Глубокая очистка сточных вод в биореакторах с прикреплённой биомассой

• Автор: Чан Тхань Шон
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 211 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Глубокая биологическая очистка сточных вод от

биогенных элементов литературный обзор.

Выводы .
ГЛАВА 2. Теоретическое обоснование процессов глубокой биологической очистки сточных вод с удалением биогенных элементов.

2.1. Удаление органических соединений в аэробных

условиях

2.2. Процесс нитрификации.

2.3. Процесс денитрификации.

2.4. Анаэробное окисление азота Апатшох.

2.5. Биологическое удаления фосфора.
Выводы .
ГЛАВА 3. Исследование глубокой биологической очистки
сточных вод с использованием прикреплнной биомассой на процессы удаления биогенных элементов.
3.1. Задачи исследований
3.2. Моделирование исскуственной сточной воды и
методы анализа
3.3. Технологическая схема М1. Методы проведения
исследования. Результаты исследований и их обсуждение .
3.4. Технологическая схема М2. Методы проведения
исследования. Результаты исследований и их обсуждение .
Ц 3.5. Технологическая схема М3. Методы проведения
исследования. Результаты исследований и их обсуждение
Выводы .
ГЛАВА 4. Определение константы кинетики скорости изъятия субстрата из экспериментальных данных. Моделирование биореактора с прикрепленной биомассой
4.1. Химическая кинетика реакции
4.2. Теория ферментативной кинетики. Уравнение МихаэлисаМентена.
4.3. Применение законов биохимической для области биохимической очистки сточных вод.
4.4. Моделирование биореактора в условии стационарной кинетики.
Выводы
ГЛАВА 5. Практическое применение результатов
исследований.
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Технологические схемы биологической очистки сточных вод с глубоким удалением биогенных элементов. В очистных сооружениях биогенные вещества (N и Р) могут быть удалены из сточных вод биологическим и физико-химическим способом. Биологический способ имеет ряд преимуществ над физико-химическим, как самый дешевый и экологически чистый. Для совместного биологического удаления азота и фосфора из бытовых сточных вод в основном используется метод очистки свободноплавающим активным илом. В основе метода биологического удаления азота из сточных вод лежат две последовательные реакции: нитрификации и денитрификации. В США были выполнены исследования по удалению азота в двух- и трёхиловых системах биологической очистки сточных вод, в которых каждая ступень системы предназначалась для удаления первоначально органических соединений (ВПК), на следующей ступени происходила нитрификация (NH/-N) и, на заключительном этапе, денитрификация (N'-N). В Европе исследователи развивали одноиловую систему, в которой все биохимические реакции происходят одновременно. Одноиловая система характеризуется чередующими аноксидно-аэробными зонами. По их мнению, биологическое удаление фосфора определяется способностью микроорганизмов активного ила удалять больше фосфора, чем им нужно для собственного метаболического процесса. В -х и начале -х годов были определены сущность и механизмы биологического удаления фосфора. Большинство исследователей (Alarcon ; Levin and Shaprio ; Wells ; Scalf el al. Milbury el al. В году было установлено, что группа микроорганизмов Acineto-bacter ssp. Fuhs and Chen), способна аккумулировать в себе больше фосфатов, чем им нужно для собственных клеток, в присутствии короткоцепочечных летучих жирных кислот (например, Acetat). В течение -х годов учёными Принстонского Университета (Barnard ; Davelaar and Davies ) был выполнен ряд экспериментов по изучению биологического удаления фосфора. Barnard () наблюдал, что существует связь между биологическим удалением фосфора и содержанием нитратов (NO3'). Он описал анаэробную зону как зону, характеризирующуюся отсутствием нитрата (NO3*) и кислорода (О2). Эти наблюдения привели к разработкам технологии биологического удаления фосфора Phorendox и Bardenpho Proccess конфигурации, которые являлись основой всех применяемых в настоящее время процессов биологического удаления фосфора. Nicholls and Osborn () предложили, что «безнитратноанаэробная» зона, рекомендованная Barnard, позволяет группе Acinetobacter ssp. Исследователи Renssink (Голландии), Wentzel et al (ЮАР) и Comeau el al (Канада) развивали гипотезу Nicholls and Osborn и выяснили, что анаэробная зона служит для размножения полуфосфатаккумулирующих микроорганизмов, что является одним из важнейших положений для развития биореакторов для совместного удаления биогенных элементов. В -х годах в Южной Африке были построены несколько очистных сооружений по удалению биогенных элементов, основы для проектирования которых были разработаны Barnard (, ). Па рис. Phorendox, Three-stage Bardenpho и Five-stage Bardenpho process). Исследователи Университета (University of) Cape Town ( Rabinowitz and Marais ; Siebritz et al. Johannesburg (Pitman, ) предложили модификацию Bardenpho process, которые получили название UTC ( University of Cape Town) и Modified UTC (см. В начале -х годах в Канаде (средняя температура сточной воды зимой около - °С ), для удаления фосфора из сточных вод города Kelowna (Dew and Oldham, ) были реализованы решения, разработанные в Южной Африке. Вторая очистная станция, по аналогичной схеме удаления фосфора, была построена в середине -х в г. Westbank (Okanagan Valley). Рис 1. Схемы совместного биологического удаления азота и фосфора, (а) А2Ю процесс, (б) 5-и ступенчатый Barenpho, (в) UCTпроцесс, (д) V1P процесс. Л-Аэробная зона. Аноксидная. Аэробная зона. Отстойник. Рис 1. Канадская схема совместного удаления биогенных элементов. VIP process, а в г. Kalispell и Mont внедрена технология Modified UCT process. Logan city, Queensland Австралии, в Noosa Head, Queensland. ВПК менее 0,4 г. ВПК5/ г.