Реагентная очистка бытовых сточных вод от ионов аммония в условиях арктической децентрализации поселений
https://doi.org/10.31660/2782-232X-2025-1-67-80
EDN: QMMCRA
Аннотация
Децентрализованные арктические поселки повсеместно оборудуются современными системами водоснабжения, но при этом все чаще сталкиваются с проблемой сбора и очистки бытовых сточных вод. В исследовании рассматривались методы физико-химической обработки бытовых сточных вод, схожих по составу со стоками малых северных населенных пунктов, с целью замены этапа биологической очистки, малоэффективной в отношении органических веществ. В лабораторных условиях была проведена очистка образцов сточных вод нормальной (18–22 °С) и экстремальной (3–6 °С) температур по разным технологическим схемам. В результате авторами предложена наиболее эффективная технологическая схема очистки бытовых сточных вод удаленных арктических поселений, которая предусматривает следующие этапы: преаэрацию, отстаивание взвеси с коагуляцией и флокуляцией, химическое окисление и осаждение струвита, механическое и сорбционное фильтрование. Выяснилось, что данная технология мало зависит от температуры воды и пригодна для бытовых сточных вод с температурой от 3 до 22 °С. Использование данной схемы позволило на 96.5 % снизить концентрацию ионов аммония, на 98 % – взвешенных веществ, на 91 % – ХПК. Предложенная схема очистки бытовых сточных вод позволит упростить эксплуатацию станций в сложных арктических условиях, а также сделает возможной их работу в автоматическом режиме.
Об авторах
А. М. Фугаева
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Фугаева Анастасия Михайловна, ассистент кафедры инженерных систем и сооружений
Тюмень
Е. И. Вялкова
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Вялкова Елена Игоревна, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры инженерных систем и сооружений
Тюмень
Список литературы
1. Вялкова Е. И., Максимова С. В., Землянова М. В., Воротникова А. В., Максимов Л. И. Водоотведение объектов инфраструктуры нефтегазовых месторождений Западной Сибири. Тюмень: Тюменский индустриальный университет; 2017. 175 с.
2. Руфова А. А., Татаринова А. В. Антропогенное влияние на гидрохимическое и гидробиологическое состояние поверхностных вод северных городов (на примере г. Якутска). Современные проблемы науки и образования. 2015;(4):503. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=20468.
3. Фугаева А. М., Воронов А. А., Вялкова Е. И. Очистка бытовых сточных вод малых населенных пунктов. В сб.: Современные проблемы земельно-имущественных отношений, урбанизации территории и формирования комфортной городской среды: сборник докладов Международной научно-практической конференции, Тюмень, 2023. Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2023. С. 443–450. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=55923907.
4. Lobanov S. A., Poilov V. Z. Treatment of wastewater to remove ammonium ions by precipitation. Russian Journal of Applied Chemistry. 2006;79(9):1473–1477. https://doi.org/10.1134/S1070427206090151
5. Mitani Y., Sakai Y., Mishina F., Ishiduka S. Struvite recovery from wastewater having low phosphate concentration. Journal of Water and Environment Technology. 2003;1(1):13–18. https://doi.org/10.2965/jwet.2003.13
6. Sea Y. F., Chua A. S. M., Ngoh G. Ch., Rabuni M. F. Integrated struvite precipitation and fenton oxidation for nutrient recovery and refractory organic removal in palm oil mill effluent. Water. 2024;16(13):1788. https://doi.org/10.3390/w16131788
7. Glushchenko E., Vialkova E., Sidorenko O., Fugaeva A. Physical-chemical wastewater treatment in Arctic conditions. E3S Web of Conferences. 2020;157:02014. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202015702014
8. Hendriksen K., Hoffmann B. Greenlandic water and sanitation systems – identifying system constellation and challenges. Environmental Science and Pollution Research. 2018;25(33):32964–32974. https://doi.org/10.1007/s11356-017-9556-6
9. Мочалов И. П. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных мест (в условиях Крайнего Севера). 2-е изд., доп. и перераб. Москва: ДАР/ВОДГЕО; 2016. 466 с.
10. Зверева С. М., Бартова Л. В. Развитие технологии очистки сточных вод малых населенных пунктов. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2017;8(2):64–74. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2017.2.06
11. Гришин Б. М., Кошев А. Н., Ласьков Н. Н., Бикунова М. В. Удаление соединений азота из сточных вод с применением окислителей. Региональная архитектура и строительство. 2013;(2):91–97.
12. Андреев С. Ю., Исаева А. М., Кочергин А. С. Разработка и исследование комбинированной технологии очистки сточных вод малых населенных пунктов. Пенза: Пензенский государственный университет архитектуры и строительства; 2015. 120 с.
13. Ragush C., Schmidt J., Krkošek W. H., Gagnon G. A., Hansen L. T., Jamieson R. Performance of municipal waste stabilization ponds in the Canadian Arctic. Ecological Engineering. 2015;83(12):413–421. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2015.07.008
14. Koivunen J., Heinonen-Tanski H. Peracetic acid (PAA) disinfection of primary, secondary and tertiary treated municipal wastewaters. Water Research. 2005;39(18):4445–4453 https://doi.org/10.1016/j.watres.2005.08.016
15. Chhetri R. K., Klupsch E., Andersen H. R., Jensen P. E. Treatment of Arctic wastewater by chemical coagulation, UV and peracetic acid disinfection. Environmental Science and Pollution Research. 2018;25:32851–32859. https://doi.org/10.1007/s11356-017-8585-5
16. Wu T., Englehardt J. D., Guo T., Gassie L. W., Dotson A. D. Applicability of energy-positive net-zero water management in Alaska: technology status and case study. Environmental Science and Pollution Research. 2018;25:33025–33037. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0743-2
17. Вялкова Е. И., Глущенко Е. С., Велижанина Т. С., Осипова Е. Ю. Анализ физико-химических методов очистки бытовых сточных вод северных населенных пунктов. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2020;22(1):152–163. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2020-22-1-152-163
18. Lado Ribeiro A. R., Rodríguez-Chueca J., Giannakis S. Urban and industrial wastewater disinfection and decontamination by advanced oxidation processes (AOPs): Current issues and future trends. Water. 2021;13(4):560. http://dx.doi.org/10.3390/w13040560
19. Небукина И. А., Смирнова Н. Н., Рвачев И. С. Влияние органических соединений на эффективность удаления ионов аммония из сточных вод методом окисления. Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского. 2015;(2):28–33. https://doi.org/10.17277/voprosy.2015.02.pp.028-033
20. Anusuyadevi P. R., Kumar D. Ja. P., Omkaara Jyothi A. D. H. V., Patwardhan N. S., Janani V., Mol A. Towards viable ecofriendly local treatment of blackwater in sparsely populated regions. Water. 2023;15(3):542. https://doi.org/10.3390/w15030542
21. Barros A., Vecino X., Reig M., Cortina J. L. Coagulation and flocculation optimization process applied to the sidestream of an urban wastewater treatment plant. Water. 2022;14(24):4024. https://doi.org/10.3390/w14244024
22. Muscarella S. M., Laudicina V. A., Badalucco L., Conte P., Mannina G. Ammonium recovery from synthetic wastewaters by using zeolitic mixtures: a desorption batch-study. Water. 2023;15(19):3479. https://doi.org/10.3390/w15193479
Рецензия
Для цитирования:
Фугаева А.М., Вялкова Е.И. Реагентная очистка бытовых сточных вод от ионов аммония в условиях арктической децентрализации поселений. Архитектура, строительство, транспорт. 2025;5(1):67-80. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2025-1-67-80. EDN: QMMCRA
For citation:
Fugaeva A.M., Vialkova E.I. Reagent-based treatment of domestic wastewater for ammonium removal in decentralized Arctic settlements. Architecture, Construction, Transport. 2025;5(1):67-80. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/2782-232X-2025-1-67-80. EDN: QMMCRA
Просмотров:
100
Послать статью по эл. почте 