Повышение эффективности работы очистных сооружений с учетом самоочищающей способности рек

• Автор: Ивченко, Лариса Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 247 с.

Оглавление
Введение.

1. Современное состояние изученности процесса самоочищения

1.1. Основные понятия и определения.

1.2. Важнейшие факторы, обуславливающие процессы самоочищения

1.2.1. Роль растворенного кислорода в процессе самоочищении.

1.2.2. Влияние массы микроорганизмов на интенсивность

самоочищения .

1.3. Методы расчета самоочищения водоемов.

2. Мероприятии но очистке сточных вод и регулированию

самоочищающей способности поверхностных водных объектов.

2.1. Анализ существующих мероприятий
2.2. Анализ современного состояния очистки
2.3. Методы расчета сооружений
2.4. Определение и постановка целей исследования
3. Методика экспериментальных исследований самоочищающей способности.
3.1. Обоснование экспериментов
3.2. Физикогеографическая характеристика района и местоположение
изучаемых рек, водохранилищ и створов на них
3.2.1. Общие сведения.
3.2.2. Климатические условия
3.2.3. Краткая гидрографическая характеристика исследуемых рек и их бассейнов.
3.2.4. Водный режим. Гидрологическая изученность
3.3. Выбор объектов исследования
3.4. Характеристика растительности
3.5. Оценка уровня загрязнения по интегральным биологическим показателям.
3.6. Методика лабораторных исследований.
3.7. Методика полевых измерений
3.8. Результаты экспериментальных работ
3.9. Анализ экспериментальных исследований
3.9.1. Анализ экспериментальных исследований по кислороду
3.9.2. Образование в воде областей разрывов заполненных воздухом и парами воды
3.9.3. Растворимость газов.
3 Участвующие и взаимодействующие в процессе компоненты
. Влияние ГТС на кислородный режим
. Воздействие биогенных элементов
. Влияние турбулентного перемешивания.
. Изменение концентрации по глубине и ширине потока .
. Зарастание водотока.
4. Моделирование процессов самоочищения.
4.1. Характеристика кривых изменения БПК5 подлине реки
4.2. Характеристика изменения растворенного кислорода подлине реки
4.3. Математическая модель самоочищения.
4.3.1. Определение параметров модели
4.3.2. Экспериментальная проверка математической модели
самоочищения малых рек
4.4. Модель ассимиляции кислорода.
4.4.1. Обеспечение кислородом аэробных микроорганизмов
4.4.2. Переход кислорода из воздуха в жидкость
4.5. Модель изменения концентрации кислорода в воде за счет диффузии и биохимического потребления
4.6. Регулирование растворения кислорода
4.6.1. Сравнение коэффициентов неконсервативности сточных вод и скоростных коэффициентов размножения микроорганизмов
4.7. Модель изменения уровня воды в малых реках.
Ъ 4.7.1. Характеристика кривых изменения уровня воды в реке
4.7.2. Модель изменения уровня воды в малой реке.
5. Практические расчеты и рекомендации по регулированию самоочищающей способности водоемов.
5.1. Математическая модель размножения микроорганизмов в аэротенке. Расчет аэротенка.
5.2. Расчет биологических прудов и биоводохранилищ.
5.3. Расчет полей фильтрации.
5.4. Расчет инфильтрационных биоплато
5.5. Расчет биоканалов.
5.6. Пример расчета водоочищающих гидротехнических сооружений
5.6.1. Расчет инфильтрационных биоплато в п.Скуратово Выгоничского района Брянской области
5.6.2. Расчет полей фильтрации г.Дятьково
5.6.3. Расчет мелиоративного канала в н.Коки но
5.7. Экономическая эффективность совершенствовании биологической
очистки на очистных сооружениях п.Климово
Выводы.
Список использованной литературы


Исследования проведенные Берновской 8 о влиянии концентрации растворенного кислорода на скорость биохимического окисления веществ, в частности фенолов, в аэротенках показали, что при обычных дозах активного ила, увеличение концентрации кислорода от 0,1 до 2 мгл приводило к значительному возрастанию скорости окисления. Дальнейшее увеличение содержания растворенного кислорода практически не отражалось на скорости окисления. Возрастание концентрации кислорода свыше мгл приводило к угнетению микрофлоры аэротенка. Оптимальную концентрацию растворенного кислорода при очистке в аэротенках фенольной воды предлагается принимать равной 1, мгл. Исследования проведенные Э. А. Аунинын 4в речной воде показали, что в области концентрации растворенного кислорода меньше 5 мгл при каждом уменьшении его содержания на мгл бактерии нуждаются в привыкании к новым условиям , которое длится от нескольких десятков минут до нескольких часов, в течении которых жизнедеятельность микроорганизмов несколько замедляется, а после их адаптации скорость процесса восстанавливается. Следовательно, для обеспечения нормального процесса биохимического окисления органических веществ в воде водоемов концентрация растворенного кислорода не должна быть меньше 1, мгл. Более высокое содержание растворенного кислорода практически не отражается на скорости процесса самоочищения. Это дает возможность, по мнению ряда авторов, исключить из рассмотрения концентрацию растворенного кислорода и рассматривать зависимость скорости самоочищения от двух факторов БПК воды и массы микророрганизмов. Влияние массы . Масса микроорганизмов является одним из основных факторов регулирования скорости биохимического окисления органических загрязнений воды. Удельная масса микроорганизмов в воде водоема отражается на скорости ее самоочищения. Увеличение массы микроорганизмов связано с ассимиляцией ими содержащегося в воде органического субстрата. Связь изменения массы микроорганизмов с концентрацией субстрата хорошо прослеживается в аэротенках так как она значительно выше чем в водоеме. В аэротенках величина дозы активного ила позволяет изменить скорость окисления веществ и тем самым позволяет управлять их производительностью. В работах Е. Эккенфельдера и В. Макгабе прирост биомассы пропорционален снятой за время ВПК. Базякина 5,6 в своей работе показала не правомерность связи прироста биомассы с ВПК. Указывая на то, что так как микроорганизмы используют органический субстрат для двух неотрывных друг от друга целей энергетических и пластических окисление органического субстрата и прирост биомассы, единицы измерения у них различны. Энергия, полученная при окислении органического вещества, измеряется в кислородных единицах, т. ВПК, а прирост массы ила в весовых или объемных единицах в мг сухого вещества или мл. Критиковала утверждение, что ВПК уменьшается в процессе биологической очистки сточной жидкости за счет увеличения массы ила, и что не производится дифференциация между количеством субстрата, подвергшегося биохимическому окислению, и тем его количеством, которое перешло в форму живого вещества массу активного ила аэротенков или пленки биофильтров. Базякина выступала против связи прироста биомассы с ВПК жидкости. И.Д. ХПКБПК. ХПК неочищенной воды, конечная ХПК очищенной воды, 0 полная начальная БПК неочищенной воды, полная конечная БПК очищенной воды, количество субстрата, использованное для пластических целей в единицах ХПК. М.П. Лебедевой, была отмечена неприемлемость выражения 6 к производственным сточным водам, содержащим трудноокисляемые вещества, при изучении условий биологической очистки нефтесодержащих сточных вод. Несмотря на большую разность ХПКБПК, прирост ила в аэротенке был ничтожным. Каныгиной, М. В. НуриЗаде при исследованиях проводимых по биологической очистке сточных вод, от трудноокисляемых веществ, требующих длительной аэрации, был получен фактический прирост активного ила в аэротенке на меньше, чем при расчетах по формуле 1. Это объяснялось тем, что при длительной аэрации некоторая часть бактерий отмирает и подвергается автолизу. И.Д.