Очистка сточных вод в мембранном биореакторе

• Автор: Киристаев, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 .СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕМБРАННЫХ БИОРЕАКТОРОВ.

1.1. Конструктивные решения мембранных биореакторов

1.2. Технологические решения МБР для очистки сточных вод

2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В МБР

2.1. Теоретические основы биологической очистки сточных вод.

2.2. Особенности работы мембранных блоков в системах биологической очистки

3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Задачи проводимых исследований.

3.2. Методика проведения исследований.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Доочистка биологически очищенной воды в мембранных биореакторах.
4.2. Исследование очистки сточных вод в МБР.
4.3. Исследование очистки городских сточных вод на пилотной установке МБР
4.4. Исследование гидравлических характеристик мембранных блоков
5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В МБР.
5.1. Расчет очистных сооружений
5.2. Конструктивное оформление и система автоматического контроля и управления
5.3. Техникоэкономическая оценка применения МБР для очистки городских сточных вод.1
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Не смотря на большое число научных работ, вопросы изменения проницаемости мембран в системах с активным илом и их регенерации, изменения кинетических характеристик биоценоза активного ила в условиях полного его удерживания в реакторе и накопления высокомолекулярных соединений в системе, которые могут существенно повлиять на механизм процессов и характеристики системы, требуют проведения специальных исследований. Актуальность представленной работы состоит в том, что на данный момент только технология с использованием мембранных биореакторов (МБР) позволяет радикально усовершенствовать технико-экономические характеристики процесса биологической очистки и одновременно является решением проблемы доочистки. Гибридные технологии максимально используют достоинства биологических методов и мембранного фильтрования, исключая их недостатки. Цель работы состояла в создании эффективной технологии глубокой биологической очистки сточных вод с применением мембранной микро- и ультрафильтрации, а также в разработке методики расчета МБР. МБР процессы биологического окисления органических загрязнений и соединений азота адекватно описываются уравнениями ферментативной кинетики. ПДК рыбохозяйственного водоема (по БПК, взвешенным веществам, соединениям азота) без дополнительной ступени доочистки. Разработана методика расчета МБР для глубокой биологической очистки сточных вод. Разработаны рекомендации на проектирование станции очистки городских сточных вод производительностью 0 м3/сут с использованием МБР. Разработанная технология и метод расчета МБР могут быть использованы при проектировании и реконструкции систем очистки городских и производственных сточных вод. Достоверность полученных результатов подтверждается большим объемом и длительностью экспериментальных исследований на лабораторных и пилотных установках с реальными сточными водами в различные сезоны года, сходимостью расчетных и экспериментальных результатов, применением стандартизированных методов измерений и анализа, статистической обработкой результатов. Обоснованность предлагаемых технологических и конструктивных решений подтверждена лабораторными и полупромышленными испытаниями с реальными городскими и производственными сточными водами. Международной научно-практической конференции «Биотехнология. По теме выполненных исследований опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в журнале, рекомендованном ВАК. По разработанным рекомендациям выполнен проект городских очистных сооружений г. Шадринск Курганской области производительностью 0 м3/сут. МБР для глубокой биологической очистки сточных вод. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Библиография включает 8 источников, в т. Общий объём диссертации 5 страниц, рисунок и 7 таблиц. Первоначально использование мембран в схемах очистки сточных вод и систем охраны водных ресурсов ограничивалось доочисткой [ 1 ]. Ультрафильтрация, микрофильтрация или установки обратного осмоса использовались при очень строгих требованиях на сброс или при необходимости прямого повторного использования очищенной воды. Высокие капитальные и эксплуатационные затраты и недостаточные знания по применению мембран в обработке воды были преобладающими факторами в ограничении области применения этих технологий. Однако с появлением менее дорогих и более эффективных мембранных модулей и ужесточением требований на сброс очищенной воды интерес к мембранным системам возрос вновь. Конструктивные решения мембранных биореакторов. Развитие мембранных технологий происходило от их использования исключительно для третичной очистки сточных вод к непосредственной интеграции в системы с активным илом. Эти системы в настоящее время наиболее часто упоминаются как мембранные биореакторы [2,3,4,5]. Рис. На рис. На первом этапе (рис. ЛЬ) мембраны использовались как элемент доочистки сточных вод после вторичного отстойника. В зависимости от типа используемых мембран они обеспечивали удаление из воды взвешенных веществ и части коллоидных соединений. При этом никакого влияния на параметры работы биологического реактора они не оказывали. Рис. Ь) элемент доочистки сточных вод после вторичного отстойника; с) замещение вторичных отстойников.