Проблема удаления биогенных элементов (азот и фосфор) из сточных вод возникла в связи с увеличением их концентрации в сточных водах, присутствие которых в водоемах способствует бурному развитию водорослей и приводит к вторичному загрязнению воды, изменению цветности, температуры, снижению концентрации растворенного кислорода и ухудшению органолептических показателей. Все это не только затрудняет использование воды для водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий, но и нарушает естественные процессы, протекающие в водоемах. Современные технологии биологической очистки сточных вод от соединений азота и фосфора характеризуются значительными энерго- и материалозатратами, большими объемами отходов.
Целью работы по вопросу удаления соединений азота было исследование закономерностей процессов очистки сточных вод от соединений азота с использованием иммобилизованных микроорганизмов и разработка на этой основе технологии анаэробно-аэробной очистки с высокой эффективностью удаления соединений азота при обеспечении действующих нормативов с минимальными энергозатратами и объемом отходов.
Вопрос очистки сточных вод от соединений азота, рассматриваемый в работе, опирается на опыт и результаты исследований, выполненных украинскими учеными в течение последних нескольких десятилетий, биологической очистки сточных вод от соединений азота.
Результаты их работ являются основой для исследования и дальнейшего совершенствования технологий биологической очистки сточных вод от соединений азота [1–5].
За последние десятилетия заметные экологические изменения произошли на границе Черного моря и пресных речных бассейнов. Считается, что главной причиной является значительное изменение качественного состава воды рек, особенно увеличение концентрации биогенных элементов. В 1950-е гг. содержание нитратов в Днестре было 10–12 мг/дм3, а сейчас наблюдается уже 130–140 мг/дм3 [5]. Согласно классификации загрязняющих веществ по классу приоритетности, которая принята в системе глобального мониторинга окружающей среды (GEMS/Water Programme) [6, 7], нитраты и нитриты относятся к 3-му классу опасности загрязнения воды и пищи на уровне с оксидом азота.