Биологические и биосорбционные процессы очистки сточных вод с применением микробных агрегатов на основе культур активного ила

• Автор: Шагинурова, Гузель Ибрагимовна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 125 с. : ил

Оглавление

Глава I. Обзор литературы

1.1. Процессы биологической и биосорбционной очистки сточных вод

1.1.1. Биологическая очистка сточных вод

1.1.2. Биосорбционная очистка сточных вод

1.1.3. Отъемиодоливной способ культивирования микроорганизмов активного ила и биопленки

1.2. Характеристика микробных агрегатов в процессах

биологической и биосорбционной очистки сточных вод

1.2.1. Активный ил

1.2.2. Биопленка на поверхности инертных и активных материаловносителей

1.2.3. Микробные гранулы как результат самоиммобилизации микроорганизмов

1.3. Постановка задачи исследования
Глава 2. Получение микробных гранул на основе культур активного ила в отъемнодоливном процессе очистки сточной воды
2.1. Культивирование микробных гранул на основе чистых культур структурообразующих микроорганизмов активного ИЛА Зраегот паст И 2оо1оеа гатщега
2.1.1. Описание установки и методики проведения эксперимента
2.1.2. Характеристика микробных гранул, полученных из чистых культур. Обсуждение результатов.
2.2. Получение микробных гранул из активного ила в огьемнодоливном процессе очистки модельной сточной воды
з
2.2.1. Описание экспериментальной установки и методики проведения исследований
2.2.2. Эффективность огьемнодоливного процесса очистки модельной сточной воды от органических веществ, аммонийного азота и фосфора
2.2.3. Характеристика адсорбционных свойств микробных гранул в сравнении с хлопьями активного ила. Обсуждение результатов
2.3. Выводы
Глава 3. Исследование характеристик активного ила при иммобилизации на частицах порошкообразных сорбентов в процессах биосорбционной очистки сточных вод в аэротенках
3.1. Принципиальная технологическая схема биосорбционного процесса в аэротенках
3.2. Интенсификация биологических процессов удаления органических и неорганических веществ в присутствии угольного и минерального сорбентов
3.2.1. Описание установки, материалов и методики исследования
3.2.2. Исследование биологической и биосорбционной очистки сточных вод. Обсуждение результатов
3.3. Исследование характеристик активного ила в процессе биосорбционной очистки серосодержащей сточной воды тиокольного производства
3.3.1. Описание установки, материалов и методов исследования в пилотных испытаниях биосорбционной очистки сточных вод тиокольного производства
3.3.2. Исследование эффективности биологического и биосорбционного методов очистки тиокольной сточной воды в пилотных экспериментах. Обсуждение результатов
3.3.3. Сравнительная характеристика биоценоза активного ила в биосорбционной и биологической системах очистки
3.3.4. Реализация биосорбционной технологии в пусковой период
процесса очистки серосодержащей сточной воды
3.4. Оценка предотвращенного экономического ущерба ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
3.5. Выводы Глава 4. Характеристика процесса очистки сточных вод в
БИОФИЛЫ РЕБИОСОРБЕРЕ С ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩПЙ IЮРОДОЙ ЦСП
4.1. Описание лабораторной установки и методики проведения экспериментов
4.2. Анализ процесса доочистки сточных вод от органических загрязнений и аммонийного азота в биофильтре с ЦСП. Обсуждение результатов
4.3. Расчет предотвращенного экономического ущерба окружающей 3 среде
4.4. Выводы
Глава 5. Разработка регрессионных моделей для процесса 7 НИТРИФИКАЦИИ в биологической и биосорбционных системах очистки сточных вод
Заключение
Список ЛИТЕРАТУРЫ


При наличии достаточной концентрации растворенного кислорода в среде развиваются автотрофы нитрификаторы, которые проводят биоокисление аммонийного азота до нитритного, а затем и до нитратного реакция 4 3. Техническое осуществление аэробных процессов происходит в искусственных сооружениях, которые разделяются на два основных типа гомогенные реакторы аэротенки и реакторы с неподвижной биопленкой биофильтры 4. Аэротенки представляют собой железобетонные аэрируемые резервуары, в которых хлопья биомассы, называемой активным илом, находятся во взвешенном состоянии. Такие сооружения работают в непрерывном режиме, что позволяет очищать большие объемы сточных вод более тыс. По способу организации потока сточной жидкости они делятся на аэротенкивытеснители и аэротенкисмесители. В аэротснкахвытеснителях смесь активного ила и сточной жидкости подается в начале сооружения. Такой тип аэротенка целесообразно использовать в тех случаях, когда концентрация органических загрязнений в СВ по химическому потреблению кислорода ХПК не превышает 0 мгдм . При очистке более концентрированных стоков с резко колеблющимся составом лучшие результаты очистки дают аэротенкисмесители, в которых СВ и активный ил подаются по всей длине аэротенка. Таким образом смешивание воды с илом происходит равномерно во всех частях аэротенка, что способствует более полному использованию подаваемого воздуха и повышает эффективность очистки 5. Вместе с аэротенками в биологические очистные комплексы включаются, как правило, такие сооружения как регенератор служит для доокисления микроорганизмами адсорбированных в хлопьях загрязнений и восстановления их окислительной активности и вторичный отстойник служит для отделения очищенной воды от биомассы, при этом часть ила возвращается в аэротенки, а избыточный ил удаляется. Одним из перспективных направлений интенсификации биоочистки СВ является увеличение биомассы микроорганизмов, осуществляющих процесс микробной трансформации органических и минеральных примесей, что позволяет в свою очереДь увеличить окислительную МОЩНОСТЬ биореакторов 6. С увеличением биомассы обогащается видовой состав биоценозов, что приводит к повышению стабильности и устойчивости системы очистки к возмущающим воздействиям. Многие исследователи сходятся во мнении, что оптимальная доза микроорганизмов активного ила в аэробных сооружениях составляет 9 гдм3 7, 8, однако предельные возможности действующих вторичных отстойников ограничивают дозу ила в аэротенке не более гдм3. Высокие дозы активного ила можно получить, используя прикрепленные микроорганизмы. СВ или активные, например, сорбенты. Работа традиционных биофильтров с объемными песок, гравий, керамзит и др. Таким образом, технология очистки воды фильтрованием даже в случае непрерывной подачи сточной жидкости в реактор, характеризуется цикличностью фильтроцикл включает в себя фильтрование и регенерацию отмывку загрузки от избыточного ила и накопившихся осадков. Кроме того, образование анаэробных зон в биофильтрах зачастую приводит к загниванию биомассы. Для устранения указанных недостатков рекомендуется сочетание в биофильтрах слоев неподвижной загрузки со слоями материалов во взвешенном состоянии . С другой стороны, при условии решения технических проблем, высокая концентрация микроорганизмов, а также известная устойчивость иммобилизованной биомассы к воздействию неблагоприятных факторов позволяют использовать биофильтры для очистки особо токсичных сточных вод. Так, например, сообщается об эффективном удалении 2,4,5 трихлорфенола концентрация в исходной воде до мгдм3 в биофильтре с неподвижной загрузкой, состоящей из слоев силиконовых трубок. При этом сравнивались два режима работы биофильтра непрерывный i ii и отъемнодоливной i ii , а подача кислорода осуществлялась непосредственно через силиконовые трубки, представляющие собой полупроницаемые мембраны. Таким образом, загрузка биофильтра служила не только для иммобилизации микроорганизмов, но и для снабжения их кислородом. Оба реактора показали высокую эффективность удаления 2,4,5 трихлорфенола вплоть до .