автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Исследование и оптимизация процессов удаления биогенных элементов из городских сточных вод

На правах рукописи

Степанов Антон Сергеевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ УДАЛЕНИЯ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ

ВОД

05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара 2009

003471710

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный архитектурно-строительный университет» на кафедре водоснабжения и водоотведения

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Стрелков Александр Кузьмич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Куликов Николай Иванович кандидат технических наук Морозова Ксения Михайловна

Ведущая организация: Самарский государственный

технический университет

Защита состоится 11 июня 2009 г. в 14:00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.213.02 в ГОУВПО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 443001, г.Самара, ул. Молодогвардейская, д. 194.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 443001, г.Самара, ул.Молодогвардейская, д. 194.

Автореферат разослан "2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

А.А. Михасек

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность представленной работы состоит в том, что только технологии биологической очистки городских сточных вод, специально предназначенные для удаления биогенных элементов, способны предотвратить эвтрофикацию водных объектов. В настоящее время изменились задачи, стоящие перед очистными сооружениями, которые первоначально рассчитывались лишь на окисление органических веществ. Теперь первостепенное значение имеет удаление биогенных элементов - азота и фосфора. Имеющиеся в зарубежной литературе данные о технологических и кинетических параметрах работы сооружений, предназначенных для очистки сточных вод от биогенных элементов, не могут быть непосредственно применены в отечественных условиях, характеризующихся относительно малыми концентрациями загрязнений и низким отношением содержания органических веществ к количеству азота и фосфора. Исследования российских специалистов в последнее время позволили сделать значительный шаг вперед в этом направлении, однако отсутствие бщепринятых методик расчета сооружений и данных о значениях кинетических онстант процессов удаления биогенных элементов требует проведения альнейших исследований с целью создания технологий, оптимальных для оссийских условий.

Цель проводимого исследования - выбор оптимальной для условий средней олосы РФ схемы биологической очистки, рассчитанной на удаление биогенных лементов.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

- теоретическое изучение вопросов применения технологий биологической очистки слабоконцентрированных городских сточных вод, определение параметров и констант для расчета городских канализационных сооружений;

- проведение анализа работы существующих городских канализационных сооружений средней полосы РФ на примере г. Самары с целью улучшения работы участка биологической очистки;

- проведение исследования и расчет кинетических констант процессов окисления основных загрязнений, содержащихся в сточных водах для существующих схем биологической очистки;

- разработка и исследование более эффективной схемы биологической очистки по сравнению с существующими схемами;

- проведение технико-экономического сравнения технологий биологической очистки;

- разработка предложений по реконструкции городских очистных канализационных сооружений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые для городских сточных вод в условиях климатической зоны средней полосы РФ проведены исследования и найдены оптимальные параметры работы следующих схем биологической очистки: АВ-процесса, технологий Кейптаунского университета и Барденфо;

- разработана и впервые исследована схема очистки с анаэробным биореактором осадка (далее - АНБР);

- научно обоснованы и экспериментально подтверждены технологические преимущества глубокой биологической очистки сточных вод с использованием технологической схемы с анаэробным биореактором осадка;

- определены кинетические параметры окисления загрязнений городских сточных вод г. Самары для схем биологической очистки: АВ-процесса, Кейптаунского университета (далее - UCT), Барденфо и схемы с АНБР;

- показана высокая стабильность процесса очистки при использовании данных схем в условиях существенного колебания состава городской сточной воды;

- экспериментально установлена высокая эффективность схемы с АНБР при очистке городской сточной воды от органических загрязнений: по ХПК - в среднем 90 %, по БПК - 90-96 %, по аммонийному азоту - 95-99 %;

- определены оптимальные параметры процессов биологической очистки с использованием рассматриваемых схем.

Личный вклад автора - в полученные научные результаты, опубликованные им лично и в соавторстве и включенные в диссертацию, состоял в непосредственном проведении исследований, обработке, систематизации, анализе их результатов и подготовке выводов.

Практическая значимость

-Впервые теоретически и экспериментально обоснованы преимущества и условия применения технологической схемы с АНБР по сравнению с другими известными схемами очистки сточных вод, с достижением качества очищенного стока в соответствии с нормативами допустимого сброса в рыбохозяйственные водные объекты по соединениям азота и фосфора без дополнительной ступени доочистки.

-Разработаны рекомендации для реконструкции городских очистных канализационных сооружений г. Самары производительностью 700 тыс. м3/сут с использованием АНБР.

-Разработанная технология и метод расчета АНБР могут быть использованы при проектировании (в том числе реконструкции) систем очистки городских сточных вод.

Достоверность полученных результатов подтверждается большим объемом и длительностью экспериментальных исследований на лабораторных установках с реальными сточными водами в различные сезоны года, сходимостью расчетных и экспериментальных результатов, применением стандартизированных методов измерений и анализа, статистической обработкой результатов.

Обоснованность предлагаемых технологических и конструктивных решений подтверждена лабораторными испытаниями с реальными сточными водами.

Апробация работы и публикации: общее количество публикаций - 11, в том числе: в материалах 59 - 65-й научно технических конференций СГАСУ, в тезисах докладов 6-го Международного симпозиума «Чистая Вода России», Екатеринбург, 2001 г, в журнале «Водоснабжение и санитарная техника», 2006 г.

Реализация результатов исследований: осуществлена в проектной практике научно-производственной фирмы «ЭКОС», г. Самара. По результатам данной работы разработан рабочий проект и проведена реконструкция канализационных

очистных сооружений с. Челно-Вершины Самарской области, выполнен рабочий проект канализационных очистных сооружений с. Курумоч Самарской области, разработаны рекомендации и техническое задание на реконструкцию сооружений биологической очистки канализационных очистных сооружений г. Самары.

На защиту выносятся результаты теоретических и экспериментальных исследований:

- изучение основных закономерностей и зависимостей окисления органических загрязнений и удаления биогенных элементов из городских сточных вод;

- разработка технологической схемы окисления органических соединений и удаления биогенных элементов в сооружениях с АНБР;

- определение оптимальных технологических параметров, характеризующих работу схем биологического удаления биогенных элементов;

Структура и объём работы: диссертация состоит из введения, пяти глав, сновных выводов, библиографического списка и приложений. Библиография юпочает в себя 120 источников, в том числе 24 - на иностранных языках. Общий бъем диссертации - 141 страница, из них 48 рисунков и 24 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, формулированы цель и задачи исследований, ее научная новизна и практическая начимость, а также основные положения диссертации, вынесенные на защиту.

В первой главе проведен анализ процессов бактериальной деструкции зотсодержащих соединений и трансформации соединений фосфора в условиях ооружений биологической очистки. Описаны химические и икробиологические процессы, протекающие при нитри- и денитрификации, а акже процессы биологического удаления фосфорсодержащих соединений, инетика и энергетика ферментативных реакций,

Рассмотрен видовой состав активного ила, функции входящих в состав иоценоза микроорганизмов, описана роль микроорганизмов в процессе еструкции органических соединений и удаления биогенных элементов.

Рассмотрены классические и современные схемы биологической нитри - и енитрификации и биологического удаления фосфора, предусматривающие I )ех-, двух- и одностадийные сооружения биологической очистки.

Имеющаяся научная информация показывает перспективность и целесообразность применения для очистки сточных вод методов ступенчатой иологической очистки. Однако для практической реализации данной технологии - условиях средней полосы РФ необходимо проведение специальных исследований, направленных на создание эффективной технологии биологической очистки городских сточных вод, в полной мере учитывающей особенности природных и антропогенных условий.

Во второй главе проведен анализ технологической схемы городских очистных канализационных сооружений г. Самары, определено изменение концентраций загрязнений по ступеням очистки. На основании статистической обработки результатов химических анализов сточных вод г. Самары по поступающей воде за 1994 - 2006 годы изучена динамика изменения исходных концентраций загрязнений и объемов поступающих стоков по сезонам года.

Полученные результаты позволяют при минимальном количестве проб, взятых в любой момент года, как можно более точно определить средние и максимальные значения концентраций загрязнений в целом за весь год.

Выполнен микробиологический анализ работы сооружений биологической очистки ГОКС по данным за 2005-2006 гг. Описаны видовой и количественный составы активного ила аэротенков, по полученным данным выявлены индикаторные микроорганизмы и классифицированы илы.

Изучено влияние концентраций загрязняющих веществ в сточных водах сооружений обработки осадков на расчет сооружений биологической очистки. Определено, что по всем исследуемым показателям, кроме фосфатов, азота нитритного и нитратного, происходит разбавление городских сточных вод иловой водой илоуплотнителей. Превышение концентраций в фильтрате фильтр-пресса по сравнению с городскими сточными водами достигает 7 раз по взвешенным веществам, 14 раз по аммонию и более 20 раз по фосфатам. Вода от иловых площадок по большинству показателей сравнима с городскими сточными водами, за исключением фосфатов, аммонийного азота и ХПК, концентрации которых выше. Определено, что по всем показателям, кроме аммонийного азота и фосфатов, увеличение массы загрязнений не превышает 3 %, т.е. колеблется в пределах точности определения. Таким образом, увеличение концентрации загрязняющих веществ за счет добавления иловых вод, целесообразно учитывать лишь по этим двум ингредиентам. Масса загрязнений, содержащихся в иловых водах, при обезвоживании на иловых площадках меньше, чем на фильтр-прессах из-за химико-биологических процессов, происходящих на иловых площадках.

В третьей главе описаны результаты исследований, проведенных на лабораторной установке (рисунок 1,а), трансформируемой в одну из трех схем очистки сточных вод: АВ-процесса, технологии Барденфо и Кейптаунского университета (UCT). Исследования проводились на реальной осветленной сточной воде ГОКС г. Самары в мае - июне 2004 г. и декабре - феврале 2004/2005 гг.

Аэротенки, нитрификаторы, денитрификаторы, дефосфотаторы представляли собой стеклянные колонны диаметром 100 мм высотой от 400 до 1500 мм. В сооружениях с анаэробными и эпоксидными условиями для поддержания иловой смеси во взвешенном состоянии были установлены лопастные мешалки. Отстойники были выполнены в виде стеклянных колонн диаметром 50 мм с конусом внизу. Рециркуляция активного ила и иловой смеси осуществлялась насосами либо эрлифтами (в зависимости от кислородного режима).

Эксперименты проводились в непрерывно-проточном режиме. Работа установок по каждой из трех схем контролировалась путем отбора двенадцати проб, осуществлявшемся через двое - трое суток. Анализы выполнялись по стандартным методикам.

На основании полученных данных, рассчитывались удельные скорости окисления органических веществ и аммония. Расчеты для ХПК и БПК5 велись по формуле

L -L

ея <

1

1

ни

тМ

17

2

®4Ш

6

1

Л

"мпю Г

1 1

с

К

«-и

шуШ

3 ■к

и

Рисунок 1 - Лабораторная установка: а - внешний вид; б - компоновка установки по схеме АВ-процесса: в - то же. по схеме

Барденфо; г - то же. по схеме Кейптаунского университета. 1 - бак осветленной сточной воды; 2 - высоконагружаемый аэротенк; 3 - отстойник: 4 -денитрификатор: 5 - нитрификатор: 6 - циркулирующий ил: 7 - рецикл иловой смеси; 8 -сброс очищенной воды; 9 - дефосфотатор; 10 - «кейптаунский» рецикл: К-компрессор

где Ьеп - концентрация загрязнений в стоках, поступающих на биологическую очистку, мг/л; Ьех - то же, в очищенной воде, мг/л; Б - зольность ила; Г -продолжительность аэрации, ч; а, - доза ила, г/л.

Скорость нитрификации рассчитывалась по формуле

_ 1.43-Ш"4 -1,83-/УЯ"Ы,4 -0,07-С,ТО|„

Рнатри /Л ' \ /

а, ■ 0-5)-'„,»,,„

где 1,43 - коэффициент, учитывающий наличие органического азота в исходной воде; 1,83 - коэффициент, учитывающий наличие органического азота в очищенной воде; 0,07 - коэффициент, учитывающий вынос азота со взвешенными веществами.

Скорость денитрификации рассчитывалась по формуле:

_ (1,43• ИН"4 + Л'(Г ; + Ы0"т.)-(1,83• ЫН+ Л/О""; + ЫОт\ + 0,07 ■ С"

а, ■('.........

Скорость дефосфотации вычислялась по формуле

_ Ш-РО"'4 -\,2)РО.....-0,02-С,,.....

Р^мкф

(3)

а, •(1-5)-/„,„л„

где 1,84 - коэффициент, учитывающий наличие органического фосфора в исходной воде; 1,21 - коэффициент, учитывающий наличие органического фосфора в очищенной воде; 0,02 - коэффициент, учитывающий вынос фосфора с взвешенными веществами.

Фактические нагрузки на ил по БПК5 для I и II ступеней рассчитывались по формуле

' ( )

Моделирование технологии двухступенчатого АВ-процесса проводилось на установке (рисунок 1,6), представляющей собой двухступенчатую систему с высоконагружаемым аэротенком на А-ступени и низконагружаемой В-ступенью с нитри- и денитрификатором. В лабораторной установке, работающей по схеме ВагёепрЬо (рисунок 1,в), в качестве первой фазы использован дефосфотатор. Вторая и третья фазы включали в себя денитрификатор и нитрификатор соответственно. В лабораторной установке, работающей по схеме Кейптаунского университета (рисунок 1,г), те же сооружения, что и в схеме Вагс!епрЬо, были дополнены так называемым «Кейптаунским рециклом» из аноксидной зоны в анаэробную и подача циркулирующего ила была переведена в денитрификатор.

Средние значения технологических показателей работы лабораторных установок приведены в таблице 1. Средние результаты химических анализов, полученные на основании 12 отборов проб для каждой из установок, представлены в таблице 2. Результаты расчетов удельных скоростей окисления органических веществ, нитри -, денитрификации и удаления фосфора сведены в таблицу 3.

Техно- Соору- Подача, Доза Иловый Продолжи- Нагрузка Раство-

логия жение л/ч ила, индекс, тельность на ил по ренный

г/л см3/г контакта, ч БПК5, мг/(г-сут) 02, мг/л

А.эр. 1 ст. 2,26 113,58 1,90 541 1,8

АВ Ценитр. 2,0 1,94 113,75 2,23 58 0,1

Нитриф. 6,74 4,0

Дефосф. 1,40 0,13

Ваг<1епрЬо Ценитр. 2,3 2,03 84,3 1,86 194,6 0,2

Нитриф. 2,38 2,3

Цефосф. 1,21 0,2

ист Ценитр. 2,6 2,47 86,4 1,62 161.9 0.6

Нитриф. 2.06 2,5

Таблица 2 - Среднее качество сточных вод на входе и выходе установок мг/л

Технология Точка хпк бпк5 n- nh4 n- no2 n-n03 n р- р04 Взвеш ph

рход 274 80,4 13,5 0,048 0,06 13,6 2,39 85,1 7,5

AB |Выход 1 212 27,9 5,96 0,513 6,33 12,8 2,60 10,3 7,5

Выход 2 71,7 5,1 0,37 0,097 11,76 12,2 2,37 13.2 7,5

Bardenpho Вход 249 53,6 16,5 0,03 0,05 16,6 2,10 48,2 7,5

Выход 66,7 5,3 5,2 0,07 6,92 12,2 2,55 6,1 7,3

ист Вход 253,3 62,9 15,1 0,03 0,14 15,2 2,65 75,3 7,4

(Выход 55,0 6,7 0,41 0,02 9,83 10,3 2,15 7.8 7.8

Таблица 3 - Удельные скорости процессов р, мг/(г-ч), и остаточные концентрации загрязнений Lex, мг/л (средние значения)

Схема ХПК БПК5 Нитри- Денитри- Дефосфо-

фикация фикация тация

Р Lex Р Lex Р Lex Р Lex Р ^ех

А-ступень 24,2 212 20,8 27,9 3,2 5.96 - - - -

В-ступень 14,1 71,7 2,2 5,1 0,5 0,37 - - - -

Bardenpho 33,0 66,7 8,11 5,3 5.89 5.2 4,58 6.92 0.12 2,55

ист 24,0 55,0 6,75 6,7 5,68 0.41 3,62 9,83 0,55 2.15

Установка АВ-процесса работала с расходом сточной воды 1,5 - 2,3 л/ч. Доза ила на первой ступени изменялась в пределах 2,0 - 2,5 г/л, а на второй - от 1,5 до 2 г/л. Иловые индексы колебались в пределах 80 - 133 см3/г, причем в денитрификаторе и нитрификаторе во всех опытах были одинаковы. Средние значения илового индекса на I и II ступенях были почти одинаковыми. Зольность активного ила в течение эксперимента оставалось постоянной - 30 %. Нагрузка на ил по БПК5 на I ступени изменялась в пределах 419-699 мг/(г-сут), на II ступени -от 39 до 65 мг/(гсут). Растворенный кислород в аэротенке I ступени содержался в количестве 1,2-2,5 мг/л, а в аэротенке-нитрификаторе П ступени - 3,0-5,2 мг/л. Концентрация кислорода в денитрификаторе во всех опытах находилась в оптимальных пределах - от 0 до 0,3 мг/л. Несмотря на это, денитрификация отсутствовала. Этот факт может быть объяснен, вероятно, полным удалением легкоокисляемых органических веществ на 1 ступени. В их отсутствие процесс денитрификации оказался невозможным. Эксперимент подтвердил, что скорости окисления органических веществ и аммония на 1 ступени были значительно выше, чем на второй.

Расход сточной воды, подаваемой на установку Вагс1епрЬо, варьировал в интервале 1,5 - 3,2 л/ч. Доза ила изменялась от 1,2 до 3,0 г/л. Иловые индексы колебались в пределах 68 - 106 см3/г, причем в денитрификаторе и нитрификаторе во всех опытах они были одинаковы. Зольность активного ила в течение эксперимента составила 26 - 32 %. Нагрузка на ил по БПК5 изменялась в пределах 45,2 - 592,4 мг/(г-сут). Растворенный кислород в дефосфотаторе содержался в количестве 0,1 - 0,3 мг/л, а в денитрификаторе - от 0,1 до 0,4 мг/л. Концентрация кислорода в нитрификаторе находилась в пределах от 1,5 до 3,6мг/л. Отметим, что во всех опытах имела место денитрификация.

Общий объем стоков, проходящих очистку по технологии Кейптаунского университета, составлял от 1,9 до 3,4 л/ч. Доза активного ила колебалась от 2,1 до 3,0 г/л. Иловой индекс изменялся от 69 до 103 см~Уг, зольность - 28 - 34 %. Нагрузка на ил по БПК5 составила 131 - 230 мг/(гсут). Концентрации растворенного кислорода в сооружениях достигали следующих значений: в дефосфотаторе - от 0 до 0,3 мг/л, в денитрификаторе - от 0,2 до 0,9 мг/л, в нитрификаторе - от 1,9 до 3,3 мг/л. Денитрификация и дефосфотация были отмечены практически во всех опытах.

На основании проведенных исследований, можно сделать следующие выводы:

- качество очистки сточных вод с применением рассмотренных схем превышает качество очистки при использовании традиционной схемы биологической очистки, функционирующей на городских канализационных сооружениях г. Самары;

- технология АВ-процесса характеризовалась высокой интенсивностью окисления загрязнений по ХПК и БПК, особенно на 1 ступени, однако денитрификация отсутствовала, а содержание фосфора в очищенной воде увеличивалось по сравнению с исходными концентрациями;

- при работе установки по схеме Вагс1епрЬо, наряду с эффективным снижением ХПК и БПК5, в течение всего эксперимента имели место нитрификация и денитрификация, однако концентрация фосфатов в очищенной воде увеличивалась в среднем на 0,4 мгР/л по сравнению с исходным стоком;

- схема Кейптаунского университета характеризовалась протеканием процессов дефосфотации и денитрификации, однако снижение концентраций ХПК и БПК5 происходило с меньшей удельной скоростью, чем в схеме Вагс1епрЬо;

- исследование известных схем биологической очитки (АВ-технологии, схем Вагс1епрЬо и Кейптаунского университета) показало возможность улучшения работы городских канализационных сооружений г. Самара в части удаления биогенных элементов и органических веществ. Однако выявлен ряд недостатков в работе каждой из этих схем. Целесообразна разработка новой схемы биологической очистки, использующей преимущества каждой из схем и лишенной их недостатков.

В четвертой главе приведены результаты исследований, выполненных на лабораторной установке с анаэробным биореактором осадка (рисунок 2). В апреле - мае 2008 г. первым сооружением в схеме являлся биокоагулятор. В него поступала исходная сточная вода, циркулирующий ил и подавался воздух для аэрации. Иловая смесь далее перетекала в первичный отстойник для разделения на осветленную воду и активный ил. Осветленная вода из первичного отстойника поступала сразу в денитрификатор. Поток активного ила из первичного отстойника направлялся сначала в АНБР, а затем также перетекал в денитрификатор. Из денитрификатора иловая смесь поступала в аэротенк-нитрификатор и далее во вторичный отстойник. Очищенная вода отводилась из отстойника на анализ, а циркулирующий активный ил возвращался в начало схемы - в биокоагулятор. В денитрификатор из нитрификатора направлялся циркуляционный поток иловой смеси, содержащий нитраты. Анаэробные условия, необходимые для биологического удаления фосфора, создавались в

Ю

данной установке не в иловои смеси, как в предыдущих схемах, а в потоке активного ила - в АНБР.

Рисунок 2 - Схема лабораторной установки с АНБР: 1 - бак осветленной сточной воды; 2 -биокоагулятор; 3 - первичный отстойник; 4 -денитрификатор; 5 - нитрнфикатор; 6 -анаэробный биорегулятор осадка; 7 -вторичный отстойник; 8 - сброс очищенной воды; 9 - циркуляция иловой смеси; 10 -рецикл иловой смеси

Результаты химических анализов исходной и очищеннои воды (минимальные, средние и максимальные), определенные на основании 20 опытов, представлены в таблице 4. Динамика изменения концентраций загрязнений показана на рисунках 3-5. Расход сточной воды, подаваемой на очистку, варьировал в интервале 2,23 - 2,42 л/ч. Уровень жидкости в колонках в ходе эксперимента изменялся для изменения соотношений продолжительности пребывания иловой смеси по сооружениям. Доза ила изменялась в пределах 2,8 -3,3 г/л. Растворенный кислород в денитрификаторе и АНБР практически отсутствовал (наличие кислорода отмечалось лишь в отдельных опытах и не более 0,3 мг/л). Денитрификация во всех опытах была хорошо развита, концентрация общего минерального азота уменьшалась в среднем на 13,3 мг/л. Также во всех опытах происходило снижение концентрации фосфатов. Результаты расчетов удельных скоростей окисления органических веществ, нитрификации и дефосфотации, выполненные по формулам (1) - (4) приведены в таблице 5.

о. о. а о. о. о. а. а о. а о. о. о. о.^ >з: .к зз >5 »х >5

чесссссссессссгагогагаигогагагогагагасчтога

г- т- V — г- м <4 СЧ СМ V г- г-см см М СМСМ

Рисунок 3 - Динамика изменения БПК5 Установлено, что полученные кинетические зависимости уравнением Михаэлиса-Ментен:

описываются

Р = Р„

(6)

""" +

Определение констант уравнения (6) выполнено методом двойных обратных величин 1/Ьех- 1/р. Кинетические константы представлены в таблице 6.

Таблица 4 - Результаты эксперимента на установке с АНБР

Значение ХПК, мг/л БПК5, мг/л N-N114, мг/л N-N02, мг/л N-N03, мг/л

Теп Тех Эф., % Ье„ Эф., % Эф., % Теп Тех Теп Тех

Мин. 206 17 87 57,7 3,3 90 22,50 0,15 95 0 0,01 0 12,42

Сред. 327 30,5 90,6 108,5 6,77 94 33,57 0,85 98 0 0,02 0 16,63

Макс.- 399 47 94 148,2 10,5 96 38,98 1,80 99,3 0 0,03 0 19,62

Окончание Таблицы 4

Значение Р-Р04, мг/л ' Взвешенные в-ва, мг/л рН Растворенный кислород, мг/л

Теп Тех Эф., % Теп Тех Эф., % Теп Тех БК АНБР ДН аэротенк

Мин. 1,05 0,38 34 41,0 5,9 71 7,6 7,4 1,4 0 0 2,9

Сред. 1,86 0,95 50 69,1 9,1 85 7,7 7,6 1,9 0,035 0,13 4,3

Макс. 2,41 1,48 70 138,0 13,7 94 7,8 7,8 2,6 0,2 0,3 7,6

Таблица 5 - Удельные скорости окисления, мг/(г-ч), и концентрации загрязнений в очищенной воде, мг/л

Значение' БПК5 ХПК Денитрификация , Нитрю жкация Дефос( ¡ютация

Тех Р Тех Р Тех Р Тех Р Тех Р

Мин. 3,3 4,10 17 14,4 12,4 5,6 0,15 2,30 0,38 0,12

Сред. 6,77 7,75 30,5 22,6 16,6 9,0 0,85 3,44 0,95 0,28

Макс. 10,5 10,60 47 27,6 19,6 11,5 1,80 4,00 1,48 0,37

-г-т--г* 01 СМ <М СМ СЧ г- ГМ ГЧ СЧ СМ

Рисунок 4 - Динамика изменения концентрации аммонийного азота

о. а о. а о. о. о. о. о. о. о. о. о. 0.13 »з « « >5 « 'з;

сссссссссссссссосдсзлгоягалсоясагогасия

т-СМ СМ СМ СМ СМ „- гм <м (М СМ см

Рисунок 5 - Динамика изменения концентрации фосфатов

Таблица 6 - Кинетические константы для технологии с АНБР

Процесс Максимальная скорость окисления ртах, мг/(г-ч) Константа Михаэлиса Кго, мг/л

Окисление органических веществ по БПК5 12,45 4,37

Окисление органических веществ по ХПК 40,0 22,9

Нитрификация 3,75 0,06

Дефосфотация 0,7 1,41

Кинетические кривые и экспериментальные точки для удельных скоростей окисления органических веществ по БПК5 и ХПК, скорости нитрификации и удаления фосфора приведены на рисунках 6-9.

I С.Ч Щ.u OUj ОМ IU.U l^.u

КоицьнтрацияДПК, vrtn

Рисунок 6 - Кинетика окисления органических веществ по ХПК

Концентрация БПК, wfti

Рисунок 7 - Кинетика окисления органических веществ по БПК5

0,40

L 0.35

С

ж 0,30

£

§ 0.25

S

е- g 0.20

ç 0.15

3

л * 0.10

1 0,05

3

0.20 0,40 0.60 0,80 1.00 1,20 1,40 1,60 Концентрация фосфатов, кгШ

Рисунок 8 » Кинетика удаления фосфатов

0,20 0.40 0Л0 0.80 1,00 1.20 1.40 t£0 1.80 Концентрация аммонийного азота, иг/л

Рисунок 9 - Кинетика окисления аммония

При сравнении результатов химических анализов определено, что схема биологической очистки с АНБР дает возможность получения более высоких и стабильных показателей эффективности очистки. Концентрации загрязнений в очищенной воде по большинству показателей в среднем были меньше, чем при использовании известных схем очистки.

Определены коэффициенты уравнений, описывающих скорости окисления по ХПК, БПК, а также скорости нитрификации и дефосфотации. Рассчитаны кинетические уравнения и построены графики, описывающие скорости окисления в зависимости от остаточных концентраций загрязнений. Полученные данные позволяют рассчитать сооружения до заданной степени очистки.

В пятой главе проведено сравнение технико-экономических показателей исследованных схем биологической очистки применительно к условиям ГОКС г. Самара. В качестве исходных данных для такого расчета были использованы среднегодовые концентрации и расходы сточных вод данного объекта. Концентрации загрязнений в очищенных сточных водах приняты одинаковыми во всех вариантах: азот аммонийный и нитратный - на уровне ПДК рыбохозяйственных водных объектов, ХПК - 40 мг/л, БПК5- 7 мг/л, фосфаты - 1 мгР/л.

Объемы аэротенков-нитрификаторов рассчитаны по лимитирующему показателю (ХПК, БПК5 или азоту аммонийному), требующему наибольшей продолжительности окисления. Объемы анаэробных и аноксидных зон приняты по расчетной продолжительности процесса, определенной на основании экспериментальных данных - удельных скоростей процессов для заданных концентраций загрязнений в очищенных сточных водах (главы 3 и 4). Поскольку первичные и вторичные отстойники во всех схемах одинаковы, в дальнейшем расчете учитываются лишь промежуточные отстойники в АВ-технологии. Результаты расчета объемов сооружений приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Результаты определения расчетных объемов сооружений

Наименование схемы Расчетный объем, м3

Схема АВ (объем ступеней А и В без промежуточных отстойников) 354230

Схема «Барденфо» 357358

Схема Кейптаунского университета 339351

Схема с анаэробным биореактором осадка 319317

Циркуляция нитрифицированной иловой смеси в аноксидную зону в схемах Барденфо и Кейптаунского университета принята четырехкратной. Циркуляция из аноксидной зоны в анаэробную в Кейптаунской схеме предусмотрена однократной. Погружные мешалки в анаэробных и аноксидных зонах подобраны исходя из обеспечения придонной скорости иловой смеси 0,2 м/с. Расход воздуха принят во всех схемах одинаковым и поэтому при сравнении вариантов стоимость воздуходувного хозяйства не учитывалась. Определение капитальных затрат, одинаковых для всех сравниваемых технологий, не проводилось. Расчет

сметной стоимости выполнен по укрупненным показателям в базовых ценах 2001г. Пересчет в текущие цены выполнен индексным методом по состоянию на II квартал 2008 г. Результаты расчетов приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Результаты сравнения сметной стоимости по вариантам сооружений

Технология Статьи затрат, тыс. р.

строит. монтаж. оборуд. прочие всего

АВ 1835872,7 103155,0 96756,7 94398,8 2130183,2

Барденфо 1597373,9 53195,3 50979,1 78823,3 1780371,6

Кейптаунского ун-та 1516882,1 50514,8 61863,4 75508,2 1704768,5

Схема с АНБР 1427329,3 47532,5 40894,7 70205,0 1585961.5

Сравнение капитальных затрат по вариантам (таблица 8) показало, что наибольшую стоимость имеет АВ-технология в основном из-за наличия промежуточных отстойников между двумя ступенями очистки. Сметные стоимости сооружений биологической очистки, построенные по технологиям Барденфо и Кейптаунского университета, близки. Наименьшими капитальными затратами характеризуется схема с АНБР. Это объясняется большими скоростями окисления загрязнений и использованием в процессах биологической очистки первичных отстойников. В результате получены наименьшие объемы сооружений и, соответственно, их стоимость. По показателю капитальных затрат предлагаемая в настоящей работе технологическая схема очистки сточных вод с АНБР имеет преимущества перед известными технологиями.

При расчете эксплуатационных показателей были определены затраты электроэнергии на перемешивание и перекачку стоков в пределах сооружений биологической очистки, амортизационные отчисления, затраты на текущий ремонт сооружений биологической очистки, прочие затраты. Количество обслуживающего персонала по вариантам было принято одинаковым, поэтому фонд оплаты труда не учитывался. Расчет проведен в текущих ценах (И квартал 2008 г.), результат сравнения вариантов по себестоимости, эксплуатационным и приведенным затратам, представлен в таблице 9.

Таблица 9 - Результаты сравнения вариантов по себестоимости

и приведенным затратам

Технология Удельные затраты, р./м3 Годовые затраты, тыс. р.

эксплуатац. себестоим. эксплуатац. себестоим. приведенные

АВ 0,08 0,21 19498,4 54817,2 310439,2

Барденфо 0,07 0,18 18663,8 46973,1 260617,7

Схема ИСТ 0,09 0,19 22045.7 49680,9 254253,2

Схема с АНБР 0,06 0,15 14137,2 39172,4 229487,8

Себестоимость отличается от эксплуатационных затрат на величину амортизационных отчислений. Приведенные затраты определены при нормативном коэффициенте экономической эффективности 0,12.

Среди составляющих себестоимости очистки сточных вод в данном сравнении вариантов наибольшее влияние оказывали амортизационные отчисления. Поэтому расстановка рассматриваемых технологий по этому показателю в основном повторила соотношение по капитальным затратам. Исключением явилось взаимное расположение технологий Барденфо и ИСТ, которые поменялись местами из-за больших затрат электроэнергии в Кейптаунской схеме. Последнее вызвано дополнительным рециклом из аноксидной зоны в анаэробную, которого в Барденфо нет. Впрочем, это отличие вновь оказалось небольшим.

Сравнение технологий по приведенным затратам дало тот же результат, что и сравнение сметных стоимостей сооружений. Наибольшие приведенные затраты оказались у АВ-технологии, затем с небольшой разницей между собой следуют схемы Барденфо и Кейптаунского университета. Наименьшими приведенными затратами характеризуется схема с АНБР.

Из таблицы 9 следует, что схема с АНБР обладает преимуществами перед остальными исследованными технологиями, как по удельным, так и абсолютным показателям эксплуатационных затрат, а так же по приведенным затратам.

Удельные значения эксплуатационных затрат и себестоимости оказались невелики. При анализе ситуации с предполагаемой реконструкцией существующих сооружений следует иметь в виду, что дополнительными составляющими себестоимости очистки будут только амортизация дополнительного оборудования (мешалки и циркуляционные насосы) и потребляемая ими электроэнергия. Однако реконструкция даст экономический эффект, заключающийся в снижении платежей за загрязнение окружающей среды. Поскольку сравнение вариантов предполагало одинаковые исходные и конечные концентрации загрязнений, снижение экологических платежей одинаково. Экономия денежных средств по приведенным затратам составляет от 24,76 до 80,95 миллионов рублей в год.

Проведенные в настоящей главе расчеты позволяют сделать общий вывод о значительных технико-экономических преимуществах предлагаемой в настоящей работе новой схемы биологической очистки сточных вод с анаэробным биореактором перед известными технологиями.

Выполненные исследования позволили подготовить Техническое задание на реконструкцию ГОКС г. Самары. На основании проведенных исследований выполнены расчеты и разработаны рекомендации по реконструкции канализационных очистных сооружений с. Челно-Вершины Самарской области (по технологии Барденфо) и проектированию канализационных очистных сооружений с. Курумоч Волжского района Самарской области (схема с АНБР). Проекты выполнены ООО научно-производственная фирма «ЭКОС», г. Самара. Производительность очистных сооружений составляет соответственно 1200 и 3500 м3/сут.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Недостаточная теоретическая изученность вопросов применения технологий биологической очистки слабоконцентрированных городских сточных вод, отсутствие параметров и констант для их расчета требуют проведения дополнительных исследований и разработки новых технологических схем, более эффективных для данного вида сточных вод.

2. Проведенный анализ работы существующих городских КОС средней полосы РФ на примере г. Самары позволяет сделать вывод о возможности улучшения работы участка биологического очистки за счет внедрения современных технологий, обеспечивающих удаление биогенных элементов.

3. Впервые для слабоконцентрированных городских сточных вод г. Самары проведены исследования и определена эффективность окисления органических загрязнений и удаления биогенных элементов для следующих схем биологической очистки: АВ-процесса, технологий Барденфо и Кейптаунского университета.

4. Разработана и впервые исследована схема очистки с анаэробным биореактором осадка (АНБР). Научно обоснованы и экспериментально подтверждены технологические преимущества данной схемы, определены кинетические константы процессов окисления органических веществ и удаления соединений азота и фосфора для городских сточных вод г. Самара.

5. Определены расчетные параметры для каждой из исследуемых схем биологической очистки, при которых обеспечивается выполнение современных норм допустимого сброса по органическим веществам и биогенным элементам.

6. Проведенное технико-экономическое сравнение технологий АВ-процесса, Барденфо, UCT и схемы с АНБР применительно к условиям ГОКС г. Самара показало значительные преимущества технологической схемы с АНБР над остальными исследованными схемами.

7. Экономия денежных средств по приведенным затратам при применении технологии с анаэробным биореактором при производительности сооружений 700 тыс.м3/сут составляет от 24,76 до 80,95 миллионов рублей в год.

8. Разработано техническое задание на проект реконструкции городских КОС г. Самара производительностью 700 тыс. м3/сут.

Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в следующих научных трудах, из них №1 опубликован в журнале включенным в перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий в соответствии с требованиями ВАК Министерства образования и науки РФ:

1. Степанов, A.C. Интенсификация процессов биологической очистки на очистных канализационных сооружениях г. Самара / Стрелков А.К., Степанов C.B., Степанов A.C., Кирсанов A.A., Губа И.Г. // Водоснабжение санитарная техника, 2006, №9, ч.2. - Москва - С. 30-37.

2. Степанов, A.C. О влиянии сезонных природных и антропогенных факторов на качество бытовых сточных вод / Степанов C.B., Чистяков Н.Е., Давыдов А.Н., Фёдоров A.M., Степанов A.C. // Чистая вода России-2001. Тезисы

доклада 6-го Международного симпозиума. - Екатеринбург, 2001. - С. 188189.

3. Степанов, A.C. Влияние загрязненности иловых вод на расчет канализационных очистных сооружений / Степанов C.B., Степанов A.C., Давыдов А.Н. // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика. Материалы регион. 59-й науч. техн. конф. СамГАСА. - Самара, 2002. - С. 462-463.

4. Степанов, A.C. Прогнозирование развитие биоценоза активного ила при пуске очистных сооружений / Чистяков Н.Е., Степанов А. С., Степанова Н. А. // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование, Наука. Практика. Материалы регион. 60-й науч. техн. конф. СамГАСА. Часть 2. - Самара, 2003. - С. 115-116.

5. Степанов, A.C. Опыт эксплуатации модельных установок биологической очистки / Стрелков А.К., Степанов C.B., Степанов A.C. // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование, Наука. Практика. Материалы регион. 61-й науч. техн. конф. СамГАСА. Часть 2. - Самара, 2004.-С. 146-147.

6. Степанов, A.C. Исследование схем биологической очистки городских сточных вод (статья) / Стрелков А.К., Степанов C.B., Степанов A.C. // Совершенствование систем водоснабжения и водоотведения по очистке природных и сточных вод, СГАСУ, - Самара, 2005. - С. 270-279.

7. Степанов, A.C. Очистка городских сточных вод по АВ-технологии (тезисы) / Стрелков А.К., Степанов C.B., Степанов A.C. // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика. Материалы регион. 62-й науч. техн. конф., Ч. 2, СГАСУ, - Самара, 2005. - С. 281-283.

8. Степанов, A.C. Установки очистки сточных вод для индивидуальной застройки / Степанов C.B., Степанов A.C. // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика. Материалы регион. 63-й науч. техн. конф., СГАСУ, - Самара, 2006. - С. 321.

9. Степанов, A.C. Исследования процессов биологической очистки городских сточных вод / Степанов C.B., Степанов A.C. // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика. Материалы регион. 64-й науч. техн. конф., СГАСУ. - Самара, 2007. - С. 441-442.

Ю.Степанов, A.C. Модификация двухступенчатой схемы биологической очистки для городских сточных вод / Степанов A.C. // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика. Материалы регион. 65-й науч. техн. конф., СГАСУ. - Самара, 2008. - С. 412.

П.Степанов, A.C. Очистка городских сточных вод по технологии с анаэробным биореактором / Степанов A.C. // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика. Материалы 66-й Всероссийской науч. техн. конф., Ч. II, СГАСУ. - Самара, 2009. - С. 133-134.

Подписано в печать 05.05.2009г Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Печать оперативная Усл.печ.л.1.25 Уч.изд.л.1.1 Тираж ЮОэкз Заказ № 1223

Отпечатано с оригинала заказчика в

типографии 000"СЦП_М" . Адрес: ггСамара,443010,ул.Галактионовская ,79

ВВЕДЕНИЕ.'.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ УДАЛЕНИЯ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

1.1 Процессы бактериальной, деструкции азотсодержащих соединений и трансформации соединений фосфора в условиях сооружений биологической очистки .;. 11.

1.2 Изменение энергии при биохимических процессах очистки сточных вод.

1.3 Состав и свойства активного ила аэротенков.

1.4. Технологические схемы удаления^биогенных элементов.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ IIA ГОРОДСКИХ

ОЧИСТНЫХ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЯХ Г. САМАРА.

2.1. Состав и технологическая схема городских очистных канализационных сооружений.'.".

2.2. Динамика изменения концентраций загрязнений по ступеням очистки.

2.3. Динамика изменений концентраций загрязнений и объемов поступающих стоков в течение года.;.

2.4 Микробиологический анализ. работы сооружений биологической очистки

FOKC.:.;.:.л.

2.5; Влияние сооружений обработки осадков на качество исходной воды.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ

ОЧИСТКИ.

3; 1 Методика проведения исследований.62 *

3;2 Исследования по очистке городских сточных вод с применением технологии «АВ - процесса»

3.3 Одноступенчатая схема Вardenpho.:.

3.4 Одноступенчатая схема UGT.;.

ГЛАВА\ 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С

АНАЭРОБНЫМ БИОРЕАКТОРОМ.

4.1 Условия постановки эксперимента.

4.2 Результаты эксперимента.

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ

БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД;.

Интенсивное воздействие человека на природную среду привело к такому загрязнению водных ресурсов Земли, что эта проблема стала глобальной и требующей безотлагательного решения на пути развития мирового сообщества. Значительным источником загрязнения окружающей среды являются городские сточные воды, содержащие высокие концентрации органических и минеральных веществ [1]. Практически повсеместное распространение для очистки сточных вод получил биологический метод, обладающий рядом несомненных экологических достоинств. В процессе биологической очистки происходит деструкция органических загрязнений до углекислого газа и воды. Образующиеся при этом органические осадки и избыточный активный ил могут использоваться в качестве удобрений или источника энергии [2].

За более чем столетие метод биологической очистки непрерывно-совершенствовался. За последние 20 лет технологии очистки сточных вод сделали огромный шаг вперед. Были разработаны новые технологические схемы сооружений биологической очистки, методы их инженерного оформления и оборудование. Успешно- решаются проблемы удаления из городских и производственных сточных вод биогенных элементов [3]. Наиболее важными биогенными элементами для физиологического развития активного ила следует признать азот и фосфор, в значительных количествах накапливающиеся в биомассе активного ила, - до 6-8% азота и 2% фосфора в сухой массе ила [4].

Попадая в водоемы, биогенные элементы в определенных концентрациях и в сочетании друг с другом способствуют развитию условий, угнетающих отдельные виды гидробионтов, а в некоторых случаях вызывают их гибель. Поступление большого количества азота и фосфора в водные объекты приводит к их эвтрофикации. В результате происходит нарушение процессов саморегуляции в биоценозах, в них начинают доминировать виды, наиболее приспособленные к изменившимся условиям (хлорококковые водоросли и цианобактерии), вызывая цветение воды. В период цветения в водоеме повышается рН, падает содержание растворенного кислорода, появляются различные яды, продуцируемые цианобактериями, возникают заморные явления у рыб, затрудняется процесс очистки воды из водохранилищ и ухудшается . качество питьевой воды [5]. Кроме того, аммонийный азот токсичен для рыб и требует для своего окисления в водоеме большого количества растворенного кислорода. При взаимодействии аммонийного азота с активным хлором в процессе хлорирования очищенных сточных вод и питьевой воды образуются хлорамины - токсичные и мутагенные соединения [6]. Нитраты, попадая в желудочно-кишечный тракт с питьевой: водой и продуктами питания, редуцируют в нитриты, быстро всасываются в кровь, концентрируясь в эритроцитах, обладают выраженной способностью окислять гемоглобин эритроцитов с образованием метгемоглобина, не способного снабжать ткани кислородом, в результате чего развивается гипоксия у человека и рыб. Фосфаты мало токсичны, однако именно фосфатам; принадлежит решающая; роль в процессе возникновения цветения природных водоемов [1, л. ;;

Существенным источником поступления биогенных элементов являются бытовые сточные воды. Согласно таблице 25 СНиИ 2104.03-85 на одного жителя приходится 40-75 г БПКп0Лн (в осветленной и неосветленной жидкости: соответственно), 8 г азота аммонийного и 1,4 г фосфатов по фосфору [8]. Вместе с тем при расчете сооружений биологической очистки используют известное соотношение удельного количества соединений азота и фосфора, удаляемого в результате прироста биомассы микроорганизмов. Это соотношение составляет 100:5:1 [9].

Таким образом, в процессе традиционной биологической очистки максимально возможно изъять 2 - 3,8т азота и 0,4 - 0,75 г фосфора в пересчете на загрязнения, поступающие от одного1 жителя. В очищаемой сточной воде при полной биологической, очистке останется 4,2 - 6 г азота и 0,65 - 1 г фосфора на одного жителя. При норме водопотребления 250 - 300 л/(чел-сут), суммарная концентрация соединений азота и фосфора в очищенных сточных водах составит 15 - 20 и 2,2 — 4 мг/л соответственно. Практика расчетов нормативов допустимых сбросов показывает, что фактические концентрации соединений азота и фосфора на выпуске канализационных очистных сооружений оказываются в 2 - 20 раз выше предельно допустимых [10].

Для удаления из воды соединений азота известны физико-химические способы - хлорирование, озонирование, отдувка аммиака воздухом, ионный обмен, электролиз, электродиализ, обратный осмос и дистилляция, а для удаления фосфора — физико-химические и биологические методы. Все физико-химические способы требуют применения реагентов или сложного оборудования, малоэффективны и технически не приемлемы для больших объемов сточных вод [11].

Наибольший практический интерес представляет биологический метод удаления биогенных элементов. Он не требует дорогостоящих и дефицитных реагентов, не приводит к увеличению солесодержания стоков, а объемы осадков при этом не увеличиваются [12]. Для биологического удаления азота и фосфора разработан ряд широко известных технологических схем. Практическое осуществление таких технологий в Российской Федерации осложняется низкой концентрацией органических веществ. Кроме того, крупные города имеют сооружения биологической очистки, рассчитанные только на удаление органических и взвешенных веществ. Их реконструкция в соответствии с современными требованиями, предусматривающими очистку от биогенных элементов, требует проведения дальнейших исследований с целью создания оптимальных для российских условий технологий [13].

АКТУАЛЬНОСТЬ представленной работы состоит в том, что только технологии биологической очистки городских сточных вод, специально предназначенные для удаления биогенных элементов, способны предотвратить эвтрофикацию водных объектов. В настоящее время изменились задачи, стоящие перед очистными сооружениями, которые первоначально рассчитывались лишь на окисление органических веществ. Теперь первостепенное значение имеет удаление биогенных элементов - азота и фосфора. Имеющиеся в зарубежной литературе данные о технологических и кинетических параметрах работы сооружений, предназначенных для очистки сточных вод от биогенных элементов, не могут быть непосредственно применены в отечественных условиях, характеризующихся относительно малыми концентрациями загрязнений и низким отношением содержания органических веществ к количеству азота и фосфора. Исследования российских специалистов в последнее время позволили сделать значительный шаг вперед в ' этом направлении, однако отсутствие общепринятых методик расчета сооружений и данных о значениях кинетических констант процессов удаления биогенных элементов требует проведения дальнейших исследований с целью создания технологий, оптимальных для российских условий.

ЦЕЛЬ ПРОВОДИМОГО ИССЛЕДОВАНИЯ - выбор оптимальной для условий средней полосы РФ схемы биологической очистки, рассчитанной на удаление биогенных элементов.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАБОТЫ:

1. Теоретическое изучение вопросов применения технологий биологической очистки слабоконцентрированных городских сточных вод, определение параметров и констант для расчета городских канализационных сооружений.

2. Проведение анализа работы существующих городских канализационных сооружений средней полосы РФ на примере г. Самары и определение возможности улучшения работы участка биологического очистки.

3. Проведение исследований и расчет кинетических констант процессов окисления основных загрязнений, содержащихся в сточных водах для существующих схем биологической очистки.

4. Разработка и исследование схемы биологической очистки, имеющей преимущества по эффективности очистки по сравнению с существующими схемами.

5. Проведение технико-экономического сравнения технологий биологической очистки.

6. Разработка предложений по реконструкции городских очистных канализационных сооружений г. Самара.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В СЛЕДУЮЩЕМ:

1. Впервые для городских сточных вод в условиях климатической зоны средней полосы РФ проведены исследования и найдены оптимальные параметры работы следующих схем биологической очистки: АВ-процесс, Кейптаунского университета, Барденфо.

2. Разработана и впервые исследована схема очистки с анаэробным биореактором осадка (далее - АНБР).

3. Научно обоснованы и экспериментально подтверждены технологические преимущества глубокой биологической очистки сточных вод с использованием технологической схемы с анаэробным биореактором осадка.

4. Определены кинетические' параметры окисления загрязнений городских сточных вод г. Самара для схем биологической очистки: АВ-процесс, Кейптаунского университета, Барденфо и технологии с анаэробным биореактором осадка.

5. Показана высокая стабильность процесса очистки при использовании данных схем в условиях существенного колебания состава городской сточной воды.

6. Экспериментально установлена высокая эффективность схемы с АНБР при очистке городской сточной воды от органических загрязнений: по ХПК — в среднем 90 %, по БПК - 90-96 %; по аммонийному азоту - 95-99 %;

7. Определены оптимальные параметры процессов биологической очистки с использованием рассматриваемых схем.

ЛИЧНЫМ ВКЛАД АВТОРА в полученные научные результаты, опубликованные им лично и в соавторстве и включенные в диссертацию, состоял в непосредственном проведении исследований, обработке, систематизации, анализе их результатов и подготовке выводов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ

Общее количествр публикаций — 11, в том числе: в материалах 59 — 65-й научно технических конференций СГАСУ, в тезисах докладов 6-го Международного симпозиума Чистая Вода России, Екатеринбург, 2001 г, журнале «Водоснабжение и Санитарная техника», 2006 г.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

1. Впервые теоретически и экспериментально обоснованы преимущества и условия применения технологической схемы с АНБР'по сравнению с другими-известными- схемами? очистки сточных вод, с достижением качества очищенного-стока* в соответствии с нормативами- допустимого' сброса в рыбохозяйственные водные' объекты по- соединениям азота и фосфора без дополнительной ступени5 доочистки.

2. Разработаны рекомендации для реконструкции городских очистных' канализационных сооружений г. Самары производительностью 700 тыс. м /сут с использованием АНБР.

3. Разработанная технология и метод расчета АНБР могут быть использованы при проектировании (в том числе реконструкции) систем очистки городских сточных вод.

ДОСТОВЕРНОСТЬ полученных результатов, подтверждается большим объемом и длительностью экспериментальных исследований на лабораторных установках с реальными сточными водами в различные сезоны года, сходимостью расчетных и экспериментальных результатов, применением стандартизированных, методов измерений и анализа, статистической обработкой результатов.

Обоснованность предлагаемых технологических и конструктивных решений подтверждена лабораторными испытаниями с реальными сточными водами.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ осуществлена в проектной практике научно-производственной фирмы «ЭКОС», г. Самара. По результатам данной работы разработан рабочий проект и проведена реконструкция^ канализационных очистных сооружений с. Челно-Вершины Самарской области, выполнен рабочий проект канализационных очистных сооружений с. Курумоч Самарской области, разработаны рекомендации и техническое задание на реконструкцию сооружений биологической очистки канализационных очистных сооружений г. Самары.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ:

- изучение основных закономерностей и кинетических зависимостей окисления органических загрязнений и удаления биогенных элементов из сточных вод;

- разработка технологической схемы окисления органических соединений и удаления биогенных элементов в сооружениях с АНБР;

- определение оптимальных технологических параметров, характеризующих работу схем биологического удаления биогенных элементов.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ РАБОТЫ - Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Библиография включает 120 источников, в том числе 28 - зарубежных. Общий объём диссертации 141 страница, из них 48 рисунков и 24 таблицы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Недостаточная теоретическая изученность вопросов применения технологий биологической очистки слабоконцентрированных городских сточных вод, отсутствие параметров и констант для их расчета требуют проведения дополнительных исследований и разработки новых технологических схем, более эффективных для данного вида сточных вод.

2. Проведенный анализ работы существующих городских КОС средней полосы РФ на примере г. Самары позволяет сделать вывод о возможности улучшения работы участка биологического очистки за счет внедрения современных технологий, обеспечивающих удаление биогенных элементов.

3. Впервые для слабоконцентрированных городских сточных вод г. Самары проведены исследования и определена эффективность окисления органических загрязнений и удаления биогенных элементов для следующих схем биологической очистки: АВ-процесса, технологий Барденфо и Кейптаунского университета.

4. Разработана и впервые исследована схема очистки с анаэробным биореактором осадка (АНБР). Научно обоснованы и экспериментально подтверждены технологические преимущества данной схемы, определены кинетические константы процессов окисления органических веществ и удаления соединений азота и фосфора для городских сточных вод г. Самара.

5. Определены расчетные параметры для каждой из исследуемых схем биологической очистки, при которых обеспечивается выполнение современных норм допустимого сброса по органическим веществам и биогенным элементам.

6. Проведенное технико-экономическое сравнение технологий АВ-процесса, Барденфо, UCT и схемы с АНБР применительно к условиям ГОКС г. Самара показало значительные преимущества технологической схемы с АНБР над остальными исследованными схемами.

7. Экономия денежных средств по приведенным затратам при применении технологии с анаэробным биореактором при производительности сооружений 700 тыс. м /сут составляет от 24,76 до 80,95 миллионов рублей в год.

8. Разработано техническое задание на проект реконструкции городских КОС г. Самара производительностью 700 тыс. м3/сут.

1. Любченко О.А., Могилева Н.Ф., Гвоздяк П.И., Микробная нитрификация и очистка воды // Химия и технология воды, 1996, № 1. С. 98 108.

2. Сабирова Т.М., Сахаренко С.А., Оптимизация технологии биологической очистки сточных вод от азота // Химия и технология воды, 2000, № 3. С. 326 -333.

3. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология, М.: Высшая школа, 1979. 340с.

4. Залетова Н.А., Башкатова JI.B., Пятачкова Е.Р., Бриштен JI.K., Удаление биогенных элементов из сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 1992, № 3. С. 16 17.

5. Роль биогенных веществ в биологической активности многокомпонентных сбросов // Водные ресурсы, 1995, № 1. с. 126 127.

6. Лю Хун. Исследование методов биологической очистки сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 1999, № 2. С. 26.

7. Разумовский Э.С., Залетова Н.А. Удаление биогенных элементов из городских сточных вод// Водоснабжение и санитарная техника, 1991, № 6. С. 28-30.

8. СНиП 2.04.03-85. Строительные нормы и правила. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат, 1986. 73 с.

9. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Калицун В.И., Водоотведение и очистка сточных вод. М.: Стройиздат, 1996. 591 с.

10. Проектирование сооружений для очистки сточных вод. Справочное пособие к СНиП. ВНИИВОДГЕО. М.: Стройиздат, 1990. 190 с.

11. Загорский В.А., Данилович Д.А., Козлов М.Н., Белов Н.А., Дайденко Ф.А., Мухин В.А. Опыт промышленного внедрения технологии биологического удаления азота и фосфора // Водоснабжение и санитарная техника, 2001, № 12. С. 21-27.

12. Залетова Н.А. Исследование биолого-химического метода удаления фосфора из городских сточных вод // Дис. Кандидата технических наук. М.: АКХ им. К.Д. Памфилова, 1979. С. 23 26.

13. Жмур Н.С. Управление процессом и контроль результата очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: Луч. 1997. 169 с.

14. Гвоздяк П.И. Научные основы технологии очистки воды. М.: Стройиздат, 1973. 368 с.

15. Таубе П.Р., Баранова А.Г. Химия и микробиология воды. М.: Высшая школа, 1983. 287 с.

16. Орловский З.А. Очистка сточных вод в аэротенках. М.: МЖКХ РСФСР, 1963. 112 с.

17. Гюнтер Л.И., Юдина Л.Ф., Определение параметров аэротенков по физиологическим характеристикам активного ила // Водоснабжение и санитарная техника, 1972, №11. С. 7-11.

18. Фробишер М. Основы микробиологии. М.: Высшая школа, 1965. 295 с.

19. Болотина О.Т. Состав и свойства активного ила в условиях регенерации // Водоснабжение и санитарная техника, 1980, № 10. С. 15.

20. Роговская И.И., Лазарева, М.Ф. Микробиологическая характеристика активных илов. М.: Высшая школа, 1985. 186 с.

21. Васильев В.Б., Вавилин В.А. Одновременное удаление соединений азота и органического углерода из сточных вод многовидовым сообществом микроорганизмов // Водные ресурсы, 1990, № 1. С. 119 127.

22. Ekama G.A., Marias G.v.R., Sibritz LP. Biological excess phosphorus removal in Theory design and operation of nutrient removal activated sludge processes, j/ Water research commission, Pretoria, South Africa, 1984. p. 7-1 7-32.

23. D. Farchill, M. Galdstein, A. Kanarek, A. Aharoni. Biological nutrient removal insludge plants // Water Science and Technology, v. 27, 1993. p. 63-70.

24. Gujer W., Henze M. Activated sludge modeling and simulation // Water Science and Technology, v. 23, 1991. p. 1011-1023.

25. Seyfried C.F., Damman E. Upgrading of Waste Water plans for the reduction of nitrogen phosphorus in Schleswig-Holstein KRG // Water Science and Technology, v. 22, 1990, №7/8. p. 69-76.

26. Жмур H.C. Управление процессом и контроль результата очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: Луч, 1997. 169 с.

27. Ekama G.A., Maris G.v. R. A general model for activated sludge process // S. Prog. Water Technology, 12 (6), 1990. p. 47-77.

28. Kranth K.H., Staab K.F. Pressurize bioreactor for waste water treatment // Water1. Res. 2, 1993. p. 405-411.

29. Швецов B.H., Морозова K.M., Нечаев И. А. Нитрификация и денитрификация сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 1995, № 11. С. 16-18.

30. Hiroyshi Е., Nakamura Н. High rate and compact sludge pre-gentrification process for nitrated // Water Science and Technology, 1994, № 6, 30, p. 6.

31. Barth E.F., Kugelmn I.J., Mdansy R.S. Process design manual for nitrogen control. VSEPA «Technology Transfer» Oct., 1995. pp.30-33.

32. Поруцкий Г.О. Биохимическая очистка сточных вод органических производств. М.: Химия, 1985. 298 с.

33. Васильев Б.В., Иваненко И.И., Технология биологического удаления азота и фосфора на станциях аэрации // Водоснабжение и санитарная техника, 2001, №5,ч. 1. С. 21-25.

34. Хаммер М. Технология обработки природных и сточных вод М.: Стройиздат, 1979. 267 с.

35. Kohei U., Hirotaka Т. Process development for removal and recovery of phosphorus from waste water // Ind. and End. Chem. Res, 1992, v.31. pp. 15101515.

36. Connell C.H. and Vacker D. Parameter of phosphate removal by activated sludge // Proc. Of the 7 Industrial Water and Wastes conf., Univers. of Texas, Austin, Texas, 1971. pp. 17-20.

37. Вавилин В.А. Макроуравнения биологической очистки // Водные ресурсы, 1988, №1. С. 91-99.

38. Иерусалимский Н.Д. Основы физиологии микробов. М.: АН СССР, 1963. 253 с.

39. Доливо-Добровольский Л.Б. Микробиологические процессы очистки воды. М.: Высшая школа, 1958. 483 с.

40. Рекомендации на стадии ТЭО по проектированию модернизации очистных сооружений АООТ «Тольяттиазот» с целью глубокой очистки сточных вод с удалением азота и фосфора, ГНЦ НИИ ВОДГЕО, 1996.

41. Вавилин В.А., Васильев В.Б. Математическая модель процесса биологической очистки на хлопьях активного ила // ДАН СССР, 1977, т. 233, №5. С. 922-925.

42. Вавилин В.А., Васильев В.Б., Математическое моделирование процессов биологической очистки сточных вод активным илом. М.: Наука, 1979. 119с.

43. Скирдов И.В. Исследование и разработка методов интенсификации сооружений биологической очистки // Дис. доктора технических наук, М. ВНИИ ВОДГЕО, 1976.

44. Лимитирование и ингибирование микробиологических процессов // Пущино: Научный центр биологических исследований, АН СССР, 1980. 178 с.

45. Яковлев С.В., Карюхина Т.А. Биохимические процессы в очистке сточных вод. М.: Стройиздат, 1980. 389 с.

46. Беляева М.А., Гюнтер Л.И. Биоценозы активных илов высоконагружаемых аэротенков и аэротенков с длительным периодом аэрации. Докл. Моск. о-ва испытателей природы. М., 1971. С. 88-90.

47. Ротмистров М.Н., Ставская С.С., Гвоздяк П.И. Микробиология очистки воды. Киев: Наукова думка, 1978. 267 с.

48. Банина Н.Н. Оценка технологического процесса очистки воды по состоянию активного ила. Л.: Наука, 1984. 236 с.

49. Жмур Н.С. Методическое руководство по гидробиологическому и бактериологическому контролю процесса биологической очистки на сооружениях с аэротенками. ПНД Ф СБ 14. 1. М, 1996. 90с.

50. Чистяков Ф.М. Микробиология. М.: Высшая школа, 1971. 400 с.

51. Лукиных Н.А. Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации. М.: Стройиздат, 1977. 305 с.

52. Лапшин М.М., Строганов С.И. Химия и микробиология питьевых и сточных вод, М.: Высшая школа, 1979. 340 с.

53. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. М.: Стройиздат, 1978. 193с.

54. Pitman A.R. Operation of biological nutrient removal plants // S. Water research commission, Pretoria, South Africa, 1994. p. 11-16.

55. Яковлев C.B., Ласков Ю.М. Очистка производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1979. 163 с.

56. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды. М.: Высшая школа, 1978. 263 с.

57. Рубенчик Л.И. Микроорганизмы биологические индикаторы. Киев: Наукова думка, 1972. 265 с.

58. Лебедева Л.И., Герасимова Т.Н. Сезонный темп продуцирования и роль популяции Philodina roseola Ehrenberg активного ила в формировании качества воды // Водные ресурсы, 1988, № 2. С. 130 134.

59. Butterfield С.Т. A zoogloeaforming bacterium isolated from activated sludge // Studies of sewage purification. Publ. Helth Rept. 1935, № 10. p. 671-684.

60. Заварзин Г.А. Литотрофные микроорганизмы. M: Наука, 1968. 197 с.

61. Голубовская Э.К. Микроорганизмы очистных сооружений. Л.: ЛИСИ, 1985. 75 с.

62. Вольф И.В., Ткаченко Н.И. Химия и микробиология природных и сточных вод. Л.: Лениздат, 1973. 352 с.

63. Сутин И.А., Финн Г.Р., Зеленская Л.М. Микробиология. М.: Просвещение,1973. 394 с.

64. Лебедева Л.И., Вавилин В.А, Герасимова Т.Н, Васильев В.Б. Анализ возрастного распределения и продуктивности популяции Philodina roseola в биоценозе активного ила: эксперимент и модель // Водные ресурсы, 1990, № 4. С. 42 49.

65. Ротмистров М.Н., Гвоздяк П.И., Ставская С.С. Микробиология очистки вод, Киев: Наукова Думка, 1978. 210 с.

66. Рубан Е.Л. Физиология и биохимия нитрифицирующих бактерий. М.: Наука, 1975. 264 с.

67. Шпегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1972. 305 с.

68. Кузнецов С.И. Микрофлора сточных вод и её жизнедеятельность. Л.: Высшая школа, 1979. 456 с.

69. С.В. Яковлев, И.В. Скирдов, В.Н. Швецов. Биологическая очистка производственных сточных вод: процессы, аппараты и сооружения. М.: Стройиздат, 1985. 208 с.

70. Роговская Ц.И. Биохимические методы очистки сточных вод М.: Стройиздат, 1967. 140 с.

71. Me Carty P.L., Brodersen L.E. Theory of extended activated sludge process/ Water Pollution control Ked 34, 1992. p. 1095-1103.

72. Ekama G.A., Maris G.v.R. The dynamic behavior of the activated sludge process // Research Report, v. 27, University of Cape Town, Depat. of Civil Eng. p. 13.

73. Cooper P., Day B.A., Thomas V. Progress option for phosphorus and nitrogen removal from wastewater // J. Inst. Water and Environ. Moinag. (Gr. Brit.) -1994, #1. pp. 84-92.

74. Scapito J, Levin G.V., Zea G.H. Anoxic induced release of Phosphate in Waste Water Treatment // J. Water Pollut. Central Fed. 39, 1967. pp. 1880-1918.

75. Яковлев C.B., Швецов B.H., Скирдов И.В., Бондарев А.А. Технологический расчет современных сооружений биологической очистки сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 1994, № 2. С. 2 5.

76. Березка С.Е. Реконструкция аэротенков Люберецкой станции аэрации с внедрением технологии нитри денитрификации // Водоснабжение и санитарная техника, 1999, № 11. С. 28-31.

77. Репин Б.Н. Метод расчета аэротенков по кинетическим параметрам процесса // Водоснабжение и санитарная техника, 1983, № 2. С. 8 10.

78. Смирнов В.Б., Гецина Г.И. Интенсификация работы аэротенков на станциях биологической очистке сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 1995, № 12. С. 24-25.

79. Гриффит Э., Бимон А., Спенсер Дж, Митчелл Д. Фосфор в окружающей среде. М.: Мир, 1977. 342 с.

80. Onhon D., Ubyo Е. Assessment of nitrification gentrification potential of Istanbul wastewater. Water Scenes and Technology, v. 30, 1990, № 6.

81. Непаридзе Р.Ш. Станция заводского изготовления «Ручей» для глубокойочистки сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 1998, № 7, С. 1315.

82. Яковлев С.В. Расчет аэротенков вытеснителей // Водоснабжение и санитарная техника, 1989, №3. С. 5 — 7.

83. Лихачев Н.И., Ларин И.И., Хаскин С.А. и др. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика Под. ред. В.Н. Самохина. 2-е изд. М.: Стройиздат, 1981. 639 с.

84. Wilson A., Warren / Biological nutrient removal in western Canada // Water Quality International. November-December, 1998. p. 46-50.

85. Долматов Ю.Д. Сорбция из водных растворов ионов фосфора. Химия и технология воды. 1994, т. 6, №3. С. 212-221.

86. Репин Б.Н., Мойжес О.В. Аэротенки циклического действия // Водоснабжение и санитарная техника, 1996, № 5. С. 12 14.

87. Блонская В.А., Мельдер Х.А. Исследования процесса удаления фосфора из сточных вод г. Таллинна. Таллиннский Политехнический институт. 1988, № 661. С. 9-15.

88. Patent № 500000 Schweiz. Hilfsmittel zur Euzeugung einer taumelnden Bewegung. Int. Class. B01fll/00, F16h35/00.

89. Vacker P., Connell C.H., Wells W.N Phosphate removal through Municipal Waste Water Treatment at San Antonio, Texas // J. Wat. Pollute. Contr. Fed., 1967, v. 39, p. 750-771.

90. Шеломков A.C., Захватаева H.B. Технология одностадийного процесса нитри-денитрификации // Водоснабжение и санитарная техника, 1996, № 6. С. 17-18.

91. Алексеев М.И., Мишуков Б.Г. Удаление азота и фосфора из сточных водi

92. Санкт-Петербурга // Водоснабжение и санитарная техника, 1998, № 10. С. 11 -12.

93. Brest berg G. Optimization of nutrient removal in Stockholm / Krakow, Tl, September, 1989. p. 165-173.

94. Загорский В. А., Эль Ю.Ф. Реконструкция очистных сооружений канализации больших городов // Водоснабжение и санитарная техника, 1996, №6. С. 11-13.

95. Elster Burkard. Biologische Phosphateliminirung // Gas-Wasser Abwasser, 1985, v. 65, № 11. p. 735-738.

96. Milburi W.F., Mc Cifnly D. Hawthoral C.H. Operation of conventional activated sludge for maximum phosphorus removal // J. Wat. Pollute Central Fed. v. 43, № 9, 1971. p. 7-8.

97. Демидов O.B., Скирдов И.В. Интенсификация процесса биологической очистки сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 1996, № 3 С. 16-18.

98. Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками // М.: АКВАРОС, 2003. 215 с.

99. Brattebo Н., Odegar Н. Phosphorus removal by granular activated alumina // Water Res. 1996. №8. p. 977-986.

100. Швецов B.H., Морозова K.M., Нечаев И.А. Нитрификация иденитрификация сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 1995, № 11.С. 16-18.

101. Репин Б.Н. Аэротенки с продольным рециклом иловой среды // Водоснабжение и санитарная техника, 1990, № .9 с. 4 7.

102. Карелин Я. А., Жуков Д. Д., Журов В.Н., Репин Б.Н. Очистка производственных сточных вод в аэротенках. М.: Стройиздат, 1973. 276с.

103. Швецов В.Н., Морозова К.М., Нечаев И.А., Киристаев А.В. Теоретические и технологические аспекты применения биомембранных технологий глубокой очистки сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 2006, № 12. с. 25-28.

104. Васильев В.Б., Вавилин В.А. Модель биологической очистки сложного органического вещества активным илом // Водные ресурсы, 1988, № 5. С. 83 -88.

105. Багоцкий С.В., Вавилин В.А. О возможности замедления скорости оборота биомассы и разложения органических веществ при возрастании нагрузки // Водные ресурсы, 1988, № 3. С. 169 171.

106. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Контроль качества воды. М.: Стройиздат, 1977. 358 с.

107. Соколов А.С. Очистка бытовых и производственных сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 2007, №5. С. 22-24.

108. Протасовский Е.М., Мишуков Б.Г., Соловьева Е.А. Опыт работы Сестрорецких канализационных очистных сооружений // Водоснабжение санитарная техника, 2007, № 7, ч.2. С. 23-26.

109. Управителев Н.В., Супруненко Д.К. Интенсификация работы сооружений биологической очистки // Водоснабжение и санитарная техника, 2006, №3, ч.1. С. 31-35.

110. III Международная научно-практическая конференция «Решение проблем развития водохозяйственных систем Новосибирска и городов Сибирского региона» // Водоснабжение и санитарная техника, 2007, №2. С. 18-22.

111. Домник К.В., Киреев Г.А., Терехов Л.Д., Коробко М.И. Оптимизация процессов очистки сточных вод и обезвоживания осадка на ОСК г. Хабаровска // Водоснабжение санитарная техника, 2007, № б, ч.2. С. 63-67.

112. Стрелков А.К., Степанов С.В., Степанов А.С., Кирсанов А.А., Губа И.Г. Интенсификация процессов биологической очистки на очистных канализационных сооружениях г. Самара // Водоснабжение санитарная техника, 2006, № 9, ч.2. С. 30-32.

113. Стрелков А.К., Степанов С.В., 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.

114. Вавилин В.А. Основы теории и унифицированная модель аэробной биологической очистки. ДАН СССР 1981, т. 256, № 3. С. 759-762.

115. Вавилин В.А. Обобщенная модель и механизм аэробной биологической очистки // ДАН СССР, 1981, т. 258, № 5, С. 1269 1273.

116. Хенце М., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. Очистка сточных вод. Пер. с англ. Мосоловой Т.П. / Под ред. Калюжного С.В. М.: Мир, 2004. 480 с.

117. Евилевич М.А., Драгинский Л.Н. Оптимизация биохимической очистки сточных вод. Л.: Стройиздат, 1979. 159 с.

118. Дмитренко Г.Н. Влияние нитратов и нитритов на изменение окислительно-восстановительного потенциала в культуре бактерий // Химия и технология воды, 2001, № 3. С. 129 136.

119. Шаталаев И.Ф., Телитченко М.М. Молекулярные формы малатдегидрогеназы активного ила в процессе очистки сточных вод городских станциях аэрации // Химия и технология воды, 1992, № 9. С. 213 — 217.