автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Доочистка биологически очищенных городских сточных вод с целью их повторного использования

1

ГОССТРОЙ СССР

Всесовг:^ ордена Трудового Красного Знамена яоипясасинй иаучно-мсслвдова^вдьский к конструкторскс-твгколопгсесккй яясвитут водоснабжения,, канализации-, гидротехнических

ДОСЧИСША БМОЛОГИЧБСКИ ОЧИЩЕНИИ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД С ДК2ЬЮ ЙХ ПОВТОРНОГО использования ( 05„23«04 - водоснабденна, канализация, с?роя?вльные сясгяш охрани подешх ресурсов)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискагаэ ученой степени кандидата технических наук

еоодазвшй1 к инженерной гидрогеологии ( ВНИИ ВОДГЕО )

На правая рукописи

УДК

КРОТКОВ СЕРГ2Й ШЮВЙЧ

Москва 1991

Работа выполнена во ВНИИ ВОДГЕО

Научный рукоьодйтедь - доктор техшчасЕьх коут: Пзчаое "А.И.

Официальные оппонента:

доктор технических наук Бондарев A.A. (Вййй БуДГ£0) кандидат технических наук Кравцова Н.В» (МГД) Ведущая организация Союзьодсщвнаняроея?

Защита cocioiiseß "g?» JPU&tyQ 1992 года в to часо в и® заседании специализированного Союэта К 033.05.02 по прмсукда-икю ученой степени кандидата технических иаук во В1Ж ВОЦГЕО Госсiроя СССР по адресу: II9826 Москва,-F-4S, Комсомольский проспект, дом 42.

Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью предпряя-\ гня или учрзвдения просим направлять по адресу тсчкчут& на имя ученого секретаря.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 1991 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук

Е. А.Чистякова

ОБЩАЯ -ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работ

Загряэнвшэ воднзас источников становился на сегодняшний дань острейшей ьхо^огачосясй проблемой. Саыоочщазцая способность водогкоз ¡га епра»ияв¥ея с нарастащим еотоеоы сбрасываемых загрязнений. По оценка» иеологов необходимо резко сократись сброс в sc дочки aa?pt?SKö«KHx сточння вод, улучить качество иг очаетнн.

Оддем лзэ аффзктавянх направлений защиты водных ресурсов о? загрязнения я истощена? является ксполдэованяэ очищенных н cöes-зарвааиняг гзродсказ с?оч!МЗ код я састокгх прокжкенного водо-етабЕвиня. По да?:шм е?®гогчетаости за 1989г. Емл^ю-ноумумал!.-яаи хоэяйе^зои СССР бало еброзено 21937 ыгн.м3 сточных зодв ото сосгавляег 35^ подробности з водз зезй проикзясиноста страна. -При повторной лссо>-ьзотякЕ FCS одновреиэкяо реввюуся две задача: екнааатвя кы-рузсс но загрязнениям ¡:а пряродныз водоемы к peaas?-ся проблема дефицита свежей води дня цвяей промкзлвнного водоснабжения,

Цэдс рао'оти заяяичавтея в разработка метода глубокой счистка биоходнчзевн очищенных городеаггх езгочлая сод (BIO ГСВ) до качества, поззояяэщегс использовать их повторно в системах технического водоснабжения промпрздприягий.

Достижение поставленной цели, связано с ранение» следующих задач: сравнитальнкА анализ состава БХО ГСЭ и требований к пой-'iopHo используемой с системах технического водоснабаония подо; сценка кпвссткк: методов доочиегкя ГСЗ; разработка на оснопо проведанного обзора и теоретических расчетов метода доочистки БХО ГСЗ; чпепйрниантпямше пссзедоэапкя » про»ллглгн;!У« яспатикиг. проддосенксго котода, разработка ракомякдд'рй «а прозггпрзьгиша еооругзяяя для доочгч:ук!: ГСП.

Научная новизна закяшазтея в:

- определении наиболее перспективного мегода доочисукй ESS ГСЗ на основа анализа и обобщений существующего опига«

- теоретическом обосновании технологических т жоиструктазЕ-ных характеристик процесса;

- изучении основных закономерностей удаления органических загрязнений, взвешенных веществ if соединений азота в процессе доочистки БЮ ГСВ в биореакторе;

- экспериментальном определения опушельншс паршетров работы биореакгсра.

Практическая ценность и обе&отъ применения работа

Разработана конструкция пригазмшахьно нового сооружения дая доочксткн городепк сточных вод.

Простая и доступная ж реализации предлоавкная конструкция . биорваитора (переоборудованиэ типовых конструкций КЗ®) позволяв® повторно использовать БХО ГСВ в любых (открытых и аанргтык) системах технического водоснабжения промпредпрнятнй,

Широков распространение сооружений биологической очистки городских сточных вод (ГСВ) создает огрокныЯ потенциал для внедрения атнх разработок.

На основе рекомендаций ВНИИ ВОДГЕО разработана рабочая документация на строительство каркасно-засьшных фильтров усовершенствованной конструкции в г.г. Тольятти,, Шахты, Нариманова, П0"Нижне-каскнвфтехим", г.Бектеиира, запроектирован и введен в эксплуатацию биореактор для доочистки сточных вод г.Бекабада.

Разработана конструкторская документация на компактные биореакторы производительностью от 4 до 72 м3/час.

Создана программа для оперативного инженерного расчета биоре-реактора на ПЭВМ.

Апробация работа. Основные положения диссертации докладывались и обсуадались на двух ыеддуиародныг конференциях молодых специалистов "AQUA - 89" Й *AQHA - 90" проходиввих в г. Полоцке (ПНР) и научно-техническом семинара "Очиетгаа сточных вод при сбросе в водозыгы и повторной использовании".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, получено авторское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоят из введения» 4 глав, основных выводов, списка использованной литературы из 157 наименований и 3 приложений. Работа изложена на 156 стр.машинописного текста;, содержит 27 таблиц, 31 рисунок. Объем приложений 39 страниц.

Содержание работы

Во введении показана актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований.

В первой главе проведен анализ качественного и количественного состава биохимически очищенных городских сточных вод, требований в качеству повторно используемой воды, а также известных на сегодншний день методов доочисгки БХО ГСВ.

Показано, что для повторного использования БХО ГСЗ требуется их глубокая очистка от растворенных органических соединений, взвешенных веществ и биогенных элементов.

Ни один из известных на сегодняшний день катодов доочистки БХО ГСВ не монет самостоятельно обеспечить начества воды необходимого для ее повторного использования в открытых системах технического водоснабжения.

Для удаления взвешенных вецзств из БХО ГСВ обычно пряшйяят фильтрацию. Наиболее предпочтигельннк является фильтрование в

сторону убывания крупности эагрузкк. Этот принцип реалпзуотсх б фильтрах е восходящим потоком вода, многослойны?: фкаадрах и в фильтрах с плавающей загрузкой.

Анализ конструкций фильтров, испольгуешх для доочисмск ВХО ГСВ, показал, что каркасно-засшныэ фильтра (КЗФ) обладают радом преимуществ перед остальными конструкциями. Б них, с отлично от других многослойных фильтров используются такие дешевые материалы кг.к гравий, песок и щебень. КЗй работают в режиме убывания крупности загрузку беспленочной фильтрации, не чувствительны к колебаниям концентрации активного нлав исходной воде» обладают резервом производительности» В КЗФ использован оригинальный принцип регенерации загрузки: наросшие на загрузке загрязнения оттираются при взвешивании песчаной засылки в неподвижном гравийном каркасе.

Для глубокого удаления из БХО ГСВ растворенных органических веществ и биогенных элементов наиболее часто применяв* биологические пруды. Иногда пруды заселяют высшей водной растительностью, моллюсками, ракообразными, травоядной рыбой.

Наиболее перспективным следует считать сооружения биологической доочистки с использованием иммобилизованной микрофлоры. Общим недостатком для известных конструкций биофильтров является большой вынос взвешенных веществ, что не позволяет использовать очищенную воду повторно.

Известные конструкции комбинированных сооружений, сочетаю--щих в себе процессы биологического окисления и фильтрации, несовершенны, интенсификация биологических процессов происходит за счет ухудшения фильтрационных характеристик.

Анализ состава БХО ГСВ, гигиенических требований при их использовании в промыиленном водоснабжении и методов доочистки

ГСВ позволил определить эффентизнкй кетод подготовки БХО ГСВ к поагорному использования для технических целей.

5о охотой главе обосновывается выбор К38 нак базовой уодели для разработки сооружения по доочпстса БХО ГСВ, рассыатряваят-сн одорвгкчосхие предпосылки аэрации гравийного яарпаса фяльтра а спиетвмтоя яонструнц»я усовершенствованного 1ТЗФ (гШУ). Здесь ле приводеиа мелодика я результаты сравнительных испытаний КЗФ и ШШ на уровне пялотных установок.

Коннчестзо потребляемого з процессе фильтрации БХО ГСВ р&с~ счгворекяого кислорода мояет бы?ь определено по формулам

& щк О;' 1 ■ Ц - 3) , ыг/д

ГДв*.

£]; - доза кла, г/я;

£ -г нрэыл аэрации, час; С

Р - зольность ила;

Р-Р.

Р - удольная скорость окисления, ггг/г.час.

/_>«»• Со Л

где:

¡^^ * С» Ке и«*

Р^е^у- максимальная скорость окисления, иг/г.час;

С» - концентрация растворенного кислорода, иг/л;

- константа, характеризующая свойства субстрата, мгБШ^л;

^ о - константа характеризующая влияние кислорода, мгО^/л;

_ коэффициент ингибированкя продуктами распада активного ияа, л/г.

Как показали расчеты, в теле фильяре может быть 'Потр®бяено 1,76 мг/л растворенного кислорода. £ учетом его остаточной концентрации в фильтрате 2 ыг/л, в поступающей ка доочпстку воде должно содержаться ие менее 3,76 мг/л кислорода. Обычно после вторичных отстойников в сточной воде концентрация кислорода составляет 2-3 «г/л. Это послужило исходным полоненнем для разработки КЗФУ (рис.1).

Для определения эффективности предложенных конструктивных изменений было проведены сравнительные испытания КЗ® в КЗФУ. Экспериментальные исследования были проведена на Боз-суйсхой станции аэрацин г.Ташкента на пилотной установке, основной частью которой были модели КЗй к КЗФУ в впде колонн диаметром 0,2 к.

Сравнительные исследования проводили при скоростях фильтрации 5,7, 10 м/час и интенсивности аэрации каркаса КЗФУ 0,06 м3/мэч.

Установлено, что при всех изучаемых скоростях фильтрации обе конструкции обеспечивают стабильный эффект очистки по взвешенным веществам на уровне 96-99$. Потери напора на КЗ ФУ" при этом растут быстрее в среднем на 30%. Снижение величины БПК^ на ГСЭФУ выше чем на КЗФ в среднем на 20% и составляет от 46,87% до 94,1%. Аналогичны результаты и по ХЛК (табл.1).

Экспериментально определенное потребление растворенного кислорода в загрузке фильтров соответствовало расчетным значениям. При этом в КЗФУ потребление кислорода в среднем на выше, чей на КЗФ. Б обоих конструкциях к концу фйльтроцикла потребление растворенного кислорода увеличивалось, '

. Снижение концентрации растворенных органнчесндас соединений в процессе доочистки определяли по содержанию общего органического' углерода в пробах исходной воды и фильтрата..На'рис. 2 аидны

1-гравяйяый каркас; 2-гравийяий каркас о пестаяой загрузкой; З-дреката&ч бодяебя распределительная спотека; 4~систеиа дет подача я распределения воздуха; 5-подача воздуха при прометке; б-подцеришащие слоя гравия;

7-отбойная стешш низкого отводе прошвннх вод;

8-уотрсйотво для низкого отвода прокнвлгя вод.

Рис. I. Каркасно-ззсыпной фальтр уссясрабнсгаспаянсй конструкция.

3 - после КЭ5У.

Рис. 2. Хромагограммы усредненных

проб воды.

Таблица I

;ii'î;a.:f..:inOCïb сайоты KS® и ЙЗвУ по снивешав вывпоты

ЕГИд я ХПК

Íh.ilí'-; :tu !l¡ фл.-.втратТГ"'"') % снижения ¡в исход-;в фильтрате, \% снижения рзцик,; Ь-:./: je- __Vr/л j__„¡ной во- ; ит/я _|

*y/u i fjp*" ]':■•'/■,: î iîSS ¡~K3S7 i K3$ j И32У !д®'/л ! КЗ* j ЕМУ ! Ш | ЩГ

î л A i * î » Î • î Î • ! в'

•) 23 6,5 5 , 23 2,S9 3,£5 ! 1 2,17 1,80 i 55,88 17,00 ——- 66,87 57,©4 - 15,8 19,0 6,18 f 0,38 67,47 98,00

б 4 7 Г\-> i 4,07 3,73 72,02 46,87 - - -- --

? It; d,30 7,i2 4.46 3,07 3,96 ? 23 46,02 57,4 52,29 59,4 10,62 5,80 4,83 45,39 54,52

? Л L3I 0,56 0,73 57,48 60,80 83,88 54,00 - 16,00 „ 70,38

10 4 16 8,65 17, ¿Ü 1,40 3,31 0,51 2,74 83,82 80,76 94 JO 84,07 15,6 23,0 11,5 12,0 12,60 ¡0,0 26,30 47,80 19,20 56,50

10 î* ' 17 JO e,co 3,12 3,23 0,90 81,76 62,75 81,11 88,75 18,00 16,00 14,00 14,00 10,00 10,00 22,22 12,5 44.4 37.5

качественные огличия окислительных процессов в загрузках K3S и КЗФУ. Проведенные исследования показали, что насыщение вода в фильтре кислородом воздуха хотя и повышает эффективность удаления органических вецэствв но не обеспечивает требования к вода, используемой п открытых системах пронводоснабгетя.

5 третьей глава рассматриваются теоретически® возможности дальнейшего увеличения окислительной модности К3$„ разрабатываемся новая конструкция сооругеши для доочистки БХО ГСВ (биореактора) и экспериментально определяются основные параметры и закономерности его работы.

Как показал анализ, дня интенсификации процессов биохимического окисления в сооружении следует максимально увеличить удельную концентрацию иммобилизованной микрофлоры, создать наиболее благоприятные условия массообмена, насытить воду кислородом.

С этой целью в надзагрузочное пространство КЗФ уредациок-ной конструкции поместили биоблок с крупнопористым наполнителем для Еыраищвания микроорганизмов» дырчатые трубы для аэрации загрузки биоблока и эрлифт для циркуляции воды в Еерхней части сооружения (рис. 3).

Основные закономерности работы бноблока определили в лабораторных условиях на реальной городской сточной воде, прошедшей полную биологическую очистку на Люберецкой СА. В качестве загрузки использовали ерзя из искусственного волокна. Лабораторная установка представляла собой фильтровальную ячейку с отрезком ерша, системы для дозировки и циркуляции воды, расходомеры для воды и воздуха.

В ходе лабораторного эксперимента определили оптимальное соотношение интенсивностей циркуляции воды в биоблоке и его аэрации (рис. 4). Наилучшие результаты получены при скорости циркуля-

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1 - каркасно-засыпкоЗ фильтр

2 - дырчатые трубы для распределения воздуха на регенерацию

биоблока

3 - дырчатые трубы для распределения воздуха в зрлифтиые каналы

4 - эрллфтныо каналы

5 - система распределения воздуха для регенерации зернистой

загрузки

6 - дрекакная система для отвода фильтрата к подачи промывной

воды

Рис. 3. Схема устройства биореактора.

ч5 ко

во 25 20

эХ

14.

—

100

»50

200

350

| МДа*

интенсивность аэрашта: I - 0,1м3Ли2.час; 2 - 0,2 м3/ы2«час; 3 - 0,3 м3/м2.час

Рис,4. Изменение эффективности снижэшш БШ'П при увеличении скорости циркуляции воцц я йиоблоке.

ккс

БПК«^*,

щп 200 м/час и интенсивность аэрации 0,2 и3/м^.час.

Установлено, что наряду с окислением растворенных органических веществ в загрузи» биоблскй происходя? процессы нитрификации и даширкфяяацин.

Э$фэк7мзнос®и работы биоблояа в сочетании с фильтрующей загрузкой онрзделяяя на полупромышленной установке, которая прздетав-ляпа конокиу диаметром 0,5 и. Высота елоов я фракционный состав загрузка соответствовал реальному сооружении.

Эяспврзмект показал, ч-го взвешенные вещества удаляется био-блоаом на 50a¡, поело прохождения гравийного каркаса на 10% и после фильтрующей загрузки ка 31% от общзго эффакта очистки. Снижение велкчииг БПКг; составляв? соответственно 78, 9 п 13$. Акмо-¡чнтыЯ азот удаляется микроорганизмами в бнобяояе на 69^ и посла граинйного карааса эго концентрация находится ниже пределов определения (О s05 кг/я). А.305 нитритов полностью окисляется в биоблоке. Содержанке нитратов возрастает после биоблока и затем постепенно снижается почти до исходной концентрации. Результаты эксперимента приведены в табл. 2.

Упитывая специфику конструкции биореактора была определена его окислительная мощность и очищающая способность на единицу рабочего объема. Полученные результаты представлены в виде графической зависимости на рис. 5.

По величине очищающей способности било рассчитано, что для снижения величины БПК^ в БХО ГСВ с 15 до 3 мгС^/л скорость фильтрации в нижней части сооружения не должна превышать 6,7 ы/час.

В результате исследований на лабораторной и промышленной установках определены оптимальные технологические параметры режима работы биореактора.

Таблица 2

Результаты работы составлявших частей биореактора

.Наименование '{Вав. в-ва, |мг/л ! ыг/л ]иг/л ] от/я ] мг/я ] ! 1 ! 1 Раств. кислоРОД} мг/л

Поступающая вода 14,0 12,С 0,95 0,28 4,1 5,4

На выходе из биоблока 7,9 3,6 0,1 - 4,6 8,6

После гравийного каркаса 5,6 2,6 - - 4,6 7,3

Фильтрат 1,9 1,2 - - 4,2 5,5

В четвертой главе приведет результаты прокышжмшак нешата-шй бяорвйнтора, разработана оснойшз конетруктнвннз разакия к катодкка шкенэркого расчета сооруиэнял, определена эгсоноиячее-кая еффективность от его использования.

Дня проведения промышленных ясгаматай биореактора переоборудовали один из 8 рабэтащях на очистных сооружениях г. Бегабада КЗв.

Ц&лья проведения яспытаний явилась необходимость подтверждения полученных ранее зввиеямоегей н определение с реальгаат условиях глубины доочистки БХО ГСВ и вреийня фшьтроцпхла.

Продолжительность пробной эксплуатации бкоргактора составила 21 день. За это время было проведано 7 фильтроциклов по 72 часа еселдый, при этом условия работы биореенгора сохранялись постоянными н соответствовала оптимальному реииму, определенной-/ а лабораторных условиях.

Полученные в результате Гфмашенннх испытаний данные свидетельствуют о высокой эффективности работы биореактора. Глубина извлечения взвешенных веществ, форм азота н растворенных органи-

ческих соединения позволяет использовать доочицвнные сточные воды повторно в открытых системах технического водоснабжения.

При исходном содержании взвешенных веществ от 6,3 до 24,0 мг/л их концентрация в фильтрате не превышала 2,5 мг/л. Эффективность очистни при этом составила в среднем 86,(табл. 3). Происходящие в биоблоке процессы биофлокуляции и минерализации хлопьев активного ила приводят к значительному увеличению по сравнению с КЗФ времени фильтроцикла (в 1,8 - 2 раза).Лимитирующим показателем при этом служило достижение предельных потарь напора (рис. б).

Регенерацию загрузки биореактора проводили в следующей последовательности:

- в течение 8 мин подача воздуха с интенсивностью 20-22 л/сек.м^ через дырчатые трубы под зернистой загрузкой и с максимально возможной производительностью через трубы на поверхности гравийного каркаса, одновременно с этим производили опорожнение биореактора до уровня гравийного каркаса; г.

- в течение 6 мин промывка зернистых загрузок при интенсивно-

2 ? сти подачи воздуха 18-20 л/сек.м и воды - 14-16 л/сек. м;

- в течение 2 мин окончательная отмывка загрузки водой.

Интенсивность вымывания взвешенных веществ из загрузки биореактора показана на рис. 7. Промывная вода хорошо отстаиваема и может быть направлена непосредственно в последит секцию аэротен-ка без дополнительной обработки. .Высокая концентрация' растворенного кислоро'да в очищаемой воде, хорошие условия.массообмена в биоблоке и иягкар регенерация биопленки определяют высокую окислительную- споообнвсть бйореак-тора. Эффективность деструкции органических загрязнецкв.'Сйставля-ла 80,5-97,2/0-, при-средней концентрации поссупаюцйх загрязнений по БПК^ 12,2 мг/л их концентрация в фильтрате не превышала 2,3 •т/л (табл.4). Э*йект о »метку т имеет выраженной эавясимсстг» г*

времени фильтрованая.

Рас. 7. Иитеокзносгь вымиваная взвезюнннг веществ при рвгеннрацаи загрузки бвороахтора.

Таблица. 3

Эффактивкость удаления взгмгвпкнх веществ

-------- II I I | м -----■

К? [Время с начала , Содержаний взвешенных ве^эсти.иг/л

ПП фЯЛЬ?р0ЦКЕЛа -1--1----

5 исходное в фильтрате , % снижения

I 20 6,3 1,2 80,9

р. 44 15,1 2,5 83,4

3 68 10,2 1,3 87,2

4 20 13,8 1,7 87,7

5 44 8,1 1,1 86,4

6 68 14,8 I 9 5 89,9

7 20 13,2 п п л-, о В286

8 44 7,1 0,8 88,7

9 68 10,3 1,4 86,4

10 20 9,4 1,9 79,8

II 44 14,3 2,1 85,3

12 68 .9,3 1,3 ее,7

13 20 24^0 1,8 92,5

14 44 8,4 1,0 80,1

15 68 12,1 0,4 96,7

16 20 14,2 1,3 90,8

17 44 10,7 1,8 83,1

18 68 .14,3 0,7 95,1

19 20 8,8 ■ 1,5 82,9

20 44 6,7 1,2 82,1

21 68 8,0 1,6 80,0

Таблица 4

Эффективность снижения БПХс при доочистяэ сточных вод г.Бекабада

пп

1 БПК^, мг/л

исходи.•фильтрат•эффект }удале-, |НИЯ,%

. Растворенный кис-

• лород. мг/л_

в поступа-!фильт-|ющей воде !рат

Л_J_

Время с качала фильтрования, час

1 20" 10,8 2,1 80,5 5,0 6,2

2 44 14,2 1,3 90,8 4,6 5,8

3 68, 13,6 1,8 86,7 5,3 . 5,1

4 20 14,1 1,6 88,6 5,1 5,9

5 44 10,3 2,2 78,6 5,5 5,5

6 " ' 68 12,6 1,0 92,1 5,2 5,0

7 20 11,4 1,3 88,5 5,7 6,0

8 44 10,5 0,6 94,3 6,1 5,7

9 68 14,8 1,4 90,5 4,4 4,9

10 20 10,9 0,3 97,2 5,8 5,8

II 44 12,1 1,8 85,1 6,3 5,6

12 68 11,7 2,1 82,1 5,7 5,1

13 20 17,9 2,3 87,1 3,5 5,7

14 44 14,6 1,2 91,8 5,4 4,8

15 68 13,4 1,9 85,8 4,9 4,5

16 20 10,1 0,8 92,1 5,2 6,1

17 44 10,3 1,4 86,4 5,3 5,4

18 ' 68 11,8 1,2 89,8 5,2 5,1

I? 20 13,5 93,3 5,0 5,9

20 " М 8,-5 1,1 '87,0 6,2 5,3

'21 * 68 ' „ -9,6 - 0,6 93,7 ' 5,9 4,9

<й1.

времени фильтроцккла, о некотором повышении окислительной мощности сооружения можно судить по увеличению потребления растворенного кислорода во времени. При продолжительности фильтроцикла 7072 часа концентрация растворенного кислорода была не нике 4,8 нг/д.

При доочистке БХО ГСВ в биоргакторе происходит эффективное окисление соединений азота« Содержание ам&онийного^ нитритного азота снижается ниже 0„05 и 0,01 мг/л соотвегетвешм, концентрация азота в нитратной форме несколько увеличивается. Анализ выявленных ваконоиерпоетей позволяем сделать вывод о наличии в загрузке биореакторз наряду с нитрификацией и процесса денитрифика-цние об этом говорят увеличивавшийся к концу фильтроцикла деба-55кс по общему азоту.

Конструктивное оформление биореакторов прямоугольной форш основано на типовых проектах КЗФ, в которые дополнительно помещены биоблок и системы распределения воздуха» Разработаны рекомендации на переоборудование фильтров доочистки БХО ГСВ в биореакторы. На основании выданных рекомендаций проектными институтами создана рабочая документация для конкретных объектов.

Разработана конструкторская документация на компактные установки из металла производительностью от 4 до 72 мэ/час. Компактные биореакторы могут быть изготовлены в заводских условиях с учетом их последующей перевозки по железной дороге и сданы заказчику под ключ.

Разработана методика инженерного расчета биореактора, в основу которой положена методика расчета конструктивных элементов фильтров доочистки, создана программа для оперативного расчета конструктивных параметров на ПЭВМ.

Был проведен расчет экономической эффективности использования биореактора. Одинаковый с оцениваемым методом очистки эффект

можно получигь по схеме с использование« биолрудое я пвсчашх фильтров. При производительности сганции доочистнн 40 тыс.мэ/сут; использовашэ биореакгоров позволяет получить экономический аффект 187,75 тег.руб/год.

ОБЩИЕ ШВОДЫ:

1. Анализ опыта эксплуатации, литературных данных, проектных проработок и результаты собствгзнккк исследований показали, что

ни один на нзвесгных на сегодняшний день мегодов доочнсисн БХО ГСВ не монет самостоятельно обеспечить необходимо?» качества водн для ее повторного использования з открытых системах технического водоснабжения.

2. На основе анализа и обобщения опита дэочистки БХО ГСВ была разработана усовершенствованная конструкция каркасно-заеыпного фильтра (КЗФ) {АС # 1339205), имзкцая более Еысокуо окислительную модность, за счет создания в тела фильтра благоприятного кислородного рекиыа.

3. Сравнительные испытания К3$ и КЗ$У позволили установить:

а) эффзкт снижения величины БШ^ на КЗФУ выше на 20$;

б) потребление растворенного кислорода в КЗФУ больше на 157?;

в) потери напора б КЗФУ растут на 30$ быстрее.

4. Экспериментальными исследованиями в опытно-промышленных условиях установлено, что доочищенная в КЗФУ и обеззараженная хлором БХО ГСВ по санитарно-гигиеническим показателям моает быть повторно использована в закрытых системах технического водоснабжения.

5. С учетом полученных при сравнительных испытаниях 1СЗЗ п КЗФУ оксперимектальшас данных научно обоснована я разработана конструкция комбннироаашюго сооружен«,'; для дпочнеч'ки БХО ГСЗ, котор«я получила назьаиие "биореактср" (АС £ 1637227). Бпосавк--

создан на базе 1ГЗЗ тридккчоиаов конструкции. в которуэ добав-

Дэны блок с крупнопористой загрузкой для размещения иммобилизованной шкрофпоры и системн подачи к распределения воздуха*

б. В результате лабораторных п спытно-промшленкых исследований установлены основные технологические зависимости работы биореактора, определены оптимальные рабочие параметры биореактора: скорость фильтрация не более 6,7 м/час, скорость циркуляции зсди з бяоблоке - 200 м/час, интенсивность аэрации для мягкой регенерации загрузки биоблока »0,2 м3/'к^.час.

7» Эффективность удаления и биореакторе нзвешенннх веществ составила 86,5$ „ снижение величины ШК^ - .88,5/?, при этом их концентрация в фильтрате не превышала 3 мг/л.

8. Продолжительность фяльтроцикла биореактора в I.8-2,0 раза вкш®, чем у К35.

9. Прсмыилэшшс испытания подтвердили ранее установленные зависимости и показали, что доочищенкая а биореакторе н обеззараженная хлором БХО ГСБ по эпидемиологическим, токсикологическим и органо'яептическим показателям может бить повторно использована в открытых системах технического водоснабжения.

10; Разработана программа для оперативного расчета конструктивных параметров биореактора на ПЭВМ.

11. Разработана рабочая конструкторская документация на компактные биореакторы из металла производительности) от 4 до 72 мэ/час.

12. На основании проведенных исследований разработаны рекомендации на проектирование и проектная документация сооружений до-очистки сточных вод г.г.Нариманова, Бекгемира, Тольятти, Шахты,

ПО "Нижнекамскнефтехим", запроектирован к введен в эксплуатацию биореактор з г. Банабаде.

13. Годовой ожидаемый экономический эффект от внедрения биореакторов для станции доочисгки производительностью 40 тыс.м3/сут составит 1ч7,75 тыс.руб. Суммарный ожидаекыЯ экономический эффект от внедрения выданных рпкокендоииР. составит более I млн.руб/год.

Основные, положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Нечаев А.П., Кротков C.I., Славинский A.C. Подготовка производственных, городских и поверхностных сточных еод к повторному использованию в системах проыводоснабаения. Материалы семинара "Очистка сточных вод предприятий и сброс в водоем", ВДШ1,

М., 1988.

2. Нечаев А.П., Славинский A.C., Кротков O.A. Анализ и обобщение опыта эксплуатации фильтровальных станций доочистки биологически очищенных сточных вод. Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания "Очистка природных и сточных вод", И., 1989.

3. Кротков С.1., Шаймарданов P.C. Интенсификация процесса до-очистки городских сточных вод. Материалы X Международного симпозиума молодых специалистов "АQ А-89", Плоцк, 1989.

4. Кроткой С.1. Биологический методы доочистки грродоких сточных вод. Материалы XI Международного симпозиума молодых специалистов. "АО А-90", Плоцк, 1990.

5. АС 1637227 Фильтр для доочистни биологически очшценгсос сточных вод (Славинский A.C., Коган В.А.-Л.в Нечаев А.П., Рубин Д.А., Кротков С.Л., Хабиров P.C.).

6. Нечаев A.R., Славинский A.C., Кротков С.Л., Смирнова Л.В. Интенсификация доочисткн биологически очищенных срочных вод. Сдано в печать, ВиСТ Р I2„ М., 1991.

Ппл п. к нем. 17.\1!-'Л г. Объем 1 п. л. За и. 146. Тир. 100.

Тип. ВНИИ ВОДГЕО, т. Желетидоролньй, 2, Гидрогородок, 15.