Моделирование процессов биофильтрации жидких отходов предприятий АПК

• Автор: Малышева, Анна Александровна
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Щёлково
• Количество страниц: 206 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность
Цель и задачи
Научная новизна
Практическая значимость
Апробация работы
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 КОНВЕНЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ С ФИКСИРОВАННЫМИ
КУЛЬТУРАМИ И ВОЗНИКНОВЕНИЕ БИОФИЛЬТРОВ
1.2 ПОГРУЖНАЯ БИОФИЛЬТРАЦИЯ
1.2.1 Основные признаки
1.2.2 Расчетные параметры
1.3 ПРИМЕНЕНИЕ БИОФИЛЬТРАЦИИ НА ТРЕТЬЕМ УРОВНЕ
НИТРИФИКАЦИИ
1.3.1 Качество обрабатываемой воды соответственно места расположения биофильтра в технологической схеме очистки
1.3.2 Развитие процесса нитрификации
1.3.3 Параметры, влияющие на эффективность третичной нитрификации
1.3.4. Заключение
1.4 ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ: СЛОЖНОСТЬ СРЕДЫ ДЛЯ
ИММОБИЛИЗОВАННОЙ КУЛЬТУРЫ
1.4.1 Проблемы
1.4.2 Структуры и основные понятия для моделирования биопленок
1.4.2.1 Научные контекст

1.4.2.2. Механизмы переноса /транспорта и преобразования в биопленке
1.4.2.3 Дисперсные составы взвешенных веществ и микробные виды
1.4.3. Модели биопленки
1.4.3.1 Модели одно или "псевдо "размерные
1.4.3.2. Модели «псевдо» двух размерные
1.4.4. Модели фильтрации
1.4.4.1 Удержание взвешенных веществ MES
1.4.4.2. Потеря нагрузки
1.4.4.3 Модель промывак
1.4.5. Модели биофильтрации
1.5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
2.2 МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ БИОЦЕНОЗА
ИММОБИЛИЗОВАННОЙ БИОПЛЕНКИ
2.3 МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И
МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ БАКТЕРИЙ
2.4 МЕТОДОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АЛБ
2.4.1 Тесты, выполненные на колонне АЛБ
2.4.1.1. Фракционирование вытекающего стока
2.4.1.2. Автотрофная биомасса стока на входе
2.4.1.3. Физические характеристики материала носителя и
биопленки
2.4.2 Максимальная скорость нитрификации в массиве
2.4.2.1. Автотрофная биомасса массы в массиве
2.4.2.2. Профили азотных форм вдоль фильтрующего массива..

2.4.2.3. Баланс по взвешенным веществам ВВ по технологической
цепи вход - выход - выход стока
2. 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 3. СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПОГРУЖНЫХ БИОФИЛЬТРАХ
3.1 АЭРОБНАЯ ОБРАБОТКА КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ СТОЧНЫХ ВОД В РЕАКТОРЕ С ПОГРУЖНЫМ СЛОЕМ ЗАГРУЗКИ
3.2 РАЗРАБОТКА РЕАКТОРОВ С БИОПЛЕНКОЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОСАЖДЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
3.3 РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД С РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ АКТИВНОГО ИЛА
3.3.1 Методы удаления БПК в биофильтровых системах различных схем
3.3.2 Перенос субстрата С5 через слой диффузии
3.3.3 Факторы, влияющие на функционирование нитрификационных биофильтров
3.4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НИТРИФИКАЦИИ
3.5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ БИОФИЛЬТРАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД
4.1 ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ, ФИЗИЧЕСКОЕ И ОБЪЕМНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СИСТЕМЫ
4.1.1. Геометрические параметры
4.1.2. Гидравлические параметры
4.1.3. Природа биопленки
4.2 МОДЕЛЬ ФИЛЬТРАЦИИ
4.3. МОДЕЛЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ МОДЕЛИ АПФ
4.4. МОДЕЛЬ БИОПЛЕНКИ
4.5 МОДЕЛЬ ПРОМЫВОК
Второе уравнение выражает скорость изменения взвешенных веществ для слоя жидкости, пересекающего слой, и определяется при помощи коэффициента фильтрации X, приведенного к метру фильтрующего слоя:
- ~лсх
(1.9)

Это уравнение, называемое кинетическим уравнением первого порядка, по аналогии с реакциями первого порядка в химических кинетических процессах, отражает то, что захват частиц пропорционален концентрации взвешенных веществ в воде.
1.4.4.2. Потеря нагрузки.
Для того, чтобы получить более полную модель фильтрации, в нее должно быть включено изменение потери нагрузки АР. Приведенное ниже уравнение интегрирует постоянную Ьк при определенных условиях фильтрации, в частности, для структуры, состоящей из сферических частиц
Эта форма уравнения иногда используется в пермеаметрии для определения среднего диаметра гранулы с1§. Потеря давления изменяется быстро со степенью уплотнения пористости упаковки. Иначе говоря, она сильно зависит от пористости г среды и размера частиц с1СС]. Снижение этих двух параметров вызывает увеличение потери нагрузки ДР и более быструю
[136, 192]:
1 (I-,)

(1.10)