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.
Применение различных реагентов также позволяет интенсифицировать процесс биологической очистки. В Институте коллоидной химии и химии воды АН УССР было изучено действие природных сорбентов на жизнедеятельность микроорганизмов. Установлено, что такие глинистые материалы, как монтмориллонит и палыгорскит, при добавке их в сточные воды в количестве 1 % способны увеличить окислительную активность культуры микроорганизмов почти в 2 раза. Опыты проводились со средой, содержащей 5 г/л капролактама. Полная деструкция капролактама в контрольном опыте достигалась за 48 ч, при наличии 10 г/л палыгорскита или монтмориллонита за 36 ч. При использовании монтмориллонита остаточная концентрация капролактама составляет всего 0,086 г/л, а в контрольном опыте без глинистйх материалов 0,64 г/л.
Зона эрлифтной циркуляции отделена от зоны аэрации полупогружной перегородкой и снабжена решеткой из дырчатых труб. Отстойная зона расположена в центральной части сооружения и отделена от зоны аэрации перегородками с циркуляционными щелями и впускными окнами с регулируемым сечением.
Сточная жидкость подается в верхнюю часть зоны аэрации и движется нисходящим потоком в противоток движению воздуха, что обеспечивает длительный контакт иловой смеси с воздухом и высокую эффективность использования кислорода.
Противоточные аэротенки могут использоваться для полной биологической очистки сточных вод, ВПК которых не превышает 500—700 мг/л. При более высоких значениях БПК целесообразно использование этих аэротенков в две ступени.
Применение комбинированных сооружений типа аэротенк-отстойник позволяет экономить земельные площади, сокращать протяженность технологических коммуникаций и значительно уменьшать потребление электроэнергии.
Циркуляция возвратного активного ила из зоны выделения в зону аэрации осуществляется либо специально направленными потоками, либо перекачкой эрлифтами. В сооружениях с механическими аэраторами движение ила происходит под воздействием статического напора, развиваемого таким аэратором.
В аэротенках-отстойниках, разработанных в нашей стране, предусматривается принудительная циркуляция активного ила. Такой технологический прием обеспечивает стабильный и регулируемый по объему возврат активного ила в зону аэрации (независимо от притока сточных вод) и поддержание его во взвешенном состоянии. В отстойной зоне аэротенка такой конструкции не образуются мертвые зоны, где возможно скопление и загнивание активного ила. Аэротенки-отстойники могут использоваться для очистки городских и производственных сточных вод, обеспечивая их полную или неполную биологическую очистку.
Во ВНИИ ВОДГЕО разработана конструкция противоточного аэротенка, который состоит из трех основных зон: аэрации, эрлифтной циркуляции и отстаивания. Зона аэрации оборудована мелкопористыми пневматическими аэраторами, расположенными в нижней ее части. Равномерное распределение воды осуществляется струенаправляющими лопатками с винтовым креплением, позволяющим регулировать глубину их погружения.
