2020 ч а с т ь I молодой ученый

7
“Young Scientist” .  # 2 (292) .  January 2020
Chemistry
Х И М И Я
Влияние биологической очистки сточных вод на изменение содержания 
соединений неорганического азота
Божко Ксения Григорьевна, студент магистратуры; 
Научный руководитель: Попова Людмила Федоровна, доктор биологических наук, кандидат химических наук, профессор
Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова (г. Архангельск)
В статье с помощью графиков на примере изменения содержания соединений неорганического азота в 
сточных водах проиллюстрирован процесс нитрификации, происходящий на канализационных очистных соо‑
ружениях с биологической очисткой.
Ключевые слова: сточные воды, биологическая очистка, соединения неорганического азота, нитрифи‑
кация.
В
ведение: Соединения неорганического азота поступают на очистные сооружения в основном в виде аммонийного 
азота, так как в результате транспортировки сточных вод на канализационные очистные сооружения происходит 
процесс аммонификации. Он заключается в воздействии микроорганизмов на распад мочевины, содержащейся в до-
вольно большом количестве в хозяйственно-бытовых сточных водах, с образованием ионов аммония. Соответственно, 
чем больше времени проходит от сброса сточных вод в систему канализации до их поступления на очистные сооружения, 
тем глубже будет протекает данный процесс.
Содержание нитрат-ионов на входе в очистные сооружения невелико, а содержание нитрит-ионов городских сточных 
водах вообще можно считать незначительным.
Очистка сточных вод — это достаточно трудоемкий процесс, который может включать в себя несколько стадий: ме-
ханический, биологический, физико-химический и этап дезинфекции.
Цель исследования — оценить динамику изменения содержания соединений неорганического азота (ионы аммония, 
нитрит- и нитрат-ионы) при наличии биологической очистки на канализационных очистных сооружениях.
Объектом исследования было выбрано одно канализационное очистное сооружение (КОС) с действующими эта-
пами механической и биологической очистки. Отбор проб и их химический анализ проводился ежемесячно на входе и 
выходе с КОС в период с января по сентябрь 2018 г. в целях производственного контроля. За октябрь-ноябрь 2018 г. 
пробы были взяты только на выходах с КОС, в связи с переходом лаборатории МУП «Водоочистка» Испытательный 
центр контроля качества воды (ИЦККВ) г. Архангельск на ежеквартальный метод контроля показателей на входах в 
КОС.
Определение содержания ионов аммония, нитрит- и нитрат-ионов проводилось согласно методикам ПНД Ф 
14.1:2:3.1–95, ПНД Ф 14.1:2:4.3–95 и ПНД Ф 14.1:2:4.4–95 соответственно [1, 2, 3]. Все данные были взяты из офи-
циальных протоколов МУП «Водоочистка» Испытательный центр контроля качества воды и в дальнейшем зашифро-
ваны.
Биологический метод протекает за счет функционирования микроорганизмов активного ила, которые осуществляют 
комплекс окислительно-восстановительных процессов, конечным результатом которых является разложение органиче-
ских веществ до минеральных соединений. Это очень ярко видно при примере объекта В, где концентрация ионов ам-
мония снижается очень существенно, а вот концентрация нитрит- и в большей степени нитрат-ионов очень увеличива-
ется (Таблица 1).
Одна из групп процессов, происходящих в системах биологической очистки сточных вод, связана с механизмом «ни-
трификации» — последовательного окисления азота аммонийных солей в азот нитритов, а затем в азот нитратов. Про-
текание этих процессов характерно для глубокой биологической очистки, когда в сточных водах практические отсут-
ствуют органические вещества [4]. Стехиометрические уравнения процесса для каждой стадии нитрификации имеют 
вид:

---