Разработка и исследование эффективности экотехнологии очистки и обеззараживания сточных вод на канализационных очистных сооружениях п. Белый Яр
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
вещества в холодных условиях. Во время покоя при t=40С удаление из сточных вод органических веществ, происходит интенсивней, чем в период наступления сельскохозяйственного сезона, когда t=240С. Структура сообществ не обнаруживает особых изменений от сезона к сезону. Популяции отдельных видов растений сильно укрепляется по отдельным местообитаниям. Характер осадков от анаэробных с аэробным поверхностным слоем меняется, переходит к анаэробным, в нижних слоях воды кислород исчерпывается, плотные заросли препятствуют циркуляции воды, летом сверху образуются нагретые слои воды, наблюдаются заметные внутрисуточные колебания концентрации кислорода по глубине. Изменение температуры оказывает значительное влияние на удаление растением органического вещества. С изменением температуры начинают адаптироваться микроорганизмы, изменяются разновидности растений (Kadlec, 1997). Корни растений в течение сезона осуществляют транспорт кислорода.
Некоторые ученые предполагают, что транспорт кислорода является важной составляющей в очистке сточных вод ( например Cambell и Ogden, 1999). Другие ученые отрицают этот факт, считая, что очистка не может быть эффективной из-за сезонных изменений и перепада температуры.
Растения водно-болотных угодий, как известно, осуществляют транспорт кислорода, чтобы поддерживать анаэробное дыхание и окислять фитотоксичные составы (Fe2+, Mn2+, S2-) в ризосфере. Некоторые растения осуществляют транспорт кислорода в корневой зоне, тем самым поддерживают микробную деятельность ( Reddy et al., 1989; Bodelier., 1996; Armstrong, 1990), и это иногда составляет 90% кислорода, входящего в субстрат (Reddy et al., 1989).
Важной особенностью водных растений является обычно мощное, развитие корневищ, играющих в виде различных модификаций роль запасников питательных веществ. Куски корневищ служат зачатками новых растений. Весной после перезимовки подо льдом и снегом запасы питательных веществ в корневищах дают дружный и мощный рост побегов, фактически новых растений. Зимой в спущенных прудах погруженная растительность, как правило, гибнет, оставляя зимующие почки.
В государственном университете Монтаны в Bozeman с апреля 1997 по июль 1999, в оранжереи проводился эксперимент по контролю температуры.Эксперимент проводился в температурных пределах от 40С до 240С. Почасовые температуры колебались, но температуры показанные в рис.1.1 представляют средние ежедневные температуры оранжереи.
240С
С
С
00С
Рисунок 1.1 - Ежедневные температуры оранжереи, августа 1998 и января 1999
Дополнительное освещение не использовалось; кумулятивное ежедневное солнечное излучение составляло приблизительно 25% от зарегистрированного солнечного излучения в течение года. Относительная влажность колебалась от 30 до 70 %. Температуры оранжереи и солнечного света было достаточно, для поддержания роста растения и для того, чтобы вызвать сезонные циклы покоя и роста.
Были построены тридцать две колонки из многовинилового хлорида (поливинилхлорид), трубы (высотой 60см и диаметром 20см) заполненной вымытыми горошинами гравия (0,3-1,3см в диаметре). Аллювиальный гравий был получен из неизвестковой породы вулканического и метаморфического происхождения. Пористось составляла 0,27; пористый объем 4,3, значения не изменялись во время проведения эксперимента. Трубы доступа и пробоотборные трубы были установлены на высоте 5, 15 и глубине 30см (рис. 1.2).
Верхняя часть окислительно-восстановительной трубы доступа электрода была закрыта резиновым стопором. Каждая колонка функционировала, как независимый периодический реактор.
Зрелая осока, камыш и растения рогоза были собраны в марте и апреле 1997.
Корневища были вымыты от отложений и посажены в колонки заполненные гравием.
Рисунок 1.2 - Непрерывная поставка воды
Колонки заполняли раствором стандартной питательной среды с апреля 1997 по сентябрь 1997. Платину с окислительно-восстановительными электродами (Faulkner et al., 1989) устанавливали во всех 32 колонках, и связывали с компьютером через мультиплексор.
Результаты показали, что температура оказывает значительное влияние на корневую зону (рис. 1.3). Растений и их разновидностей было больше там, где преобладала низкая температура. Удаление органического углерода при температуре 40С происходило медленно и не эффективно по сравнению с температурой 240С. В колонках рогоза при температуре 40С удаление органического углерода было не значительным и различия между 40С и 240С не были существенными. В осоке и колонках камыша удаление органического углерода происходило эффективно при любых температурах, но более быстро удаление происходило при 40С, чем при240С. Химическая потребность в кислороде была больше в осоке и колонках камыша, чем в колонках рогоза. Удаление органического углерода для осоки и камыша происходило эффективно при 40С, на протяжении всего периода инкубации. Окислительно-восстановительные потенциалы и концентрации сульфата были высокими после заполнения колонок свежей сточной водой.
Рис. 1.3 - Химическая потребность в кислороде в разные дни инкубационного периода
2. Объект и методы
.1 Очистные сооружения
Аэротенки
Процесс биологической очистки может быть описан как непосредственный контакт загрязнений с оптимальным количеством организмов активного ила в присутствии соответствующего количества растворенного кислорода в течение необходимого периода времени с последующим эффективным отделением активног