РОЗРОБКА ТА ВПРОВАДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ОЧИЩЕННЯ ПРОМИСЛОВИХ СТІЧНИХ ВОД
DOI:
https://doi.org/10.32347/2524-0021.2023.45.62-70Ключові слова:
промислові стічні води, фармацевтичні підприємства, коагуляція, окиснення, іммобілізовані мікроорганізми, гранульований анаеробний мулАнотація
Представлено результати проведених в КПІ ім. Ігоря Сікорського на кафедрі біоенергетики, біоінформатики та екобіотехнології досліджень в двох напрямках: 1 – дослідження процесів фізико-хімічного очищення виробничих стічних вод низки промислових підприємств від антибіотиків, іонів важких металів, СПАР та ін. забруднювачів, та розробка технологій локального очищення перед скиданням попередньо очищених стічних вод в мережу водовідведення міста; 2 – дослідження процесів біологічного очищення стічних вод промислових підприємств з глибоким видаленням сполук азоту і фосфору за використання іммобілізованих мікроорганізмів. Найбільше зниження показника ХСК спостерігали в процесах коагуляції і відстоювання стічних вод фармацевтичного підприємства. Ефекти очищення за показником ХСК у випадку використання сульфату заліза ІІІ становили 76,0% і 72,2% за початкових значень ХСК неочищених стічних вод, відповідно, 90 і 120 мг/дм3. Для біологічного очищення застосували іммобілізовані на носіях ВІЯ мікроорганізми в створених в модельних біореакторах кисневих умовах – анаеробних, аноксидних, аеробних. Для нарощування біомаси використовували капронову текстуровану нитку за ТУ 6-06-С116-87 з діаметром волокна – 1,5-2,5 мм, діаметром мікроволокна – 100 мкм. Питома площа поверхні становила 4000-5000 м2/м3. Середня концентрація біомаси в біореакторах за сухою речовиною, г/дм3, становила: в анаеробному І – 30; в анаеробному ІІ – 24; в аноксидному І - 16,8; в аноксидному ІІ - 5,4; в аеробному - 3,2. Біологічне очищення промислових стічних вод з використанням іммобілізованих мікроорганізмів дозволило отримати високі ефектами видалення забруднюючих речовин. Показники очищених стічних вод становили: ХСК - 50-80 мг/дм3; БСКповн – 15-20 мг/дм3; завислі речовини – до 15 мг/дм3; сполуки азоту і фосфору - в межах норми для відведення у природні водойми. Розроблені технології були впроваджені на промислових підприємствах, економія енергетичних витрат становила до 40-45%, було забезпечено високу якість очищеної води у відповідності з чинними нормами скиду в міську систему водовідведення та у природні водойми.
Посилання
Angeles, L. F., Mullen, R. A., Huang, I. J., Wilson, C., Khunjar, W., Sirotkin, H. I., McElroy, A. E., & Aga, D. S. (2020). Assessing pharmaceutical removal and reduction in toxicity provided by advanced wastewater treatment systems. Environmental Science: Water Research and Technology, 6(1). 62–77. https://doi.org/10.1039/c9ew00559e
Kurt, A., Mert, B. K., Özengin, N., Sivrioğlu, Ö., & Yonar, T. (2017). Treatment of Antibiotics in Wastewater Using Advanced Oxidation Processes (AOPs). Physico-Chemical Wastewater Treatment and Resource Recovery. https://doi.org/10.5772/67538
Collivignarelli, M. C., Pedrazzani, R., Sorlini, S., Abbà, A., & Bertanza, G. (2017). H2O2 based oxidation processes for the treatment of real high strength aqueous wastes. Sustainability, 9(2). 1–14. https://doi.org/10.3390/su9020244
Ghaly, M. Y., Härtel, G., Mayer, R., & Haseneder ,R. (2001). Photochemical oxidation of p-chlorophenol by UV/H2O2 and photo-Fenton process. A comparative study. Waste Management, 21(1). 41–47. https://doi.org/10.1016/s0956-053x(00)00070-2
Ribeiro, A. R., Sures, B., Schmidt, T. C. (2018). Cephalosporin antibiotics in the aquatic environment: A critical review of occurrence, fate, ecotoxicity and removal technologies. Environmental Pollution, 241, 1153–1166. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.06.040
Ahmed, M. B., Zhou, J. L., Ngo, H. H., & Guo, W. (2015). Adsorptive removal of antibiotics from water and wastewater : Progress and challenges. Science of the Total Environment, 532. 112–126. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.05.130
Choi, K. J., Kim, S. G., & Kim, S. H. (2008). Removal of antibiotics by coagulation and granular activated carbon filtration. Journal of Hazardous Materials, 151(1). 38–43. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.05.059
Carabineiro, S. A. C., Thavorn-Amornsri, T., Pereira, M. F. R., & Figueiredo, J. L. (2011). Adsorption of ciprofloxacin on surface-modified carbon materials. Water Research, 45(15). 4583–4591. https://doi.org/10.1016/j.watres.2011.06.008
Adams, C., Wang, Y., Loftin, K., Meyer, M. (2002). Removal of antibiotics from surface and distilled water in conventional water treatment processes. Journal of Environmental Engineering, 128(3). 253–260. https://doi.org/10.1061/(asce)0733-9372(2002)128:3(253)
Elbalkiny, H. T., Yehia, A. M., Riad, S. M., & Elsaharty, Y. S. (2019). Removal and tracing of cephalosporins in industrial wastewater by SPE-HPLC: optimization of adsorption kinetics on mesoporous silica nanoparticles. Journal of Analytical Science and Technology, 10(1). https://doi.org/10.1186/s40543-019-0180-6
Duan, H. (2009). Study on the Treatment Process of Wastewater from Cephalosporin Production. Journal of Sustainable Development, 2(2). 133–136. https://doi.org/10.5539/jsd.v2n2p133
Watkinson, A. J., Murby, E. J., & Costanzo, S. D. (2007). Removal of antibiotics in conventional and advanced wastewater treatment: Implications for environmental discharge and wastewater recycling. Water Research, 41(18). 4164–4176. https://doi.org/10.1016/j.watres.2007.04.005
Sabliy, L., & Zhukova, V. (2020). Effective technology of pharmaceutical enterprises wastewater local treatment from antibiotics. Biotechnologia acta, 13(3). 81-88. https://doi.org/10.15407/biotech13.03.081
Sabliy, L., Zhukova, V., Konontsev, S., Obodovych, O., & Sydorenko, V. (2021). Problems of soapstock treatment of vegetable oil productions and their solutions. Biotechnologia acta, 14(4). 80-87. https://doi.org/10.15407/biotech14.04.080
Sabliy, L., & Zhukova, V. (2022). Improvement of the thechnology of local wastewater treatment of the meat plants. Sustainable development: environmental protection. Energy saving. Balanced nature management: collective monograph. Kyiv, Yarochenko Ya. V. 400-410. Retrieved from https://science.lpnu.ua/sites/default/files/attachments/2022/dec/29428/staliyrozvitokzahistnavkolishnogoseredovishchaenergooshchadnistzbalansovaneprirodokoristuvannyakolek.pdf [in Ukrainian]
Sabliy, L., Kuzminskiy, Y., Zhukova, V., Kozar, M., & Sobchuk, H. (2019). New approaches in biological wastewater treatment aimed at removal of organic matter and nutrients. Ecol. Chem. Eng. S., 26(2), 331-343. https://doi.org/10.1515/eces-2019-0023
Sabliy, L. A., Zhukova, V. S. (2022). Efficient treatment of industrial wastewater using immobilized microorganisms. Water Supply and Wastewater Disposal. Designing, Construction, Operation and Monitoring. – Monografie. Lublin, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej. 248-262. Retrieved from https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/47916/1/Water_Supply_and_Wastewater_Disposal_2022.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Лариса Саблій
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 70 років після смерті останнього співавтора з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
