Присутствие металлов и их солей в поступающих на очистку водах существенно улучшает работу сооружений механической очистки, поскольку металлы интенсифи­цируют процесс осаждения взвешенных частиц. Однако в первичных отстойниках металлы (в виде оксидов и гидроксидов) адсорбируются на коллоидных частицах, утяжеляют их и способствуют их эффективному осаждению, что может вызвать голо­дание активного ила, уменьшить его прирост и, в целом, ухудшить работу азротенков. Большое значение при этом играет фактор рН, поскольку в диапазоне его значений от 6 до 7 процесс адсорбции коллоидов значительно интенсифицируется.

Большое влияние на эффективность механической очистки и снижение токсичес­кого влияния металлов на активный ил оказывают присутствующие в очищаемых сточных водах комплексообразующие агенты как природного (оксалаты, гуминовые кислоты, соли железа и т.д.), так и антропогенного (флокулянты, реагенты и т.д.) про­исхождения, обладающие способностью связывать токсиканты, в том числе металлы, в комплексы.

'' Эти сведения в литературе противоречивы, например, Н.Ф. Реймерс к тяжелым металлам относит металлы с плотностью более 8 г/см³.

280

Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных вод

Глава 2

Таблица 2.66

Порог токсичности (для различных гидробионтов и активного ила)

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Поделиться: