Комплексная система оптимизации технологических процессов аэробной биологической очистки сточных вод

• Автор: Шекета, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Щелково
• Количество страниц: 208 с. : ил.

1.1 Биофлоккуляция дисперсноколлоидных загрязнений на участке механической очистки

1.2 Гидродинамические и массообменные характеристик 1 аэрационных сооружений

1.3 Процессы аэробной биологической очистки сточных вод активным илом

1.4 Процессы отстаивания смесей сточных вод и активного ила

1.5 Факторы, определяющие эффективность аэробной биологической очистки.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Биофлоккуляция дисперсных загрязнений в первичных отстойниках.

2.2 Гидродинамические и массообменные характеристики аэрационных сооружений биологической очистки

2.3 Аэробная биологическая очистка в аэрационных сооружениях.

2.3.1 Отработка режимов аэробной биологической очистки с

продленном аэрацией в аэротеиках различных типов
2.3.2 Определение оптимальных режимов возврата активного
2.3.3 Микробиологические исследования активного ила в
аэротенках
2.4 Осаждение биомассы активного ила во вторичных отстойниках. Глава 3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕДИМЕНТАЦИИ ДИСПЕРСНЫХ, ЧАСТИЦ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АКТИВНОГО ИЛА В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА БИОФЛОККУЛЯНТОВ.
3.1 Эффективность аэробной биологической очистки при различных способах обработки исходной сточной воды перед подачей ее в первичных отстойник.
3.2 Эффективность механической обработки исходной сточной воды при различных способах ее обработки перед подачей в
первичный отстойник.
3.3 Интегральные характеристики сточной воды при использовании в
качестве источника коагулянта предварительно обработанного активного ила.
3.4 Прогнозирование снижения нагрузок по загрязнениям на участок
аэробной биологической очистки
Глава 4. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ И МАССООБМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЭРАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ
БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ.
4.1 Кинетические закономерности процесса биологической очистки
4.1.1 Механизм переноса кислорода и субстрата в системах
с активным илом
4.1.2 Кинетика процесса биоокислеиия субстрата
в аэрационных сооружениях
4.2 Динамика и управление потреблением респирацией и растворением кислорода в аэрационных сооружениях
4.2.1 Основы динамики растворенного кислорода
4.2.2 Определение скорости передачи кислорода
4.2.3 Определение скорости потребления кислорода.
4.3. Моделирование процессов циркуляции, перемешивания и
окисления в аэротенках с помощью обобщенных критериев.
Глава 5. АЭРОБНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД АКТИВНЫМ ИЛОМ.
5.1 Разработка технологии аэробной биологической очистки с продленной аэрацией и уменьшением избыточного активного ила.
5.1.1 Биологическая очистка сточных вод от соединений
5.1.2 Дефосфатация сточных вод
5.1.3 Пути совершенствования методов аэробной биологической
очистки.
5.2 Использование микрофауны активных илов для оптимального управления режимами работы системы очистки сточных вод.
5.3 Влияние возврата активного ила в голову технологической линии
обработки на функционирование системы очистки сточных вод
Глава 6. ПРОЦЕССЫ ОТСТАИВАНИЯ СМЕСЕЙ СТОЧНЫХ ВОД И АКТИВНОГО ИЛА
6.1 Гидравлическая эффективность емкостных сооружений биологической очистки
6.1.1 Гидравлические характеристики емкостных сооружений.
6.1.2 Эффективность очистки сточных вод в сооружениях
аэробной биологической очистки
6.1.3 Технологическая эффективность сооружений
6.1.4 Гидравлическая эффективность отстойников
6.2 Процессы седиментации водноиловых смесей во вторичных отстойниках
6.2.1 Экспериментальнорасчетные исследования процессов седиментации водноиловых смесей во вторичных отстойниках.
6.2.2 Экспериментальные исследования седиментационных характеристик вторичных отстойников и способ определения их конструктивных характеристик
Глава 7. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ АЭРОБНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ СТОЧНЫХ ВОД
7.1 Повышение эффективности седиментации дисперсных частиц за счет использования предварительно обработанного активного ила в качестве источника биофлокулянтов.
7.2 Управление процессом очистки сточных вод от азотных загрязнений и контроль степени очистки с помощью измерения редокспотенциала
7.3 Использование микрофауны активного ила как потенциального индикатора эффективности процессов очистки сточных вод
7.4 Регулирование амплитудночастотных колебании параметров сточных вод на выходе из очистных сооружений
7.5 Оптимальное согласование характеристик азротенков и вторичных
отстойников.
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


И, наоборот, от эффективности осаждения активного ила во вторичных отстойниках, рециркулируемого затем в аэротенкп, зависит концентрация работающей в аэротенках биомассы микроорганизмов активного ила и, следовательно, окислительная мощность аэротенков. При этом особенно важно то, что исходные сточные воды насыщены дисперсноколлоидными частицами органических загрязнений, выводящими аэротенки на режимы постоянного питания, что способствует превалирующему росту нитчатых микроорганизмов в составе биоценоза активного ила. При повышенном содержании взвешенных органических частиц идет непрерывная подпитка субстратом микроорганизмов активного ила, а это является условием, благоприятным для интенсивного роста нитчатых микроорганизмов. В тех же случаях когда в составе сточной воды имеются преимущественно растворенные органические вещества, усвоение их микроорганизмами производится сразу на начальном эгапе подачи сточной воды и в дальнейшем но мере уменьшения общего содержания питательных веществ подпитка микроорганизмов ими отсутствует. Анализ имеющихся материалов по работе очистных сооружений показывает, что эффективный и устойчивый биохимический процесс в аэротенках может быть обеспечен в том случае, когда сточные воды, подаваемые на них, будут иметь концентрацию взвешенных веществ не более мгл и БГ1К5 не более мгл. В связи с этим одним из основных направлений повышения эффективности аэробной биологической очистки высоконагруженных сточных вод является максимальное снижение нагрузок по загрязнениям на аэротемки за счет улучшения качества осаждения взвешенных частиц в первичных отстойниках, что позволяет вести процесс биохимического окисления загрязнений в аэротенках при оптимальных условиях и обеспечивает максимальное усвоение субстрата микроорганизмами активного ила 4, 7, , . Скорость осаждения взвесей в первичных отстойниках можно увеличить путем флоккулирования загрязнений химическими агентами неорганическими соединениями либо высоко молекулярными органическими веществами полимерами, образованными на основе полисахаридов и белковых веществ. Применение полимеров интенсифицирует процесс флоккуляции, в основе которого лежит взаимодействие дисперсноколлоидных частиц и молекул полимеров, повышает скорость отстаивания и сокращает время, потребное для разделения смесей. Причиной ускорения процессов осаждения взвешенных веществ является образование с помощью флоккуляитов более крупных и более плотных хлопьев. Поэтому все обстоятельства, способствующие образованию таких хлопьев оптимальное перемешивание суспензий с флоккулянтами, использование флоккуляитов с более высокой молекулярной массой, применение оптимальных доз флоккуляитов приводят к ускорению осаждения. Флоккулянты позволяют регулировать работу отстойников, они ускоряют оседание взвешенных веществ, увеличивая размеры и плотность хлопьев. Гомогенное состояние смеси обычно достигается путем перемешивания обрабатываемой суспензии с реагентом. Чем больше размер макромолекул, тем относительно больший процент сегментов макромолекул остается свободным и способным к адсорбции на твердых частицах. Большая макромолекула может связать большое число твердых частиц, образуя, таким образом, и более крупные хлопья. Вместе с тем по мере возрастания размеров макромолекул усиливаются стерические явления, и затрудняется подход частиц с адсорбированными макромолекулами к свободной поверхности других частиц. Совместное действие обоих факторов приводит к тому, что наиболее эффективная флоккуляция и максимальный размер хлопьев наблюдаются при определенном оптимальном размере макромолекул, точнее оптимальном соотношении между размерами твердых частиц и размерами макромолекул полимера. Для флоккуляционных процессов характерна высокая скорость образования агрегатов при введении даже сравнительно небольших доз полимера. Флоккуляция практически заканчивается во время смешения суспензии с полимером, т. Интенсивное перемешивание сокращает время достижения сорбционного равновесия, однако при этом уменьшается количество адсорбированного полимера 6, , , , , , 1, 8, 6, 1. В составе активного ила имеется большая группа флоккулирующих микроорганизмов i и др.