Метод повышения эффективности работы анаэробного реактора при очистке промышленных сточных вод

Технология анаэробной очистки позволяет снизить концентрацию органических веществ в жидких промышленных стоках. Данная технология может быть реализована для очистки текучих сред в специальных анаэробных реакторах, которые содержат высокую концентрацию гранулированного активного ила. Очистка сточный вод в анаэробных реакторах может быть сопряжена с негативными явлениями, вызванными составом обрабатываемой сточной воды. Так, к примеру, ил не устойчив в средах содержащих высокие концентрации солей. В условиях высокоминерализованных сточных вод, которые содержат более 1% солей наблюдаются такие отрицательные явления, как плазмолиз, рецессия цитоплазмы и распад клеток анаэробного ила. Данные явления могут влиять на биохимические процессы анаэробного разложения вплоть до полной их остановки. Специалисты компании ЮГГИДРО изучили различные методы решения данной проблемы, в частности, исследование галофильных бактерий, методы адаптации бактерий к водам с высокой минерализацией и использование морских микроводорослей. Однако, источники галофильных бактерий очень ограничены, период адаптации анаэробных бактерий к внешним условиям (содержание солей 1,7 %) по литературным данным составляет около 2 лет [1], а морские микроводоросли неэффективны при удалении органических соединений из сточных вод. По этой причине очистка сточных вод в анаэробных реакторах не может быть эффективно проведена с использованием данных решений.

Альтернативным решением повышения устойчивости бактерий к внешней среде является так называемое «солевое поглощение», которое состоит в повышении осмотического давления клеток микроорганизмов за счет накопления в них минеральных соединений, в частости солей калия. Однако, влияние данного иона на процесс анаэробной очистки мало изучен. Таким образом специалистами компании ЮГГИДРО были проведены исследования потенциальной возможности использования калия для интенсификации процессов очистки сточных вод в анаэробных реакторах HYDRO BioH.

Для исследований биохимических процессов анаэробного разложения в условиях высокой минерализации было подготовлено 3 образца модельного раствора биоразлагаемых органических веществ. Концентрация хлорида калия в пробах составил 0% (контрольная проба), 0,174% и 0,348%. Очистка высокоминерализованных сточных вод в анаэробных условиях моделировалась внесением хлорида натрия в концентрации 2%. Образцы были помещены в бескислородные условия (инертная атмосфера создана азотом) при температуре 35 ОС на 308 часов. В ходе испытаний было отмечено, что по окончании эксперимента наименее разнообразная биота находилась в контрольном образце, где добавки калия не осуществлялась. В образцах, в которых был добавлен калий, отмечалась правильная морфология как у палочковидных бактерий, так и у нитевидных бактерий, что свидетельствует о высоком осмотическом давлении в клетках анаэробного ила. Также была оценена эффективность разложения органических соединений модельной смеси анаэробным илом в условиях высокоминерализованных сточных вод. Наиболее высокая эффективность наблюдалась в смеси с содержанием хлорида калия 0,174% (63%). Эффективность очистки контрольной пробы от органических загрязнений составила 29%.

Таким образом, полученные специалистами компании ЮГГИДРО данные позволяют оценить положительный эффект добавления хлорида калия в сточные воды с повышенной соленостью для их очистки. Полученные данные позволяют создать новые подходы для улучшения эффективности работы оборудования для очистки промышленных стоков в анаэробных условиях.

1. Li J. et al. Evaluation of potassium as promoter on anaerobic digestion of saline organic wastewater //Bioresource technology. – 2018. – Т. 266. – С. 68-74.