Совершенствование процесса биологической очистки сточных вод рыбообрабатывающих производств методом нитри-денитрификации

• Автор: Станкевич, Ольга Игоревна
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Мурманск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Характеристика азотсодержащих

органических загрязнений сточных вод

рыбообрабатывающих производств.

1.2.Воздействие низкомолекулярных азотсодержащих соединений на водные экосистемы и человека.

1.3.Существующие технологии нитри

денитрификации.

1.4.Выводы по глазе 1.

1.5.Цели и основные задачи исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Объекты исследований.
2.2. Лабораторная установка нитри
денитрификации.
2.3. Пилотная установка, моделирующая процесс денитрификации.
2.4. Определение качественного состава сточных вод, состояние биоценоза активного ила.
2.5. Обработка экспериментального материала. ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА НИТРИДЕНИТРИФИКАЦИИ.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1 Традиционная биологическая очистка сточных вод рыбообрабатывающих производств в аэротенке.
4.2 Разработка процесса нитриденитрификации
б
сточных вод рыбообрабатывающих производств.
4.2.1 Определение основных технологических параметров стадии нитрификации.
4.2.2 Взаимосвязь химической структуры
органических веществ сточных вод и процесса биохимического окисления.
4.2.3 Исследование кинетических
закономерностей процесса денитрификации.
4.2.4 Степень рециркуляции единой системы биологической очистки.
4.2.5 Окислительновосстановительные условия среды биологической денитрификации.
4.3. Математическая модель процесса
биологической очистки.
ГЛАВА 5. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ.
5.1. Промышленные испытания биологического реактора в режиме нитриденитрификации.
5.2. Исходные данные для проектирования.
ГЛАВА 6. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВНЕДРЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ НИТРИДЕНИТРИФИКАЦИИ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ


Промышленные сточные воды рыбообрабатывающих производств содержат большое количество азотсодержащих веществ природного происхождения (протеины, протеиды, ферменты, витамины), продукты их гидролиза и протеолиза (полипептиды, пептиды, свободные аминокислоты), а также аммиак, образованный в результате окислительного дезаминирования аминокислот. Поскольку присутствие в сточных водах азотсодержащих органических загрязнений является следствием потерь части сырья с технологическими водами, химический состав данных веществ определяется химическим составом перерабатываемого рыбного сырья. Азотсодержащие органические вещества рыбного сырья представлены белковыми и небелковыми азотистыми соединениями [2], [], [] , []. Белковые соединения входят в состав всех органов и тканей рыб. В работе [] представлены данные о среднем содержании белковых вещестЕ в мышечной ткани различных видов рыб (табл. Белки рыб являются неустойчивыми реакционноспособными соединениями. В клеточной плазме и межклеточной жидкости мышц рыб присутствуют растворимые в воде (экстрактивные) азотистые небелковые вещества. В целом они составляют достаточно большую долю общего азота. Содержание небелкового азота у морских рыб составляет в среднем 9 - % общего азота. У некоторых видов, например, камбалы и тресковых (треска, пикша), они составляют примерно 9 - % общего азота, у сельдеобразных - - % (табл. Таблица 1. Среднее содержание белков в рыбном сырье. Сельдь атлант. В работе [) отмечается, что ввиду легкой поражае-мости азотистых экстрактивных веществ микроорганизмами, скорость разложения рыб разных видов зависит почти исключительно от природы экстрактивных веществ, так как все мышечные белки разрушаются микроорганизмами приблизительно с одинаковой скоростью. В таблице 1. Таблица 1. Содержание общего азота, белкового азота и небелкового азота у различных видов рыб. Посмертные изменения нарушают существующее ранее равновесие между процессами биологического синтеза, ассимиляции и распада, протекающими в живом организме []. Однако в первоначальный период в организме еще осуществляется ряд физических и химических изменений. Вначале он протекает с использованием кислорода, связанного в миоглобине мышц, затем начинают преобладать ферментативные реакции, протекающие без участия кислорода. В ходе этих реакций происходит разложение таких азотсодержащих высокомолекулярных веществ, как нуклеотиды, белки, накапливаются продукты их распада. На стадии автолиза происходит расщепление белков под действием тканевых ферментов (катепсик) до пептонов и полипептидов, распадающихся до аминокислот и других небелковых азотистых веществ. Ферментативное дезаминирование аминокислот приводит к образованию в тканях аммиака и его накоплению. В этот период азотистые небелковые вещества мышц представлены в основном свободными аминокислотами и азотистыми основаниями, летучие азотистые основания - главным образом аммиаком, метиламином, холином. Аминокислота —> амин. В процессах технологической обработки, таких как разделка и мсйка, тепловая обработка из рыбного сырья удаляется и переходит в сточные боды до % азотсодержащих белковых и небелковых соединений. На завершающей стадии очистки сточных вод рыбообра-батызающих предприятий - биологической очистке - конечными продуктами окисления азотсодержащих органических соединений являются нитратные и нитритные формы азота. Являясь консервативными веществами (особенно нитраты), не образующими с какими-либо реагентами трудно растворимых соединений, нитраты и нитриты не удаляются из воды в процессах очистки традиционными химическими и биологическими методами и в больших количествах поступают в зодоемы. Воздействие низкомолекулрных азотсодержащих соединений на водные экосистемы и человека. Отрицательное влияние низкомолекулярных азотсодержащих соединений на водные экосистемы крайне велико. В работе (] рассматривается воздействие азотсодержащих соединений на водные экосистемы и непосредственно на животных и человека. Отмечается, что в настоящее время уровень загрязнений поверхностных вод соединениями азота настолько высок, что превышает способность водных экосистем к самоочищению.