Биохимическая очистка высококонцентрированных параметрически нестационарных сточных вод

• Автор: Колесов, Юрий Федорович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 460 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

Основные условные обозначения.

Введение
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В СОЗДАНИИ УСТОЙЧИВЫХ СИСТЕМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
1.1. Характеристика технологических схем и аппаратов, применяемых и рекомендуемых для очистки сточных вод биологическим
способом

1.2. Подготовка сточной воды к биологической очистке.

1.2.1. Существующие способы и устройства для подготовки сточной

воды к биологической очистке

1.2.2. Состав сточных вод. Подготовка к очистке как изменение

состава сточных вод.

1.2.3. Интенсификация процесса биологической очистки.
1.2.4. Оптимальное управление процессом биологической очистки
как элемент подготовки воды.
1.3. Анаэробноаэробный процесс. Новые возможности от сочетания двух процессов в изменении качества и скорости очистки сточной воды.
1.3.1. Глубокое разделение иловой смеси. Процессы и аппараты.
1.3.2. Глубокая анаэробная очистка воды
1.3.3. Удаление из сточной воды металлов и неорганических кислородсодержащих соединений .
1.4. Тенденции в развитии аппаратов биологической очистки воды.
Колонные аппараты
1.5. Экономически целесообразные сооружения для очистки воды, критерии в оценке установок. Создание технологии очистки сточных
вод с целью получения товарного продукта.
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ В РАЗРАБОТКЕ
СПОСОБОВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА, В СОЗДАНИИ НОВЫХ АППАРАТОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД.
2.1. Прогноз и оперативное формирование сточных вод перед биологической очисткой. Аванкамеры. Усреднители.
Накопители.
2.2. Влияние биогенных элементов на скорость и глубину процесса
очистки сточных вод. Доза, место ввода.
2.3. Применение сильного окислителя для глубокой очистки промышленных сточных вод.
2.4. Анаэробная очистка как подготовка концентрированных сточных
вод к аэробной биологической очистке
2.5. Анаэробная очистка слабоконцентрированных сточных вод. Гранулированный анаэробный ил. Факторы, определяющие процесс
2.6. Анаэробноаэробная очистка. Продукты анаэробного распада загрязнений. Подготовка воды к аэробной очистке.
2.7. Колонные аппараты кипящего слоя гранулированного ила.
Гидродинамика четырехфазного кипящего слоя. Диаметр и высота аппарата. Направления в создании модели процесса очистки сточной
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПОДГ ОТОВКИ СТОЧНЫХ ВОД С ЦЕЛЬЮ ИНТЕНСИФИКАЦИИ
БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
3.1. Озонирование аэробной и анаэробной иловой смеси
3.2. Обработка результатов экспериментов. Определение закономерностей озонирования иловой смеси.
3.3. Промышленная установка озонирования иловой смеси.
3.4. Техникоэкономические показатели озонирования иловой смеси.
ГЛАВА 4. БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СОЗДАНИИ
УСТОЙЧИВЫХ СИСТЕМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
4.1. Определение необходимой и достаточной концентрации биогенных элементов по условиям биологической очистки.
4.2.0пределение места ввода биогенных элементов.
ГЛАВА 5. ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ И СИСТЕМЫ
УСТОЙЧИВОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД.
5.1. Снижение токсичного воздействия сульфатов на степень распада органических соединений.
5.2. Десульфатация концентрированных сточных вод, содержащих специфические загрязнения.
5.3. Десульфатация коммунальных сточных вод.
5.4. Десульфатация сточных вод фабрики ПОШ, Толоконцево,
Нижегородская область.
ГЛАВА 6. АНАЭРОБНАЯ ОЧИСТКА В СОЗДАНИИ
УСТОЙЧИВЫХ СИСТЕМ АЭРОБНОЙ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
6.1. Очистка сточных вод, содержащих углеводороды. Мызинский мясокомбинат
6.2. Очистка сточных вод, содержащих высококонцентрированные органические вещества и продукты метаболизма. Производство антибиотиков
6.3. Очистка сточных вод предприятий целлюлозной промышленности. Целлюлознобумажный комбинат
6.4. Очистка сточных вод предприятий лесохимической промышленности. Выгодский лесокомбинат. Украина.
6.5. Очистка слабо концентрированных сточных вод. Макаронная
фабрика Вермани, Нижний Новгород.
6.6. Очистка сточных вод красильных цехов. Городецкая ткацкая фабрика.
6.7. Очистка баннопрачечных сточных вод. Комплекс Новая,
Нижний Новгород.
6.8. Очистка сточных вод предприятий но переработке молока.
Молочный комбинат, Нижний Новгород.
6.9. Очистка сточных вод спиртовых и дрожжевых заводов.
Ядринский спиртзавод.
6 Очистка сточных вод шпалопропиточного завода. Каликино, Нижегородская область.
6 Очистка сточных вод свиноводческих комплексов.
Ильиногорский, Нижегородская область
ГЛАВА 7. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, СОЗДАНИЕ
УСТОЙЧИВЫХ АППАРАТОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С НЕСТАЦИОНАРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
7.1. Новые многофункциональные аппараты биологической очистки
сточной воды
7.2. Расчет колонного аппарата БИОСОРБ.
7.3. Описание технологической схемы очистки сточных вод с
аппаратами БИОСОРБ.
7.4. Результаты практического использования предложений автора.
ГЛАВА 8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТРОИТЕЛЬСТВА
УСТАНОВОК БИОСОРБ
8.1 .Оценка и поиск оптимального варианта строительства установки очистки коммунальных и промышленных
сточных вод.
8.2. Оценка вариантов строительства установки по предотвращенному
экологическому ущербу
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Однако широкое внедрение их в практику сдерживается с одной стороны ненадежной конструкцией прибора, с другой их дороговизной. Например, на станции г. Мюнхен отказались от установки отдельных датчиков, так как затраты на их приобретение оказались несовместимы с прибылью. Взамен приборов могут быть применены математические модели, разработанные на основе записей прошлых лет по контролю очистки воды. По текущему значению расхода с помощью модели получали удовлетворительные эквиваленты качества воды. Сточные воды, поступающие на районную станцию очистки воды
от химических предприятий тыс. Модель, предложенная Н. Период и амплитуду колебания расхода и содержания загрязнений исходных сточных вод, определяют с помощью статистического анализа. Оптимальный режим биологической очистки находят на ЭВМ. В исследованиях М. Управление очисткой станции г. ЛосАнджелес, США, предусмотрено по принципу управление в исключительных случаях. Считают, что управление должно учитывать переменные процесса и оптимальные условия для всей станции в соответствии с критерием оптимальности. На международном совещании по АСУТП было отмечено, что алгоритм управления должен включать оценку необходимого количества активного ила и необходимое управление в зависимости от нагрузки и возраста. Т. также предлагает считать критерием оценки управляющего воздействия возраст и нагрузку активного ила. ОIV Г а. Здесь коэффициент скорости роста микроорганизмов и выходная концентрация органических соединений постоянны при неизменном возрасте ила. Постоянную нагрузку на ил поддерживают, управляя входным потоком воды. На станции очистки городских и промышленных сточных вод в Лаверкузене ФРГ для управления определяют выход по времени, предельную нагрузку, потребление кислорода, седиментационную характеристику и прирост активного ила. Реализация функций выполнена ЭВМ на двух уровнях автономно, для отдельных узлов, которые функционируют вне зависимости от остальных, и централизованно с целью оптимизации всей технологии. Петров В. П. предлагает регулировать расход, подавая и возвращая часть его из аварийного накопителя. Однако, по его мнению, точный расчет расхода невозможен, так как концентрация загрязнений потока автоматически не измеряется. В объем управлений, рекомендованных международными совещаниями включены расход рециркулируемого и избыточного ила, воздуха, расход исходной воды, установка накопителей, а также включение и выключение коридоров и секций аэротенков. Оценка эффективности автоматизированного управления была выполнена на станции в г. Норидже, Англия, производительностью тыс. Результаты показали, что автоматизированное управление для механической очистки не дает существенной выгоды, как в качестве очищенной воды, так и в затратах на обслуживание. Программное обеспечение управления станцией г. Мюнхена уменьшило выброс в водоем загрязнений на 5, затраты на подачу воздуха на ,5, затраты на штаты. Окупаемость затрат на АСУТП составила 0,2 года. Исследователи едины во мнении о целесообразности применения автоматизированного прогнозирования и оперативного управления процессом очистки сточных вод. Однако отсутствуют не только основы формирования системы, но и подходы к решению е, нет приемлемых технических решений, взамен этого существует масса противоречивых требований к перечню существенных показателей. Например, доза, индекс, возраст, прирост и седиментационная характеристика ила, а также нагрузка на ил, характеристика рециркуляционного ила, содержание кислорода, аммиака, органических соединений до и после очистки, окислительновосстановительный потенциал, максимальное значение удельной скорости окисления органических соединений, константа Михаэлиса, респирационные измерения, расход сточной воды, воздуха, избыточного ила, затраты на содержание персонала. Обилие показателей и неопределенность в существенном влиянии каждого из них на процесс сдерживает широкое применение автоматизированных систем. Пассивное выравнивание расхода и концентрации сточных вод с помощью традиционного усреднителя далеко не всегда позволяет достигнуть желаемого результата.