Организация проектирования очистных сооружений на основе прогнозирования процесса аэробной очистки сточных вод

• Автор: Юдин, Павел Викторович
• Шифр специальности: 05.02.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

Цель и задачи

Научная новизна

Практическая значимость

Апробация работы

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РАЗРАБОТКЕ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ И СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКИХ ОСНОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АЭРАЦИОННЫХ БАССЕЙНОВ
2.1 Экспериментальные установки
2.2 Моделирование процессов функционирования аэротенков активным
илом
2.2.1 Модель Моно
2.2.2 Модель Герберта
2.3 Выводы
Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИСТОЧНЫХ ВОД С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗНОТИПНЫХ АЭРОТЕНКОВСМЕСИТЕ ЛЕЙ
3.1 Расчёт аэротенка - смесителя
3.2 Исследование балансов веществ
3.2.1 Баланс микроорганизмов активного ила на границах вторичного отстойника

3.2.2. Баланс микроорганизмов активного ила на границе смесителя перед
аэротенком
3.2.3Баланс субстрата на границе смесителя перед аэротенком
3.2.4 Баланс микробной массы на границах ферментера
3.2.5 Баланс субстрата на границах ферментера
3.2.6 Расчет станций очистки
3.3 Расчёт многосекционного аэротенка смесителя
3.3.1 Исследование балансов веществ
3.3.2 Расчет станций очистки
3.3.3 Выводы
Глава 4. РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ, МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ И СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГЕТЕРОГЕННОГО АЭРОТЕНКА
4.1 Использование модели диффузионного поршня
4.2 Исследование балансов веществ
4.3 Расчет станций очистки
4.4 Выводы
Глава 5. РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ, МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ И СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АЭРОТЕНКА С ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫМИ ПОТОКАМИ
5.1 Особенности моделирования аэротенков с дифференцированными потоками
5.2 Исследование балансов веществ
5.3 Расчет станций очистки
5.4 Выводы

Глава 6. МОНИТОРИНГ АЭРОБНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПО СОДЕРЖАНИЮ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СТОЧНЫХ ВОД
6.1 Разработка мониторинга очистки с использованием модели Стритера -Фелпса
6.2 Разработка мониторинга очистки с использованием модели Томаса,
Янга
6.3 Разработка мониторинга очистки с использованием модели
Лэнгмюра
6.4 Выводы
Глава 7. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА АЭРОБНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ПУТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАРАМЕТРОВ СТОЧНЫХ

7.1 Математическое описание колебательных процессов на входе и выходе из очистных сооружений
7.2 Вероятностно-статистические параметры колебаний нагрузок на входе в очистные сооружения
7.3 Энергетические спектры колебаний нагрузок на выходе из очистных сооружений
7.4 Графический метод определения необходимого времени пребывания для буферизации изменчивости воды на входе
7.5 Технико-экономические показатели очистных сооружений
7.6 Выводы
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

широко распространенной в научной практике биологической модели Моно.
Полученные экспериментальные результаты дали возможность определить корреляционные зависимости биохимических процессов при биологической очистке [11, 25,102,103].
В настоящее время выполнен ряд теоретических исследований, посвященных разработкам методов расчета аэротенков с частичным перемешиванием с использованием гидравлической модели диффузионного поршня. Особенность этих методов состоит в необходимости предварительного определения коэффициента осевой диффузии, характеризующегося критерием Пекле. В то же время предложена модель каскадного перемешивания в аэротенках, дающая лучшее приближение к импульсному отклику, чем модель поршневой диффузии. Это позволило выдать рекомендации по проектированию сооружений, секционированных ячейками идеального перемешивания.
Однако, к сожалению, относительно мало работ посвящено идентификации теоретических моделей с существующими промышленными установками. В то же время имеются работы, использующие практические данные для применения теоретических моделей на предпроектной стадии [120, 127, 140,141,142].
Из анализа материалов указанных выше работ видно, что наиболее перспективными являются исследования моделей систем очистки, состоящих из двух объединенных реакторов, функционирующих в режимах перемешивания и вытеснения. Гидравлические модели этих аэробных систем очистки могут быть получены с использованием широко применяемых на практике биологических моделей Герберта и Моно. При этом для моделирования режимов частичного перемешивания в аэротенках наиболее предпочтительной является биологическая модель Герберта, учитывающая эндогенный метаболизм микроорганизмов активного ила.
Таким образом, обзор существующих научных работ показывает, что
проблема поиска оптимальных конструктивно-технологических и технико-