Технологическое моделирование комбинированного процесса биологического удаления фосфора из сточных вод
Диссертация
На основании полученных результатов может быть рекомендована для практического использования и внедрения в промышленных условиях технологическая схема очистных сооружений, включающая несколько последовательно работающих бассейнов: зона контакта (смешения), анаэробная зона, 1-я аноксическая зона, 1-я зона аэрации, 2-я аноксическая зона, 2-я зона аэрации. При этом аэрационные бассейны необходимо… Читать ещё >
Содержание
- Актуальность проблемы
- Цель и задачи исследований
- Научная новизна
- Практическая ценность
- Апробация работы
- ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. СОЕДИНЕНИЯ ФОСФОРА В СТОЧНЫХ ВОДАХ
- 1. 2. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕФОСФАТАЦИЯ
- 1. 3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ДЕФОСФАТАЦИЯ
- 1. 4. МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ОСАДКА
Список литературы
- Айсаев A.A., Алексеев М. И., Андреев С. И. и др. Отведение и очистка сточных вод Санкт- Петербурга-СПб.: Стройиздат, 1999.
- Алексеев М.И., Медведев И. Г. Содержание азота и фосфора в осветленных сточных и возвратных иловых водах. «Водоснабжение и санитарная техника». 1998 г. № 6. с. 18−19.
- Алексеев М.И., Мишуков Б. Г. Удаление азота и фосфора из сточных вод Санкт-Петербурга // Водоснабжение и санитарная техника, 1998, № 10, с. 11−12.
- Амбросова Г. Т., Гвоздев В. А., О.М. Меркель, Бойко Т. А. Существующие методы контроля работы очистных сооружений канализации Известия Вузов. Строительство. 2003, 2-е 86−90.
- Беляев А.П., Васильев Б. В., Маскалева С. Е., Мишуков Б. Г., Соловьева Е. А. Удаление азота и фосфора на канализационных очистных сооружениях // Водоснабжение и сан.техника. 2008. — № 9. — С. 38−43.
- Васильев Б.В., Гребенская Т. М., Мишуков Б. Г., Иваненко И. И. Реализация технологии удаления азота и фосфора на очистных сооружениях Санкт-Петербурга // Водоснабжение и сан.техника. 2004. — № 5. — С. 9−11.
- Васильев Б.В., Мишуков Б. Г., Иваненко И. И., Соловьева Е. А., Технология биологического удаления азота и фосфора на станциях аэрации// -Водоснабжение и санитарная техника, 2001, № 5.
- Васильев В.Б., Вавилин В. А. Модель биологической очистки сложного органического вещества активным илом // Водные ресурсы, 1988, № 5. 8388.
- Гандурина Л.В., Буцева Л. В., Штондина B.C. и др. Реагентный способ удаления соединений фосфора из сточных вод II Водоснабжение и санитарная техника. 2001 № 6. с. 18−20.
- Ю.Грачев В. А., Дорофеев А. Г., Асеева В. Г., Николаев Ю. В., Козлов М. Н. Дыхательная активность илов, используемых в биологической очистке сточных вод: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. -с. 190−200.
- П.Данилович Д. А&bdquo- Дайнеко Ф. А., Мухин В. А., Николаева Е. Б., Эпов А. Н. Удаление биогенных элементов. // Водоснабжение и санитарная техника. 1998. № 9. 10−13.
- Данилович Д.А., Козлов М. Н., Мойжес О. В., Шотина К. В., Ершов Б. А. Крупномасштабные сооружения биологической очистки сточных вод с удалением биогенных элементов // Водоснабжение и сан.техника. 2008. -№ 10.-С. 45−51.
- З.Данилович Д. А., Козлов М. Н., Мойжес О. В., Шотина К. В., Ершов Б. А. Результаты работы крупномасштабных сооружений биологической очистки от соединений азота и фосфора: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. — с. 101−119.
- Данилович Д.А., Козлов М. Н., Николаев Ю. А., Грачев В. А., Акментина A.B. Удаление азота и фосфора из сточной воды в реакторе периодического действия с восходящим потоком сточной воды: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. — с. 201−213.
- Дедков Ю. М, М. А. Коничев, Кельина СЮ. Методы доочистки сточных вод от фосфатов. Водоснабжение и санитарная техника.2003,№ 11.-С.25−32.
- Денисов A.A. Аэробная биологическая очистка сточных вод // Вестник сельскохозяйственной науки. 1988. -№ 8. — С. 123−127.
- Денисов A.A. Гидравлическая эффективность аэротенков // Мясная индустрия. 1988. — № 3. — С. 26−27.
- Денисов A.A. Повышение эффективности и надежности биологической очистки сточных вод. -М., ВНИИТЭИАгропром, 1989.
- Дзиминскас Ч.А., Шмелев М. С., Горбачев Е. А. Опыт эксплуатации и реконструкции очистных сооружений канализации в Нижнем Новгороде // Водоснабжение и сан.техника. 2008. -№ 7. — С. 39−44.
- Долматов Ю.Д. Сорбция из водных растворов ионов фосфора. Химия и технология воды. 1994, т. 6, № 3. 212−221.
- Дорофеев А. Г., Козлов M. Н., Данилович Д. А., Аджиенко Т. М., Рыбаков JI. А. / Сравнительная оценка методов определения концентрации кислорода для контроля процессов биологической очистки сточных вод. // Вода и экология, 2001. № 4. 18−26.
- Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.:Акварос, 2003.
- Жмур Н.С. Интенсификация процессов удаления соединений азота и фосфора из сточных вод. M.: АКВАРОС.2001.-94с.
- Жмур Н.С. Управление процессом и контроль результатат очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. -М.: Луч, 1997.-172с.
- Загорский В.А., Данилович Д. А., Козлов М. Н., Мойжес О. В., Дайнеко Ф. А. Анализ промышленного применения технологий удаления фосфора из городских сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. 2004. — № 5. — С. 5−8.
- Залетов H.A., Лукиных H.A. Технология удаления биогенных веществ в установках биологической очистки малой производительности. Материалы Экватек 2002. М.: с. 508.
- Иванов Г. Г., Эль Ю. Ф., Телеснин М. Р. Оценка эффективности работы крупноразмерных вторичных отстойников // Водоснабжение и санитарная техника. 1992. № 3. 5−6.
- Исаева A.M., Николаева С. Н., Малютина Т. В., Хазов С. Н. Биологическая очистка сточных вод. Аэротенки. Пенза, 2007. — С. 133.
- Карюхина Т.А., Чурбанова И. Н. Контроль качества воды. -М.: Стройиздат, 1977.
- Карюхина Т.А., Чурбанова И. Н. Химия воды и микробиология. .-М.: Стройиздат, 1995.-209с.
- Колесников В.П., Вильсон Е. В. Современное развитие технологических процессов очистки сточных вод в комбинированных сооружениях: Под ред. Академика ЖКХ РФ В.К. Гордеева-Гаврикова. Ростов-на-Дону: Юг, 2005 -212 с.
- Куликов Н.И. и др. Теоретические основы очистки воды. ДГАСА, 1999, с.40−50.
- Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации.-М.: Стройиздат, 1977.
- Мешенгиссер Ю.М., Щетинин А. И., Галич P.A., Михайлов В. К. Удаление азота и фосфора при ступенчатой денитрификации и пневматическом перемешивании // Водоснабжение и сан.техника. 2005. — № 7. — с. 42−47.
- Мишуков Б.Г., Соловьева Е. А. Попов М.П. Технологии и схемы биологического удаления азота и фосфора из городских сточных вод // Вода: Технология и экология. 2007. — № 1. — с. 15−20.
- Мойжес О.В., Шотина К. В. Изучение возможности стабилизации качества очистки сточных вод от азота и фосфора в условиях стохастических колебаний исходной нагрузки: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. — с. 142−153.
- Мойжес О.В., Шотина К. В. Применение динамического моделирования для стабилизации качества очистки сточных вод при ликвидации экстремальных ситуаций: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. -М., 2008.-с. 370−378.
- Мочалов И.П., Лебедева Л. К., Бубенцов В. Н. Применение реагентов в схемах глубокой очистки бытовых и городских сточных вод в Сибири //Водоснабжение и сан.техника. -2004. № 10. — С. 20−24.
- Нейман Е.Я. Организация экоаналитического контроля в Российской Федерации//Экологическая химия.-1993-№ 1 -С.59−67.
- Николаев А.Н., Большаков Н. Ю., Фетюлина И. А. Исследование влияния возраста активного ила на эффективность биологической дефосфотации в системе аэротенк — вторичный отстойник. Вода и экология: проблемы и решения.— № 2/2002.
- Определитель бактерий Берджи в 2-х т.-М.:Мир, 1997
- Проектирование сооружений для очистки сточных вод (справочное пособие к СНиП) / ВНИИ ВОДГЕО. М.: Стройиздат, 1990. — 192 с.
- Разумовский Э. С Современные технологии очистки сточных дод. Жилищное и коммунальное хозяйство. 1994. 3. с. 30−33.
- Рекомендации по проведению оперативного гидробиологического контроля «на сооружениях- „биологической очистки“ ~с» аэротенками.-М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1997.
- Савельева Л.С., Эпов А. Н. Удаление фосфора из сточных вод традиционными физико-химическими и современными биологическимиметодами // Научные аспекты охраны окружающей среды. Обзорная информация. Выпуск 4. -М., 1996
- СанПин 4630−88 Охрана поверхностных вод от загрязнения сточными водами. -М.: Минздрав СССРД988.
- Свердликов А, И" Щербина Г. П. и др. Исследование процессов нитрификации-денитрификации и удаления фосфора в реакторах с псевдоожиженным активным илом. / Сборник докладов Международного конгресса «ЭТЭВК-2005», Ялта, 24−27 мая, с. 315−322.
- Серпокрыиов Н.С., Вильсон Е. В., Куделич В. А., Черникова Л. Ю. Дефосфотизация биологически очищенных сточных вод. Известия вузов. Строительство. 2001, 4. с. 93−99.
- Скирдов И. В. Кинетика отстаивания взвешенных веществ сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 1993. № 6. 4−6.
- Справочник по современным технологиям очистки природных и сточных вод и оборудованию. Под редакцией В. Ф. Карпухина. Министерство природных ресурсов Российской федерации. М.: 2001 г., 255с.
- Стрелков А.К., Степанов СВ., Степанов А.С Опыт эксплуатации модельных установок биологической очистки // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование, Наука. Практика. Часть 2. Самара. 2004. с. 146 147.
- Хенце М., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. Очистка сточных вод. Пер. с англ. Мосоловой Т. П. / Под ред. Калюжного С В. M: Мир, 2004. 480с.
- Цветкова Л.И., Алексеев М.И и др. Экология: Учеб. для технических вузов / СПб.: Химиздат, 2001.-552 с.
- Чернышев В.Н., Чернышев В. Н., Куликов Н. И., Ракульцев A.A. Очистка сточных вод от фосфора (в порядке обсуждения) Водоснабжение и санитарная техника. 2001, 1. с. 18−20.
- Шлегель Г. Общая микробиология., М., 1987 г.
- Яковлев С.В., Воронов Ю. В. Водоотведение и очистка сточных вод/ учебник для вузов: -М.: АСВ, 2002−704с.
- Advanced Wastewater Treatment to Achieve Low Concentration of Phosphorus. EPA Region 10. 2007. EPA 910-R-07−002.
- Arvin, E., Phosphatfallung durch biologische phosphorentfernung. WasserAbwasser, 1985, 126 pp.
- Balamane O., Gaid A. Elimination du phosphore par combineson dun traitement physico-chimique et biologique. Techniques Sciences Methodes. 1993, v. 88, N 7−8, p. 361−365.
- Barnard, J. 2006. Biological Nutrient Removal: Where We Have Been, Where We Are Going. In Proceedings of the Water Environment Federation’s 79th Annual Technical and Educational Conference, Dallas, TX, October 21−25, 2006.
- Brattebo H., Odegar H. Phosphorus removal by granular activated alumina // Water Res. 1996. № 8. p. 977−986.
- Brdjanovic, D., Loosdrecht M.C.M., Versteeg P.,. Hooijmans C. M, Alaerts G.J., Heijnen J.J. Modeling COD, N and P Removal in a Full? scale WWTP Haarlem Waarderpolder. Water Research. 2000. 34(3): 846−858.
- Buchan L. The location and nature of accumulated phosphorus in activated sludge. Buchan Water Science and Technology. -1982, 14, 9−11.- p. 1497−1500.
- Cauchi A., Delhuvenne P., Bousseli J.F., Elmerich P. Optimization de la dephosphtation mixte. Station depuration de Blois. Techniques Sciences Methodes. 1996, v. 91, N 5, p. 335−339.
- Chanono, J., J., Ribes, A. S., Ferrer J. Optimum Design and Operation of Primary Sludge Fermentation Schemes for Volatile Fatty Acids Production. Water Research. 2006. 40(1): 53 60.
- Chen, W., Steen F.M., Green P.G. Key Influential Factors for Sludge Pre-fermentation Process Design. Environmental Technology. 2004. 25(4):381 390.
- Choi H.-J., Choi C.-H., Lee S.-M. Influence of wastewater composition on denitrification and biological P-removal in the S-DN-P-process: Effects of different substrates (a) // Water Science and Technology. 2007. — V. 56, No. 8. -P. 79−84.
- Cloete T.E., Bosch M. Acinetobacter cell biomass, growth stage and phosphorus uptake from activated-sludge mixed liquor Water Science and Technology. 1994. v. 30, n. 11. p. 219−230.
- Comeu Y., Hall K., Hancock J., Oldman W.K. Biochemical model for enhanced biological phosphorus removal. Water Research. 1986. v.20, n. 12, p 1511−1522.
- Gerard J. J., Kortstee, K. J. Appeldoom H. Biology of polyphosphate — accumulating bacteria involved in enhanced biologital phosphorus removal/ Microbiology Reviews. / 1994. 15, 137−153.
- Gernaey, K.V., VanLoosdracht M.C.M., Henze M., Lind M., Jorgensen S.B. Activated Sludge Wastewater Treatment Plant Modeling and Simulation: State of the Art. Environmental Modeling and Software. 2004. 19: 763−783.
- Gujer, W., Henze M., Mino T., Loostrecht M.C. Activated Sludge Model. Water Science and Technology. 1999. 39(1): 183−193.
- Hu, Z., Wentzel M.C., Ekama G.A. A General Kinetic Model for Biological Nutrient Removal Activated Sludge Systems Model Development. Biotech. Bioeng. 2007. 98(6) 1242−1258.
- Hulsbeek, J. J.W., Kruit J., Roeleveld P.J., Loosdrecht M.C.M.. A Practical Protocol for Dynamic Modelling of Activated Sludge Systems. Water Science and Technology. 2002. 45(6)127−136.
- Janssen P.M.J., Meinema K., Roest H.F. Biological phosphorus removal, Manual for design and operation. IWA Publishing, STOWA report. 2002.
- Jenkins D., Wanner J. Activated sludge separation problems. Theory, Control Measures, Practical Experance /Scientific and Technical report № 16, Edited by Valter Tandoi, IWA Publishing, London Seattle, 2006.
- Kissel, J.C., McCarty P.L., Street R.L. Numerical Simulations of MixedDCulture Biofilims. Journal of Environmental Engineering. 1984. 110: 393−411.
- Knocke, W.R., J.W. Nash, and C.W. Randall. 1992. Conditioning and Dewatering of Anaerobically Digested BPR Sludge. Journal of Environmental Engineering. 118(5): 642−656.
- Kohei U., Hirotaka T. Process development for removal and recovery of phosphorus from waste water // Ind. and End. Chem. Res, 1992, v.31. pp. 15 101 515.
- Kuba T., van Loosdrecht M. C. M., Murnleitner E., Heijnen J.J. Kineticsand stoichiometry in the biological phosphorus removal process with short. 1997, WaterRes., 31,918−928.
- Kuba, J. J. Heijnen Phosphorus and nitrogen removal with minimal COD requirement by integration of denitrifirying dephosphatation and nitrification in a two- sludge system/ Wat. Res. Vol. 30, № 7, 1996.
- Liu, W. T., Mino, T., Matsuo, T., Nakamura, K., Biological phosphorus removal processes- effect of pH on anaerobic substrate metabolism, Wat. Sci. Tech. 1996, 34(1−2) 25−32.
- Martin Martin M.A., Lopez Enriquez L., Fernandez-Polanco M., Villaverde S., Garcia-Encina P.A. Nutrients removal in hybrid fluidised bed bioreactors operated with aeration cycles // Water Science & Technology. 2007. — V. 55, No. 8−9.-P. 51−58.
- Maurer, M., Boiler, M., Modelling of phosphorus precipitation in wastewater treatment plants with enhanced biological phosphorus removal, 4th Kollekolle Seminar on Activated Sludge Modelling, Denmark, 1998, 16−18 march.
- Metcalf, Eddy, 2004. Wastewater Engineerng. Treatment and Reuse, 4-th edition. McGraw-Hill Professional, Boston, Masschelein, 2003.
- Mino T., Satoh H, Matsuo T. Metabolisms of different bacterialpopulations in enhanced biological phosphate removal processes. Water Sci., Technol. 1994, 29, (7), 67−70.
- Nesbitt F.B.// Removal of phosphorus from Municipal Sewage plant Effenents, Engineering Research Bulletin. B-93, The Pennsylvania State Universine, 1996.
- Panswad T., Doungchai A., Anotai J. Temperature Effect on Microbial Community of Enhanced Biological Phosphorus Removal System. Water Research. 2003. 37(2):409−415.
- Pattarkine, V.M. Randall C.W. The Requirement of Metal Cations for Enhanced Biological Phosphorus Removal by Activated Sludge. Water Science and Technology. 1999.40(2): 159−165.
- Petersen, B., Gernaey K., Henze M., Vanrolleghem P.A. Evaluation of an ASM1 Model Calibration Procedure on a Municipal-Industrial Wastewater Treatment Plant. Journal of Hydroinformatics. 2002. 4(1): 15−38.
- Pitman A.R., Lotter L.H., W.V., Deacon S.L. AlexandeFermentation of raw sludge and elutriation of resultant fatty acids to promote excess biological phosphorus removal. Water Science and Technology. 1992. 25. 45 p. 185−194.
- Punrattanasin, W. Randall C. Factors Affecting the Production and Storage of Polyhydroxyalkanoates in Activated Sludge Biomass. Proceedings, 1st World Congress of the International Water Association. 2000. July 3−7. Paris, France.
- Randall, A., Chen Y. The Kinetics of Anaerobic and Aerobic Carbon and Phosphorus Transformation for a Septic Wastewater with Varying Propionate: Acetate Ratios. In WEFTEC 2008
- Randall, C. W., Chapin R. W. Acetic Acid Inhibition of Biological Phosphorus Removal. Water Environment Research. 1997. 69(5):955−960.
- Rantanen P. Biological phosphorus removal study at Suomenoja research station, Research. Alexandria,. 1994. 73(2): 223−232.
- Shaw, A., Phillips H.M., Sabherwal B., deBarbadillo C. Succeeding at Simulation. Water Environment & Technology. 2007. 19(4): 54−58.
- Smith, S., A. Szabo, I. Takacs, S. Murthy, I. Licsko, and G. Daigger. The Significance of Chemical Phosphorus Removal Theory for Engineering Practice. In Nutrient Removal 2007.
- Szabo, A., I. Takacs, S. Murthy, G.T. Daigger, I. Licsko, and S. Smith. 2008. Significance of Design and Operational Variables in Chemical Phosphorus Removal. Water Environment Research. 80(5):407−416.
- Thomas M. P. The secret to achieving reliable biological phosphorus removal // Water Science and Technology. -2008. V. 58, No. 6.-P. 1231−1236.
- WEF (Water Environment Federation). Upgrading and Retrofitting Water and Wastewater Treatment Plants. WEF Manual of Practice No. 28. WEFPress, Alexandria, VA. 2004.
- Whang, L.M. and J.K. Park. Competition Between Polyphosphate and Glycogen Accumulating Organisms in Enhanced Biological Phosphorus Removal Systems: Effect of Temperature and Sludge Age. Water Environment Research. 2006. 78(1): 4−11.
- Whang, L.M., Park J.K. Model Based Evaluation of Competition Between Polyphosphate and Glycogen-Accumulating Organisms. Water Research. 41(6): 1312−1324.
- Wolf P. Stickstoffoxidation und Naehrstoffelimination der technischen iwasserreinigungsanlagen Gnmdsaetzliches und Betriebserfahnmgen/ Wasserwirtschaft. -1987, v. 77, n. 3. p. 115−119.
- Xu, S. Hasselblad S. A Simple Biological Method to Estimate the Readily Biodegradable Organic Matter in Wastewater. Water Research. 1996. 30(4): 1023.
- Yuan, Q., R., Oleszkiewicz J. Effect of Different Carbon Sources on Biological Phosphorus Removal and Polyhydroxyalkanoate Production. In WEFTEC Proceedings 2008.
- Zeng, R.J., Lemaire, R., Yuan, Z. and Keller, J. Simultaneous Nitrification, Denitrification, and Phosphorus Removal in a Lab? Scale Sequencing Batch Reactor. Biotechnology and Bioengineering. 2003. 84(2): 170−178.
- Zhou, S., McCorquodale J.A., Vitasovic Z. Influences of Density Currents on Circular Clarifiers with Baffles. Journal of Envir. Engineering. ASCE. 1992. 118(6): 829−847.