Совершенствование технологии очистки сточных вод на вращающихся биоконтакторах

• Автор: Давод Коссай Камал
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 158 с. : ил

Введение
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ВРАЩАЮЩИХСЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ КОНТАКТОРАХ
1.1. Краткая характеристика и область применения погружных вращающихся биологических контакторов
1.2. Классификация погружных вращающихся биоконтакторов и технологических схем их работы.

1.3 Особенности процесса биологической очистки сточных вод в биоконтакторах

1.4. Перенос кислорода в системах погружных вращающихся биоконтакторов

1.5. Применение вращающихся биоконтакторов для проведения процессов нитрификации и денитрификации
1.6. Особенности формирования биоплнки в системах погружных вращающихся биоконтакторов
1.7. Выводы

1.8. Задачи работы

ГЛАВА 2 АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПОГРУЖНЫХ ВРАЩАЮЩИХСЯ БИОКОНТАКТОРОВ

2.1 . Эмпирические Модели
2.1.1 Модели процесса окисления органических загрязнений в системах погружных вращающихся биоконтакторов
2.1.2 Модели процесса нитрификации в системах погружных вращающихся биоконтакторов
2.2. Модели, основанные на кинетике химических реакций
2.3. Модели, основанные на математическом описании динамики рос та биомассы
2.4. Модели, основанные на учете процесса массопереноса
2.5. Выводы
ГЛАВАЗ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ ВРАЩАЮЩИХСЯ БИОКОНТАКТОРОВ
3.1. Описание экспериментальных лабораторных установок погружных вращающихся биоконтакторов
3.2. Методика проведения исследований окислительной способности погружных вращающихся биоконтакторов
3.4 Влияние технолог ических и конструктивных параметров погружных вращающихся биоконтакторов на скорость переноса кислорода
3.4.1 Влияние скорости вращения и глубины погружения барабана на окислительную способность ПВБК
3.4.2 Размеры барабана
3.4.3 Влияние вида загрузки
3.4.4 Влияние дополнительных элементов аэрации
3.5. Выводы
ГЛАВА 4 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПОГРУЖНЫХ ВРАЩАЮЩИХСЯ БИОКОНТАКТОРАХ
4.1. Динамика развития прикрепленной биопленки
4.2. Влияние основных технологических факторов на процесс биологической очистки сточных вод на ПВБК
4.2.1 Изменение хода процесса очистки по ступеням погружных вращающихся биоконтакторов
4.2.2 Гидравлическая и органическая нагрузка
4.2.3 Время пребывания сточных вод
4.2.4 Скорость вращения биоконтактора
4.3. Особенности процесса нитрификации в системах погружных вращающихся биоконтакторов
4.4. Выводы
I
ГЛАВА б РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВРАЩАЮЩИХСЯ БИОКОНТАКТОРОВ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИХ РАБОТЫ
5.1. Математическое описание процесса массоперсноса кислорода в системах погружных вращающихся биоконтакторов
5.2. Математическое описание процесса биологической очистки сточных вод в системах погружных вращающихся биоконтакторов
5.3. Математическое описание процесса нитрификации в системах погружных вращающихся биоконтакторов
5.4. Совершенствование технологии очистки сточных вод на погружных вращающихся биоконтакторах.
5.4.1 Рекомендуемые технологические схемы работы барабанных биоконтакторов и рекомендации по их расчету и проектированию
5.4.2 Техникоэкономические показатели
5.5 Общие выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Они представляют собой круглые диски, либо барабаны с загрузкой, установленные на горизонтальном валу. Диски барабан погружены в резервуар, через который протекает сточная жидкость, и медленно вращаются. На поверхности загрузочного материала выращивается биологическая пленка, с помощью которой осуществляется биологическая очистка сточной жидкости. Биологический процесс происходит в аэробных условиях. Необходимый для этого кислород поглощается из воздуха при выходе из воды погружаемого диска с влажной пленкой, а также захватывается загрузкой и вносится в жидкость, находящуюся в резервуаре. Кислород воздуха растворяется в этой жидкости и в водной пленке, покрывающей загрузку, и используется микроорганизмами. Очищенная сточная жидкость содержит в себе продукты полного и частичного окисления органических веществ, а также смываемую с загрузки избыточную биопленку. Жидкость поступает во вторичные отстойники, где освобождается от отработанной биопленки. Биоконтакторы обычно применяются для очистки сточных вод небольших объектов поселков, домов отдыха, санаториев, коттеджей, отдельно стоящих промышленных предприятий. Известно, что эффективное протекание процесса биологической очистки сточных вод осуществляется при взаимодействии грех компонентов наличие микроорганизмов, ведущих биологическое окисление органических веществ, кислорода, необходимого для аэробного процесса и субстрата загрязнений, содержащихся веточной жидкости. В Г1ВБК контакт биопленки со сточной жидкостью и воздухом происходит не одновременно. Биопленка, находящаяся на загрузке, во время погружения в сточную жидкость адсорбирует органические вещества. При выходе этой части диска из воды, биопленка через тонкий слой жидкости на контактной поверхности, поглощает кислород воздуха из атмосферы. Впоследствии, в течение длительного времени, происходит окисление сорбированных органических веществ с помощью изъятого из воздуха кислорода. Поэтому, для прогнозирования работы биоконтакторов необходимо соизмерять продолжительность контакта сточных вод с биоценозом пленки и с воздухом со скоростью окисления органических веществ. Регулирование продолжительности контакта биопленки с зафязнениями сточных вод и атмосферным воздухом можно обеспечить изменением скорости вращения барабана, а также глубиной погружения его в жидкость. Наиболее важными технологическими параметрами биоконтакторов являются нагрузка по органическим зафязнениям и гидравлическая нагрузка. Конструктивные решения установок с погружными вращающимися биоконтакторами весьма разнообразны. Различия заключаются, главным образом, в части выбора материала, формы и количества ступеней и других конструктивных характеристик биоконтакторов, а также технологических параметров работы сооружения. Установки вращающихся биоконтакторов могут быть одно или многосекционными, т. Нередко их компонуют с отстойниками первичными, промежуточными, вторичными. В схемах работы биоконтакторов часто предусматривается возможность рециркуляции очищенной жидкости с целью повышения степени очистки сточных вод. Первая ступень обеспечивает неполную биологическую очистку и, обычно, дает общего эффекта очистки. Вторая и третья ступени, как правило, обеспечивают полную биологическую очистку сточных вод до БПК мгл. При необходимости более глубокой очистки сточных вод, их, после очистки во вращающихся биоконтакторах, подвергают доочистке любым известным способом. Классификация погружных вращающихся биоконтакторов и технологических схем их работы. По технологическому режиму работы ПВЬК различаются на работающие в аэробных, анаэробных и смешанных полуанаэробных условиях см. Рис. В зависимости от типа привода различаются ПВБК с механическими, пневматическими, и гидравлическими приводами рис. В качестве механического привода обычно служит моторредуктор с малым числом оборотов. При использовании пневматического, гидропневматического и гидравлического приводов биоконтакторы снабжаются специальными элементами, захватывающими подаваемые воздушные пузырьки, потоки воздуха или воды см. Механический привод вращения биореактора наиболее простой и надежный.