Исследование процессов биологической очистки сточных вод нефтеперерабатывающего завода с нитри-денитрификацией

• Автор: Беляков, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДОВ

1Л Состав сточных вод нефтеперерабатывающих производств, их влияние на окружающую среду

1.2 Анализ методов биохимической очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов

1.3 Теоретические закономерности биологической очистки сточных вод

1.4 Теоретические предпосылки использования технологии нитри-денитрификации для очистки сточных вод НПЗ
1.5 Выводы
2 АНАЛИЗ РАБОТЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НОВОКУЙБЫШЕВСКОГО НПЗ
2.1 Технологическая схема сооружений биологической очистки сточных вод нефтеперерабатывающего завода
2.2 Качественный состав сточных вод Новокуйбышевского НПЗ
2.3 Технологические параметры работы по данным эксплуатации действующих очистных сооружений
2.4 Определение кинетических зависимостей процессов биологической очистки по данным работы существующих аэротенков Новокуйбышевского НПЗ
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД НПЗ В АЭРОТЕНКАХ С НИТРИ-ДЕНИТРИФИКАЦИЕЙ
3.1 Методика проведения исследований :
3.1.1 Методика определения кинетических констант в контактных условиях
3.1.2 Методика лабораторного эксперимента по одноступенчатой биологической очистке
3.1.3 Методика определения скорости потребления растворенного кислорода иловой смесью
3.1.4 Методика производственного эксперимента с нитри-денитрификацией
3.2 Исследование процесса одноступенчатой биологической очистки сточных вод НПЗ в лабораторных условиях
3.3 Определение кинетических констант биохимических процессов в контактных условиях
3.4 Исследование процессов потребления растворенного кислорода иловой смесью
3.5 Производственный эксперимент с нитри-денитрификацией
3.6 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА И РАСЧЕТ СООРУЖЕНИЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НПЗ, ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
4.1 Методика расчета сооружений биологической очистки сточных вод НПЗ
4.2 Технологические расчеты для реконструкции действующих сооружений биологической очистки НПЗ по технологии нитри-денитрификации
4.3 Технико-экономические показатели
4.4 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
БХО -биохимическая очистка сточных вод;
БОС - биологические очистные сооружения;
ДНБ - денитрифицирующие бактерии;
ДНР - денитрификация;
ВОДГЕО - ОАО «Комплексный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной геологии «НИИ ВОДГЕО»», г. Москва;
МБР - мембранный биореактор;
НДС - нормативно допустимый сброс;
НК НПЗ - ОАО «Новокуйбышевский нефтеперерабатывающий завод», г. Новокуйбышевск, Самарская область;
НК ОС - ООО «Новокуйбышевские очистные сооружения», г. Новокуйбышевск, Самарская область;
НПЗ - нефтеперерабатывающий завод;
ОВП- окислительно-восстановительный потенциал;
ПАУ - порошкообразный активированный уголь;
ПДК - предельно допустимая концентрация;
ПСВ - производственные сточные воды;
СВ - сточные воды;
ЭКОС - ООО «Научно-производственная фирма «ЭКОС»», г. Самара;

на действующих очистных сооружениях без значительных материальных затрат, использования дополнительных площадей и строительства новых сооружений. Однако, большинство описанных схем и технологий относятся к городским очистным сооружениям.
Процесс биологической очистки сточных вод от соединений азота протекает в три основные стадии: аммонификация, нитрификация и
денитрификация. Эти стадии в значительной степени зависят от температуры, содержания кислорода и pH среды обрабатываемых сточных вод, учет кинетики протекания которых позволяет повысить эффективность очистки сточных вод по основным показателям [14,24].
Процесс аммонификации заключается в расщеплении микроорганизмами молекул органических веществ, содержащих азот, с образованием аммиака. К основным веществам, содержащим азот, относятся аминокислоты и белки.
Основное назначение азота для микроорганизмов заключается в том, чтобы доставлять клеткам материал для формирования аминных и иминных групп в молекулах аминокислот. Азот наиболее легко усваивается микроорганизмами в той форме, в которой он присутствует внутри клетки, т.е. в восстановленном -1ЧН4+, а фосфор в окисленном состоянии (в форме Н3РО4) [66]. Наиболее доступными источниками азота являются ионы аммония и аммиак. После проникновения в клетку и образования амино или имино групп происходят реакции аминирования и переаминирования. Процесс аммонификации не потребляет щелочности воды, но может уменьшать pH воды в результате накопления СОг. Скорость аммонификации в основном зависит от температуры и содержания кислорода в воде. pH воды должна лежать в пределах от 5 до 9.
Нитрификация - это микробиологический процесс, в ходе которого аммоний превращается в нитрит, а нитрит в конечном итоге — в нитрат.
Этот процесс происходит в биосфере повсеместно, если условия среды способствуют развитию нитрифицирующих бактерий. Нитрификация очень