Поддержание оптимального видового состава микроорганизмов активного ила позволяет стабилизировать и интенсифицировать процесс очистки сточных вод. В Белгородском филиале ВНИИвитаминов были изучены виды микроорганизмов, участвующих в очистке сточных вод предприятий витаминной промышленности. Эти сточные воды отличаются высокой токсичностью, наличием большого количества трудноокисляемых компонентов, высокой концентрацией загрязнений. Установлено, что в процессе очистки участвуют микроорганизмы 14 видов, а из почвы завода удалось выделить 33 культуры микроорганизмов, принадлежащие к 7 видам, идентичным биоценозу аэротенков.
Исследования сточных вод Белгородского витаминного комбината с ХПК 1400 мг/л, проведенные в лабораторных условиях, показали, что при использовании комплекса адаптированной микрофлоры процесс биологической очистки сточных вод можно интенсифицировать в 2 разами добиться величины ХПК очищенных сточных вод 100—120 мг/л, а ВПК 15—40 мг/л.
Электрообработка сточных вод с целью интенсификации процессов биологической очистки также проводилась в Харьковском НИИ по охране вод. Определялось влияние силы тока в 25—50 мкА на биохимическую активность ила при постоянных напряжении и времени воздействия. При очистке сточной жидкости с ВПК 5400 мг/л эффект изъятия загрязнений в контрольном опыте составил 19%, а при раздражении бактериальных клеток электрическим током 84—87%. Установлено, что этот метод ускоряет внутриклеточные процессы, в частности повышается концентрация дегидрогеназ. Электрический ток целесообразно использовать для интенсификации биологической очистки высококонцентрированных сточных вод. Однако и при очистке городских сточных вод электростимуляция активного ила на-Бортнической станции аэрации в Киеве позволила добиться значительного эффекта. При обработке активного ила очистных сооружений в течение 3 мин электрическим током мощностью 2,5 мВт эффект очистки по БПКв возрос в 2,9—3,2 раза.
Использование ультразвука для интенсификации очистки сточных вод за счет повышения ферментативной активности микроорганизмов было изучено в Харьковском НИИ по охране вод. Объектом исследований была многокомпонентная, содержащая более 700 органических и минеральных загрязнителей, высококонцентрированная (ХПК ДО 10000 мг/л) и токсичная сточная жидкость завода химических реактивов. Эксперименты проводились в,лабораторном аэротенке с/использованием ультразвука. Диапазон электрической мощности составлял 3—400 Вт, время воздействия ультразвука на биоценоз 1—60 мин при частоте ультразвука 22±1 кГц. Ультразвуковая обработка активного ила осуществлялась при постоянном аэрировании. Установлено, что для сточных вод данного производства оптимальной является выходная мощность 10 Вт при 10-минутной обработке активного, ила ультразвуком. При воздействии ультразвука концентрация дегидрогеназ в активном иле повышается в 1,4—1,8 раз, в результате чего увеличивается окислительная мощность сооружения.
Успешно прошли испытания мутагенной интенсификации очистки сточных вод производства синтетического каучука, коксохимических производств и т. п. Кроме НММ в исследованиях применился мутаген демитилсульфат (ДМС).
Во ВНИИ антибиотиков исследовали нитрозоэтилмочевину (НЭМ), нитрозометилбиурет (НМБ), а также использовали в качестве мутагенного фактора ультрафиолетовое облучение. В результате этих экспериментов установлены оптимальные условия окисления формальдегидов в сточных водах фармацевтической промышленности.
По данным ВНИИ по охране вод (г. Харьков), активный ил, обработанный НММ или гидроксиламином (ГА), увеличивает эффект очистки концентрированных сточных вод химико-фармацевтической промышленности на 10—30%.
По методике ИХФ АН проведены лабораторные исследования интенсификации биологической очистки сточных вод Олайнского и Ангарского Заводов химических реактивов. Оптимальная концентрация мутагенов ГА и НММ для этого-вида сточных вод составляла соответственно 0,07 и 0,08%. Применение мутагена ДМС для очистки сточных вод данного вида неэффективно. Обработка части возвратного активного ила мутагенами ГА и НММ, позволила поднять эффект очистки концентрированных (ХПК 1500—9000 мг/л) сточных вод до 80—95 по сравнению с 55—72% в контрольной модели.
Метод химического мутагенеза также получил широкое распространение для интенсификации очистки сточных вод от химических загрязнителей. Сущность этого метода заключается в воздействии химическими мутагенами на сложный биоценоз активного ила, содержащий различные популяции бактерий, актиномицитов, различных грибов, зеленых водорослей и т. д.
Большая работа по исследованию метода химического мутагенеза в практике очистки сточных вод проводится в Институте химической физики АН (ИХФ). По рекомендациям ИХФ, в Волгодонском филиале ВНИИПАВ в течение 7 мес испытывался химический мутаген нитрозометилмочевина (НММ) в лабораторных аэротенках. Обработка части активного ила мутагеном НММ позволила очищать более концентрированные по загрязнениям сточные воды с ХПК 850— 4000 мг/л, при этом эффект очистки составлял соответственно 99 и 99,7% при одинаковом времени аэрации 24 ч или даже некотором его сокращении. Окислительная мощность аэротенка при применении НММ возрастала в 4—8 раз. За счет укрупнения зооглейных частиц улучшались седиментационные качества активного ила.