Интенсификация работы очистных сооружений канализации прикрепленными микроорганизмами

• Автор: Приходько, Людмила Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СПЕЦИФИКЕ БИОЦЕНОЗОВ СВОБОДНОПЛАВАЮЩИХ И ПРИКРЕПЛЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ АЭРОБНЫХ БИОРЕАКТОРОВ.
1.1.Седиментационные свойства биоценозов аэробных биорсакторов при различных нагрузках, флокуляция ила при отстаивании.

1.2.Прирост биомассы.

1.3.Окислитсльная мощность биоценозов по отношению к различным примесям сточных вод. Специфика биоценозов на разных этапах очистки сточных вод.

1.4.Влиянис системы аэрации на основные свойства биоценозов аэробных биореакторов.

1.5. Теоретическое обоснование целесообразности применения комбинации прикрепленных и свободноплавающих гидробионтов в аэротенках.
1.5.1.Обоснование необходимости удерживания специфических биоценозов на различных участках коридоров аэротенков.
1.5.2.Влияние прикрепленных микроорганизмов на формирование свободноплавающего активного ила.

Гб.Выбор направления исследований. Цель и задачи работы.

2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ КОМБИНАЦИИ СГОБОДНОГШАВАЮЩИХ И ПРИКРЕПЛЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ В АЭРОБНЫХ БИОРЕАКГОРАХ НА ОКИСЛИТЕЛЬНУЮ МОЩНОСТЬ И СТЕПЕНЬ ОЧИСПШ СТОЧНЫХ ЮД СЕДИМЕНТАЦИОПНЫЕ СВОЙСТВА АКТИВНОГО ИЛА
2.1.Пилотная установка аэротенка и вторичного отстойника. Методика проведения лабораторных исследований.
2.2. Результаты исследований по выявлению параметров биоценозов, удерживаемых полимерными волокнами ершей различного набора волокон, на разных стадиях очистки искусственной сточной жидкости.
2.3. Моделирование процессов очистки сточных вод в лабораторных условиях.
3. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО
ФЕКАЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СООБЩЕСТВ ЗАКРЕПЛЕННЫХ НА ЕРШОВОЙ НАСАДКЕ, ОРИЕНТИРОВАННЫХ И СВОБОДНОПЛАВАЮЩИХ ГИДРОБИОНТОВ.
3.1 Исследования биоценозов и закономерностей их работы на канализационной очистной станции КОС г. Сургута
3.2. Исследования биоценозов и закономерностей их работы на канализационной очистной станции пос. Головинка Краснодарского края.
3.3. Производственные исследования работы сооружений биологической очистки сточных вод поселка ХанженковоСеверный в г. Макеевка
4. РЕКОМЕНДАЦИИ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
БИОРЕАКТОРОВ ОЧИСТКИ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД СООБЩЕСТВАМИ ПРИКРЕПЛЕННЫХ И
СВОБОДНОПЛАВАЮЩИХ ГИДРОБИОНТОВ. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДЛАГАЕМЫХ СООРУЖЕНИЙ.
4.1. Рекомендации на проектирование новых биореакторов и реконструкцию действующих сооружений биологической очистки сточных вод.
4.2. Техникоэкономическая эффективность использования комбинаций прикрепленных и свободноплавающих микроорганизмов Ю4 в действующих аэротенках
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников


Интенсивность аэрации, обеспечивающая избыток растворенного кислорода, создает условия для повышения энергетического обмена в биоценозе активного ила. Полисахарид капсульного вещества окисляется, происходит снижение содержание полисахаридного геля и падение илового индекса . Связь эффективности флокуляции со степенью обеспеченности углеродным питанием величиной нагрузки па активный ил отмечалась многими исследователями9,,,,. Можно считать установленным, что механизм процесса дефлокуляции связан, с одной стороны, с утилизацией частью бактерий внеклеточного биополимера, с другой с повышением энергии клеток, метаболизирующих биополимер. Однако скорость протекания этого процесса зависит от конкретных условий. Гак, наличие двухвалентных катионов Са и приводит к стабилизации межклеточного вещества и препятствует его утилизации бактериальными культурами. А. Поликар сообщает, что еще в г. Таким образом, можно выделить три состояния биологических систем с точки зрения их склонности к флокуляции. В первом случае при избыточном количестве углеродного питания, что соответствует большому количеству свободной энергии и высокой подвижности клеток, интенсивность, образования биополимерного полиэлсктролита недостаточна для обеспечения флокуляции. Во втором, противоположно предельном случае при остром лимитировании по субстрату равновесие в биоценозе сдвигается в сторону культур, способных мстаболизировать биополимер, что приводит к редиспергации хлопьев. Таким образом, стационарное существование хлопьев активного ила реализуется в определенном диапазоне, обеспеченности питанием. Третий случай характеризует состояние хорошо флокирующего активного ила. Механизм перехода от свободноплавающих клеток к системе с активным илом может быть представлен так. В условиях ограниченного углеродного питания клетки снижают количество продуцируемой свободной энергии, при этом двигательная активность цитоплазмы снижается, что приводит к уменьшению электрокинетического потенциала потенциала и, как следствие, к слипанию клеток при их столкновении в результате броуновского движения и перемешивания. В итоге, по данным Поликара, наблюдается явление контактного торможения, приостанавливающее не только броуновское движение, но и движение цитоплазмы. В результате этих явлений поток субстрата к адгезированным клеткам уменьшается, поскольку увеличиваегся диффузионное сопротивление и снижается скорость обновления поверхности. Изменение условий внешней среды вызывает падение скорости мегаболичсских реакций и увеличение возраста культуры, приводящее к интенсификации выделения биополимера. В итоге несколько адгезированных клеток покрываются единым биополимерным слоем, формирующим клон. Дальнейшей фазой развития процесса флокуляции является образование хлопка активного ила, сформированного из нескольких клонов. Можно полагать, что взаимодействие между отдельными клонами протекает по тому же механизму, что и образование самого клона, но при более активном влиянии биополимера. Предельные размеры образующихся хлопьев лимитируются внешними силами. Элсктроноскопичсские исследования позволили качественно подтвердить предполагаемую последовательность стадий формирования хлопка активного ила. Таким образом, стационарное распределение хлопьев активного ила по размерам устанавливается как результат двух одновременно протекающих и взаимно уравновешивающихся процессов диспергирования хлопков иод действием турбулентности и их слияния в результате действия сил, обуславливающих флокуляцию . Механизм формирования хлопка удовлетворительно объясняет различные внешне противоречивые данные о факторах, влияющих на агрегацию и сегрегацию бактерий. Прежде всего, он полностью соответствует концепции о формировании хлопка как возрастной функции популяции и, следовательно, влиянии нагрузки на его структуру и иловый индекс. На рис. Согласно рассмотренной концепции, правая ветвь кривой соответствует снижению илового индекса при уменьшении нагрузки на ил, левая характеризует повышение индекса в результате процессов сегрегации, обусловленных частичным разрушением биополимера, утилизируемого бактериальными клеткам и .