Совершенствование систем аэрации сточных вод позволяет в значительной мере интенсифицировать процессы биологической «чистки, снизить эксплуатационные расходы и затраты электроэнергии.
Большинство станций аэрации оснащено пневматическими аэраторами, из которых наиболее эффективны мелкопузырчатые. Мелкопузырчатая аэрация обеспечивает эффективность насыщения жидкости кислородом в пределах 2—3,3 кг/кВт-ч электроэнергии, средне – и крупнопузырчатая — 1,4—1,8 кг/кВт-ч, Совершенствование мелкопузырчатой аэрации идет по пути создания устойчивых к засорению, а также легко извлекаемых и заменяемых или регенерируемых фильтросов.
Финской фирмой «Нокиа» разработаны мелкопузырчатые аэраторы трубчатого тица-^ХКП 600 и дискообразного ХКЛ 210. Эти аэраторы изготовлены из пористого полиэтилена фирмы «Но-киа», марки «Нопол 100». Размер пузырьков воздуха, диспергированного в таких аэраторах, составляет 1—4 мм. Аэраторы фирмы «Нокиа» могут монтироваться на опорной трубе из поливи-нилхлорида — в системе ХИР 63 в стационарном варианте или использоваться в системе ХИР 90, имеющей поворотные шарниры для извлечения аэратора из аэротенка без его опорожнения. Число фильтросных элементов в системе ХИР 90 зависит от того, предусматривается подъем системы ручным или механическим способом. Такой же аэратор разработан фирмой «Шумахер» (ФРГ). В качестве фильтросов в нем применяются пористые керамические трубы.
Разработан метод очистки хромсодержащих сточных вод с помощью штамма микроорганизмов (бактерия дихроматикус Романенко). Этот штамм способен восстанавливать хроматы и дихроматы до гидроокиси хрома со скоростью 0,33 г/(г-сут) (по хрому). Оптимальный температурный режим процесса 15— 30°С. В качестве источника углеродного питания микроорганизмов может служить бытовая сточная вода. Конечные продукты биохимической реакции — вода, двуокись углерода и гидроокись трехвалентного хрома или хром.
В Киевском НИИ общей и коммунальной гигиены в течение длительного периода проводятся исследования по очистке сточных вод предприятий угледобывающей и углеперерабатывающей промышленности с помощью микробного метода (метода чистых .культур). Используя культуру фенолразрушающих бактерий, можно добиться эффективности очистки сточных вод от фенолов, равной 99,5—99,9%. Микробиологическое изъятие фенолов возможно также из сточных вод другого происхождения, например от газогенераторных станций. При этом, из сточных вод удаляются метиловый спирт, пиридин, уксусная кислота, бензол, нафталин, бенз/а/пирен и другие соединения. Получен положительный результат по очистке микробным методом сточных вод, содержащих роданистые соли и цианистые соединения.
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.
