Моделирование процессов аэробной биологической очистки сточных вод активным илом

• Автор: Цыганов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Щёлково
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Экспериментальные установки

2.2 Моделирование процессов функционирования биомассы

2.2.1 Модель Моно.

2.2.2 Модель Герберта.

2.3 Микробиология аэробной биологической очистки сточных вод активным
Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ ИДЕАЛЬНОГО АЭРОТЕНКАСМЕСИТЕЛЯ
3.1 Исследование балансов веществ
3.1.1 Баланс микроорганизмов активного ила на границах вторичного
отстойника
3.1.2. Батане микроорганизмов активного ила на границе смесителя перед аэротенком
3.1.3 Баланс субстрата на границе смесителя перед аэротенком
3.1.4 Баланс микробной массы на границах ферментера.
3.1.5 Батане субстрата на границах ферментера.
3.2 Расчет станций очистки.
Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ МНОГОСЕКЦИОННОГО АЭРОТЕНКАС МЕСИТЕ ЛЯ.
4.1 Исследование балансов веществ
4.2 Расчет станций очистки.
Глава 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ ГЕТЕРОГЕННОГО АЭРОТЕНКА.
5.1 Использование модели диффузионного поршня.
5.2 Исследование балансов веществ.
5.3 Расчет станций очистки
Глава 6. МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ АЭРОТЕНКА С ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫМИ ПОТОКАМИ
6.1 Особенности моделей аэротенков с дифференцированными потоками
6.2 Исследование балансов веществ.
6.3 Расчет станций очистки
Глава 7. МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ИДЕАЛЬНОГО АЭРОТЕНКАВЫТЕСНИТЕЛЯ.
7.1 Результаты экспериментальных исследований процессов биологической очистки в колонкахреакторах
7.2 Использование модели поршневого потока
7.3 Исследование балансов веществ.
7.4 Расчет станций очистки
ЛИТЕРАТУРА


В результате, одновременно с рециркуляцией биомассы происходит рециркуляция жидкости, которую необходимо учитывать при расчетах. Коэффициент сепарации отстойника а может варьироваться от 0, до 0,, рециркуляционный расход может составить 0 от обрабатываемого расхода сточных вод. Эффективность сепарации биомассы в отстойнике в основном определяется иловым индексом, который равен объему единицы массы активного ила после мин статического отстаивания. Иловый индекс по определению является обратной величиной концентрации биомассы на выходе из отстойника. Значения илового индекса в современных очистных сооружениях составляют порядка 0 лмг. Сепарация активного ила не может быть реализована, если микроорганизмы останутся в дисперсной форме, поэтому проблема отделения биомассы активного ила может быть решена только при агломерации микроорганизмов во флоккулы. При исследовании процесса очистки не следует отделять аэротенк, где осуществляется ферментация, от отстойника, в котором производится седиментация. Необходимо иметь в виду, что создание благоприятных условий ферментации не менее важно, чем обеспечение соответствующих условий седиментации. Седиментация активного ила напрямую зависит от способа, при котором формируются флоккулы. Степень биофлоккуляции зависит от целого ряда различных факторов. Состояние турбулентности в аэротенке. Анализ литературных источников показывает, что для проточных сооружений увеличение турбулентности в аэротенке может довести размеры флоккул с 00 мкм до уровня мкм. В работе 6 дана корреляционная зависимость, позволяющая связать максимальный диаметр с Этап флоккулирования в пространстве между аэротенком и отстойником является весьма важным этапом процесса биологической очистки. Анализ процессов флоккуляции между выходом из аэротенка и входом в отстойник, приведенный на основе анализа мероприятия позволили улучшить функционирование отстойников, что привело к уменьшению мутности осветленной жидкости изза уменьшения количества диспергированых частиц во взвешенном состоянии , , 4. На основе теории Колмогорова рассмотрен механизм агрегированиядезагрегирования флоккул активного ила в зависимости от турбулентности системы. Результаты исследования функционирования бактериальной массы в аэротенке показали, что активные илы выделяют вещества, состоящие в основном из коллоидных полимеров, которые способствуют флоккулированию бактерий , . Состав культуральной среды в аэротенке и отстойнике. Известно, что наличие тензоактивности может менять структуру флоккулы и ее седиментационные характеристики. При увеличении фрагментации дробления биомассы вследствие турбулизации среды снижается эластичность флоккул, в результате чего уменьшаются их размеры и ухудшается их осаждаемость. В то же время формирующаяся на поверхностях аэротенка и отстойника пена селективно концентрирует свободно плавающие в растворе микроорганизмы, т. Наличие твердых биологически неразлагаемых минеральных или органических частиц, включенных во флоккулы, может существенно изменить седиментационные характеристики отстаиваемой среды. Поэтому при ухудшении характеристик осаждения активного ила в отстаиваемую среду в некоторых случаях искусственно вводят твердые вещества. Так, например, может вводиться глина, активированный уголь и переработанный ил для утяжеления флоккул и увеличения их механической прочности. Физиологическое состояние культуры, в частности, средний возраст активного ила. Напротив, большие значения ть, соответствующие малой скорости роста, являются показателем физиологического состояния системы в фазе затухания. Активный ил характеризуется также иловым индексом, который представляет собой объем единицы массы активного ила. Определенны зависимости илового индекса от возраста активного ила. Установлено, что для возраста активного ила порядка 23 суток имеют место максимальные значения рыового индекса, т. При этом было установлено, что перемешивание среды незначительно влияет на полученные результат в условиях испытаний минимальные значения скорости осаждения снижались до 0,5 мчас.