Delist.ru

Интенсификация процессов удаления аммонийного азота из сточных вод с применением плавающего загрузочного материала (21.12.2010)

Автор: Макиша Николай Алексеевич

Разработаны технологические схемы глубокой биологической очистки сточных вод от органических загрязнений и аммонийного азота с применением плавающего загрузочного материала.

Разработаны рекомендации по глубокой биологической очистке сточных вод в условиях малой дозы взвешенного активного ила в сочетании с плавающим загрузочным материалом в аэрационных сооружениях, работающих без возврата рециркулирующей иловой смеси.

Внедрение результатов.

Разработаны рекомендации по реконструкции очистных сооружений пос. Кокошкино Московской области производительностью 4200 м3/сут и пос. Львовский Московской области производительностью 10000 м3/сут.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы доложены на:

Международном конгрессе Вэйсттек-2007, Москва, 29 мая – 1 июня 2007.

Одиннадцатой Международной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов, Москва, 15-24 апреля 2008

Двенадцатой Международной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов, Москва 15-22 апреля 2009

IWA Первой Восточно-Европейской региональной конференции молодых ученых и специалистов водного сектора. Минск, 21-22 мая 2009 г.

Тринадцатой Международной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов, Москва, 14-21 апреля 2010

Семинаре IWA для молодых ученых и специалистов водного сектора стран СНГ, Москва, 1 июня 2010 г.

Научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи – путь к обществу, основанному на знаниях», Москва, 29 июня – 2 июля

В 2009 г. получен грант победителя программы «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («УМНИК»)

Объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной отечественной и зарубежной литературы, приложений. Она содержит 160 страниц машинописного текста, 76 рисунков, 33 таблицы, 3 приложения и список литературы из 124 наименований.

На защиту выносятся основные положения диссертации.

Результаты работы пилотных установок по исследованию возможности использования плавающего загрузочного материала для интенсификации процессов удаления органических загрязнений и аммонийного азота, математическое описание процессов.

Результаты исследования работы двухступенчатых технологических схем очистки сточных вод с применением плавающего загрузочного материала при малой дозе взвешенного активного ила.

Рекомендации по практическому применению разработанных технологических

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, в соответствии с чем определяются цели и задачи исследований. Отмечена научная новизна и практическая значимость диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены биологические способы удаления аммонийного азота из сточных вод, основанные на процессах нитрификации и денитрификации, а также методы интенсификации данных процессов.

Исследования на тему нитрификации и денитрификации проводятся уже много лет, в результате чего были выявлены основные закономерности протекания процессов и их зависимость от факторов внешней среды. Разработан широкий спектр технологических решений и конструкций сооружений очистки сточных вод от аммонийного азота с использованием как аэрационных, так и биофильтрационных сооружений. Однако потенциальные возможности совершенствования и оптимизации процесса не исчерпаны.

Одним из наиболее интересных методов интенсификации процессов удаления аммонийного азота является использование иммобилизованной на плавающем загрузочном материале биомассы. Учеными и специалистами разных стран – Залетовой Н.А., Хенце М. и др. – предложены различные варианты, как собственно типов таких материалов, так и технологий с его использованием, при этом наиболее перспективными считаются полимерные материалы с развитой поверхностью.

Отмечается, что применение плавающего загрузочного материала в аэрационных сооружениях, а также протекающие в таких системах процессы глубокой биологической очистки изучены не полностью, а используемые технологические схемы с применением плавающего загрузочного материала не обеспечивают требуемого нормативами качества очистки сточных вод.

Во второй главе сформулированы основные задачи этапа 1 исследований, описана методика их проведения, приведены результаты работы пилотной установки и получены математические зависимости протекающих процессов окисления загрязнений в сточных водах.

Исследования на этапе 1 были посвящены изучению возможности собственно использования плавающего загрузочного материала, а также определению оптимальной его концентрации по объему в аэрационном сооружении.

Были отобраны три загрузочных материала: Полистирол (рисунок 1), Поливом (рисунок 2) и Биошары (рисунок 3). Характеристики загрузочных материалов даны в таблице 1.

Характеристики загрузочных материалов

Материал Объемная масса, кг/м3 Удельная поверхность, м2/м3

Полистирол 22 420

Поливом 25 600

Биошары 50 620

Рис. 1. Загрузочный материал Полистирол

Рис. 2. Загрузочный материал Поливом

Рис. 3. Загрузочный материал Биошары

Образцы плавающего загрузочного материала исследовались в пилотной установке (рисунок 4), в которой была реализована технологическая схема очистки сточных вод в аэротенке. Каждый из материалов исследовался в концентрациях 10%, 20% и 30% от объема аэрационного сооружения.

Рис. 4. Схема лабораторной установки на этапе 1

1 – подача сточной жидкости; 2 – аэротенк; 3 – аэратор; 4 – плавающий загрузочный материал; 5 – подача воздуха; 6 – компрессор; 7 – подача иловой смеси во вторичный отстойник; 8 – вторичный отстойник; 9 – рециркуляция активного ила и нитратной воды; 10 – отвод очищенной сточной воды

загрузка...