Разработка технологии очистки сточных вод от нефтяных загрязнений с использованием иммобилизованных микроорганизмов-биодеструкторов

• Автор: Копытина, Светлана Валентиновна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные обозначения.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Современные методы очистки сточных вод. загрязненных

нефтепюдуктаииIО

1.1. Состав нефтесодержащих стоков, ПДК загрязняющих веществ

1.2. Способы очистки нефтесодержащих стоков.

1.2.1. Механическая очистка.

1.2.2. Физикохимические методы очистки сточных вод.

1.2.3. Мембранные методы

1.2.3. Биохимическая очистка

1.3. Системы очистки поверхностного нефтезагрязненного стока
1.4. Конструкции фильтров.
1.5. Конструкции биофильтров
1.6. Применение биопрепаратов для очистки сточных вод, загрязненных
нефтепродуктами
1.7. Иммобилизованные биопрепараты
1.7.1. Химические методы иммобилизации клеток.
1.7.2. Физические методы иммобилизации клеток.
1.7.2.1. Клетки, включенные в матрицу еля
1.7.2.2. Адсорбированные клетки микроорганизмов.
1.7.2.2.1. Виды и свойства адсорбентов
.2. Приемы адсорбционной иммобилизации клеток микроорганизмов
1.8. Применение биокатализаторов для очистки нефтезагрязненных
сточных вод
1.9. ВЫВОДЫ.
Глава П. Материалы и методы экспериментальных исследований
2.1. Показатель эффективности деструкции нефтепродуктов
микроорганизмами.
2.2. Тестирование иефтеокисляющих биопрепаратов.
2.3. Иммобилизация биопрепарата Олеоворин на носителях
2.4. Определение величины адсорбции микроорганизмов.
2.5. Культивирование биопрепарата Олеоворин.
2.6. Условия проведения экспериментов по биодеградации
нефтепродуктов в водных средах с использованием биокаталнзатора
2.7. Исследование вымывания клеток микроорганизмов и субстратов из
биокатализатора
2.8. Лабораторная установка биологической очистки сточных вод,
загрязненных нефтепродуктами.
2.9. Определение концентрации биомассы в кульгугральной жидкости
2 Определение концетрации нефтепродуктов в воде.
2 Определение концентрации взвешенных веществ в воде
2 Лабораторная установка очиегки стока от взвешенных веществ и
нефтепродуктов.
Глава III. Разработка биокатализатора па основе иммобилизованного нефтеокисляющего биопрепарата.
3.1. Выбор пефтеокисляющего биопрепарата для создания
биокаталнзатора
3.2. Выбор носителя для создания бнокатализатора
3.2.1. Иммобилизация биопрепарата Олеоворин на носителях
3.2.2. Сорбционные и технологические свойства носителей.
3.3. Исследование процесса иммобилизации Олеоворина на вазопрон
3.4. Бнодсградация нефтепродуктов в водных средах с использованием
биокатализатора.
3.5. Выводы
Глава IV. Расчетные зависимости процесса биологической очистки нефтезагрязненных сточных вод в биофильтре на основе биокатачизатора
4.1. Кинетические зависимости процесса биологической очистки
сточных вод
4.2. Определение субстратной константы и максимальной скорости
утилизации субстрата биомассой.
4.3. Расчет интегральной скорости потребления субстрата биоплснкой
4.4. Расчет значений концентрации нефтепродуктов по высоте
биофильтра.
4.5. Разработка конструкции биофильтра с использованием
бнокатализатора
4.6. Влияние характера организации загрузки биофильтра на скорость
биодеградации субстрата
4.7. Методика определения эффективности работы биофильтра при
низких исходных концентрациях нефтепродуктов
4.8. Выводы.
Глава V. Принципиальная технологическая схема очистки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами.
5.1. Разработка конструкции регулярного вазопронового фильтра
5.1.1. Исследование различных способов организации фильтрующей
загрузки
5.1.2. Исследование оптимальной плотности набивки вазозфонового
фильтра и биофильтра
5.2. Определение параметров эксплуатации регулярного вазопронового
фильтра.
5.3. Исследование регенерации вазопронового фильтра.
5.4. Выводы.
VI. Общие выводы и основные результаты работы.
Список литературы


Применение биологической доочистки в комплексе с другими методами позволяет добиться практически полного удаления нефтепродуктов из сточных вод. Большое количество нефтепродуктов поступает с поверхностными сточными водами. Очистка таких стоков является насущной проблемой, стоящей перед многими промышленными предприятиями. Таким образом, создание системы очистки, основанной на комплексном применении физических, химических и биологических методов очистки и обеспечивающей достижение ПДК по нефтепродуктам в очищенной воде, является насущной проблемой. Целью настоящей работы является разработка технологии очистки стоков, загрязненных нефтепродуктами, с использованием биокатализатора на основе иммобилизованного нефтеокисляющего биопрепарата и аппаратуры для реализации данного процесса. Разработка биокатализатора на основе иммобилизованного нефтеокисляющего биопрепарата Олеоворин. Результаты исследования кинетики адсорбционной иммобилизации биопрепарата на носителях. Результаты исследования кинетики утилизации нефтепродуктов биокатализатором в водных средах. Математическая модель процесса биологической очистки нефтезагрязненных стоков в биофильтре. Методика определения эффективности работы биофильтра при низких исходных концентрациях нефтепродуктов. Конструкция биофильтра с использованием в качестве загрузки биокатализатора на основе нефтеокисляющего биопрепарата Олеоворин. Принципиальная технологическая схема очистки нефтезагрязненного поверхностного стока, включающую стадию биологической очистки с использованием биокатализатора. Конструкция объемного регулярного вазопронового фильтра для предварительной очистки поверхностного стока от нефтепродуктов и взвешенных веществ. Исследован метод адсорбционной иммобилизации нефтеокисляющего биопрепарата на синтетических полимерных носителях. Определены закономерности адсорбционной иммобилизации микроорганизмов биопрепарата в зависимости от длительности процесса. Создан биокатализатор на основе нефтеокисляющего биопрепарата Олеоворин, позволяющий проводить процесс биологической очистки нефтезагрязненных стоков. Определены кинетические характеристики деструкции нефтепродуктов биокатализатором в водных средах. Предложена математическая модель процесса биологической очистки нефтезагрязненных стоков в биофильтре на основе бнокатализатора. Решение модели позволяет определять геометрические характеристики биофильтра при заданных параметрах процесса биофильтрации для достижения ПДК по нефтепродуктам в очищенной воде. Определены кинетические константы роста биомассы микроорганизмов биопрепарата Олеоворин. Предложена методика определения эффективности работы биофильтра при низких исходных концентрациях нефтепродуктов, основанная на косвенном измерении концентрации нефтепродуктов в стоке. Предложена технологическая схема очистки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, включающая предварительную очистку фильтрацией на объемном регулярном фильтре и доочистку стока на биофильтре с использованием биокатализатора. Разработана конструкция биологического фильтра, в качестве загрузки которого используется биокагализагор на основе иммобилизованного нефтеокисляющего биопрепарата. Разработана конструкция вазопронового фильтра для проведения процесса предварительной очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов. Секционирование и правильная организация загрузки фильтра обеспечивает равномерную объемную фильтрацию. Определены характеристики и параметры эксплуатации вазопронового фильтра. Предложенные в работе технологические решения и аппаратурное оформление заложены в проекты очистных сооружений поверхностного стока фирмы Соркрис г. Зеленоград, автобазы 2 МГТС г. Москва, автозаправочной станции фирмы Крокус г. Москва. Часть проектов реализована, очистные сооружения введены в эксплуатацию в г. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, приложений и списка литературы, содержащего литературных источника. Диссертация изложена на 2 страницах машинописного текста, содержит 7 таблиц и рисунок.