автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Удаление азота из сточной жидкости

4843867

На правах рукописи

ФУНК Анна Александровна

УДАЛЕНИЕ АЗОТА ИЗ СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ

05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 4 АПР 2011

Новосибирск 2011

4843867

Работа выполнена на кафедре «Водоснабжение и во-доотведение» Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин)

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, доцент Амбросова Галина Тарасовна

доктор технических наук, профессор Кульков Виктор Николаевич

кандидат технических наук, доцент Благоразумова Анастасия Михайловна

Ведущая организация

МУЛ «Горводоканал»

Защита состоится « 26 » апреля 2011 г. в 14.30 часов на заседании Диссертационного совета ДМ 212.171.03 в Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете (Сибстрин) по адресу: г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113, ауд. 239.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин).

Автореферат разослан « » марта 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета: кандидат технических наук, доцент

нт Х^Ь?

У

Л.Ф. Дзюбенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в Российской Федерации большинство функционирующих очистных сооружений канализации (ОСК) не предусматривают удаление из сточной жидкости биогенных элементов (азота и фосфора), которые, попадая в водоем, вызывают его эвтрофирование. Негативными последствиями эвтро-фирования является, ухудшение качества природной воды, снижение эстетической ценности водоема, а также затруднение работы водозаборных сооружений. При снижении биогенных элементов в очищенной сточной жидкости до предельно-допустимых концентраций (ПДК) угнетается процесс эвтрофирования водоема. В связи с этим, актуальным является реконструкция ОСК с использованием эффективных методов удаления биогенных элементов.

Цель работы. Совершенствование схемы очистки сточных вод методом нитрификации-денитрификации, обеспечивающей удаление азота из сточной жидкости до норм ПДК, установленных в России.

Задачи исследования:

- анализ имеющихся методов и технологий удаления азота из сточной жидкости, изучение механизмов и факторов, влияющих на протекание процессов окисления азота аммонийного в аэробных условиях и восстановления азота нитратов в бескислородных условиях.

- определение оптимальной степени рециркуляции нитрифицированного активного ила по внешнему контуру;

изучение влияния процессов нитрификации-денитрификации на развитие нитчатых бактерий, вызывающих «вспухание» активного ила.

- в лабораторных и производственных условиях изучение изменения концентрации растворенного кислорода, после прекращения подачи воздуха в биологическую систему.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые установлен оптимальный диапазон степени рециркуляции нитрифицированного активного ила по внешнему контуру и соотношение БПКпол к азоту нитратному при очистке сточной жидкости методом нитрифика-ции-денитрификации, обеспечивающие требуемую степень удаления азота из сточной жидкости, и защищенные патентом на изобретение «Способ удаления азота из сточной жидкости» № 2402494 приоритет от 20.01.09, зарегистрирован 27.10.10.

2. Впервые, экспериментальным путем, выявлены условия снижения концентрации растворенного кислорода в иловой смеси после прекращения подачи воздуха в биологическую систему, обеспечивающие осуществление процесса восстановления окисленных форм азота.

3. Впервые разработано для биологической системы уравнение материального баланса по азоту, позволяющее определить с учетом начальной концентрации азота аммонийного ориентировочную степень рециркуляции активного ила, обеспечивающую требуемую степень удаления азота из сточной жидкости.

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием известных методик проведения эксперимента, применением современного измерительного оборудования, числом повторений эксперимента (число параллельных измерений - не менее четырех, надежность опыта - не менее 90%), применением математического метода обработки экспериментальных данных.

Научные результаты, выносимые на защиту 1. Рекомендуемый диапазон технологических параметров процессов нитрификации-денитрификации, обеспечивающих снижение азота.

2. Результаты исследований по влиянию продолжительности нахождения активного ила во вторичном отстойнике на изменение концентрации растворенного кислорода в иловой смеси.

3. Режим работы производственного биореактора, обеспечивающий отсутствие кислорода на стадии денитрификации и эффективное удаление азота из сточной жидкости.

4. Результаты исследований по влиянию процесса нитрификации на подавление жизнедеятельности нитчатых бактерий, вызывающих «вспухание» активного ила в сооружениях биологической очистки.

5. Схема биологической очистки сточных вод методом нитрификации-денитрификации, включающая денитрифи-катор, аэробную зону и нитрификатор, в которой циркуляция нитрифицированного активного ила осуществляется только по внешнему контуру.

Практическая значимость работы. Полученные зависимости остаточной концентрации азота аммонийного и азота нитратного от степени рециркуляции активного ила по внешнему контуру могут быть использованы для проектирования и реконструкции городских очистных сооружений канализации на стадии биологической очистки. Один из разработанных вариантов реконструкции очистных сооружений канализации г. Искитим Новосибирской области принят к внедрению.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 3 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ («Известия вузов. Строительство», «Водоснабжение и санитарная техника»), 1 патент РФ на изобретение «Способ удаления азота из сточной жидкости» № 2402494, 7 работ в сборниках материалов и трудов Международных научно-практических, научно-производственных конференций.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на следующих конференциях: 65-ая, 66-ая, 67-ая научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава (Новосибирск НГАСУ (Сибстрин), 2008, 2009, 2010); XI международная научно-практическая конференция «Водоснабжение и водоотве-дение: качество и эффективность» (Кемерово, 2008); международная научно-практическая конференция «Чистая вода-2009» (Кемерово, 2009); IV международная научно-производственная конференция «Обеспечение экологической безопасности систем водоснабжения и водоотведения Новосибирска и городов Сибирского региона» (Новосибирск, 2008); V международная научно-производственная конференция «Решение проблем экологической безопасности в водной отрасли» (Новосибирск, 2009); Международная межвузовская научно-практическая конференция молодых ученых, докторантов и аспирантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» (Москва 2010); Инновационная сессия в рамках работы площадки интерры «Арт Строй» (НГАСУ Сибстрин, Новосибирск, 2010); VI международная научно-производственной конференция «Решение проблем экологической безопасности в водохозяйственной отрасли» (Новосибирск, 2010).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы из 176 наименований, 4 приложений, и изложена на 197 страницах машинописного текста, содержит 74 рисунка, 9 таблиц.

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы цели, задачи, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе (Анализ методов удаления из сточной жидкости соединений азота) рассматриваются причины и последствия попадания биогенных элементов в во-

доем, а также способы удаления из сточной жидкости соединений азота. Среди существующих методов извлечения азота наиболее эффективным, экологичным и экономичным является биологический, с использованием процессов нитрификации и денитрификации.

В практике проектирования и реконструкции ОСК применяются различные схемы нитрификации-денитрификации, которые, как правило, имеют внешний и внутренний контуры циркуляции активного ила. Причём степень рециркуляции ила по внутреннему контуру принимается достаточно высокой 150 - 400%, что приводит к увеличению концентрации растворенного кислорода в де-нитрификаторе, и создает неблагоприятные условия для восстановления нитратов до элементарного азота. Анализ существующих схем нитрификации-денитрификации показал необходимость подбора контура и степени рециркуляции активного ила, обеспечивающих наиболее интенсивное протекание процессов биологической очистки от органических загрязнений и биогенных элементов.

Осуществление процесса нитрификации может быть одним из методов подавления, и даже устранения «вспухания» активного ила, вызванного развитием нитчатых бактерий, имеющих место на некоторых ОСК.

Протекание процессов нитрификации-

денитрификации возможно в биореакторе, работающем по принципу контактной стабилизации (SBR), предназначенным для очистки высококонцентрированных сточных вод. Главной задачей эффективности его работы, является подбор оптимального режима подачи воздуха, обеспечивающего протекание процессов окисления азота аммонийного и восстановления азота нитратов.

Во второй главе (Методика проведения экспериментов) описана конструкция разработанной автором

экспериментальной установки и методика исследований.

Для решения поставленных задач было проведено два принципиально отличных эксперимента. В первом, изучались процессы нитрификации-денитрификации с целью выявления эффективной и экономичной технологии удаления азота из сточной жидкости. Во втором, исследовалось изменение концентрации растворенного кислорода в иловой смеси вторичного отстойника, от которого зависит правильный выбор степени рециркуляции активного ила, возвращаемого в зону денитрификатора. На этом же этапе исследований изучалась эффективность режимов производственного биореактора, работающего при разной концентрации растворенного кислорода на стадии нитрификации и денитрификации.

Исследования проводились на экспериментальной установке пропускной способностью 1,7-2,4 л/ч, с использованием осветленной сточной жидкости после первичного отстойника очистных сооружений канализации г. Новосибирска и г. Искитим (рисунок 1). Суть первого эксперимента заключалась в следующем: из бака-накопителя, предназначенного для обеспечения непрерывной работы установки, сточная жидкость поступала в бак-дозатор, затем при помощи насоса, подавалась в денитрификатор, также в эту зону возвращался нитрифицированный активный ил из вторичного отстойника, обеспечивая степень рециркуляции (Ш) только по внешнему контуру 111=112 -180%. Далее иловая смесь поступала в аэробную зону, затем в нитрификатор.

В ходе проведения эксперимента имелась возможность изменять: гидравлическую нагрузку на установку, И по внешнему контуру, удельный расход воздуха. Основным критерием при регулировании технологических пара-

метров являлось качество очищенной сточной жидкости по азоту (1Ч-1ЧН4+<0,4 мг/л, М-1М(К<9Л мг/л).

подача воздуха > -

!> И» И*

.г. г

в производственную канализацию

Рисунок 1. Схема экспериментальной установки. 1 - бак-накопитель; 2 - бак-дозатор; 3 - насос подачи сточной жидкости на установку; 4 - денитрификатор; 5 — аэротенк; 6 - нитрификатор; 7 -вторичный отстойник; 8 - насос нитрифицированного активного ила.

Для изучения влияния процесса нитрификации на развитие нитчатых бактерий, использовался в одном из экспериментов «вспухший» активный ил. Для контроля качества активного ила в биологической системе производился гидробиологический анализ.

Второй этап исследований включал в себя наблюдение за изменением концентрации растворенного кислорода в иловой смеси после прекращения подачи воздуха. Использовался как активный ил из действующего аэротен-ка ОСК возрастом 5-8 суток, так и нитрифицированный активный ил. Иловая смесь, насыщенная кислородом до концентрации 2-8 мг/л, подавалась в модельные вторичные отстойники, после чего определялась концентрация растворенного кислорода.

Изучение эффективности работы производственного БЕЛ реактора производилось по концентрации растворенного кислорода, которая фиксировалась на каждом этапе

очистки сточной жидкости (денитрификация, нитрификация, отстаивание и слив сточной жидкости).

В третьей главе (Результаты экспериментальных исследований процессов нитрификации, денитрификации) представлены: уравнение материального баланса по азоту для биологической системы, позволяющее рассчитать ориентировочную степень рециркуляции нитрифицированного активного ила, результаты экспериментальных исследований по влиянию степени рециркуляции на удаление азота из сточной жидкости, кривые, показывающие характер изменения концентрации растворенного кислорода во вторичном отстойнике, а также зависимости изменения кислородного режима в 8В11 биореакторе.

Исследования показали, что процесс удаления азота биологическим методом необходимо осуществлять в сооружении, состоящем из денитрификатора, аэробной зоны, нитрификатора. Ориентировочная степень рециркуляции активного ила в биологической системе может быть выражена из уравнения материального баланса по азоту, и зависит от начальной концентрации азота и ПДК по азоту аммонийному и нитратному в очищенной сточной жидкости:

+ СЫД-КЮ; ) * + ДО = Сы-т; + СИ-Иорг ~ С(Л-Л'я;)сш,т ' О

где СПДК „ +Ст< - предельно-допустимые концентрации азота ам-

Ы-МЩ N-N0]

монийного и азота нитратного в очищенной сточной жидкости; С. - количество азота, пошедшее на синтез биомассы в де-

(Ы-ЫН1)синт

нитрификаторе;

С ь, ш +, Сдг-морг" концентрация азота аммонийного и органического в исходной сточной жидкости.

Исследования проводились при температуре сточной жидкости (Тст ж.) 19-21°С, возраст ила 8-12 сут. Концентрация растворенного кислорода в экспериментах поддерживалась в среднем в аэробной зоне 3 мг/л, нитрификаторе 4 мг/л, во вторичном отстойнике концентрация кислорода снижалась и составляла менее 1 мг/л, в денитрификаторе -0,1-0,3 мг/л. ХПК исходной сточной жидкости составляло 80-150 мг/л, в процессе очистки сточной жидкости количество органических загрязнений снижалось до 30-45 мг/л.

Концентрация азота аммонийного в исходной сточной жидкости составляла 13,5-33 мг/л. В зависимости от выбранной степени рециркуляции, его концентрация в очищенных стоках снижалась до 0,35-1,6 мг/л. (Ш=112%, К-Ш4+=1,6 мг/л; Ш=140%, Ы-Ш4+=0,88 мг/л; И=150%, Ы-N1^=0,52 мг/л; Ш=180%, N-N^=0,35 мг/л) (рисунок 2). Концентрация азота нитратного во всех экспериментах не превышала его ПДК (рисунок 3).

Сш/, мг/л 35

30

25

20

15

• 10

5

0

Исх. . Д А Н ЦАИ Очищ.

Рисунок 2. Изменение концентрации азота аммонийного в процессе нитрификации-денитрификации при различной степени рециркуляции. 1 - Ш-112%; 2 - 140%; 3 - 150%; 4 - 180%. Исх - исходная сточная жидкость; Д - денитрификатор; А - аэробная зона; Н - ннтрифнкатор; ЦАИ - циркулирующй актвный ил; Очищ -очищенная сточная жидкость.

. | I

\Г 4

1

3 !

1 1 1

2 " 1

| • !

См53- МГ/Л

ю 8 6 4 2 0

Исх. Д А Н ЦАИ Очищ. Рисунок 3. Изменение концентрации азота нитратного в процессе нитрификации-денитрификации при различной степени рецирку-ляции.1 - И-112%; 2 - 140%; 3 - 150%; 4 - 180%.

Согласно экспериментальным данным при Тст.ж.=19-21 °С, рН=7,3-7,9, + =13-33 мг/л, рабочей дозе ила 2-

5 г/л и мг/л, С^"9,1 мг/л продолжительность

нахождения иловой смеси в каждой зоне составляет 1,5-2 часа, рекомендуемая степень рециркуляции активного ила 150-180%. При степени рециркуляции менее 150% снижается эффект удаления азота. Применение степени рециркуляции выше 180% экономически нецелесообразно, так как приводит лишь к незначительному повышению эффекта удаления азота, увеличивая эксплуатационные затраты.

На основании полученных результатов исследований установлены зависимости концентрации азота аммонийного и азота нитратного в очищенных стоках от степени рециркуляции в диапазоне Ш = 112-180%. Методом наименьших квадратов определены коэффициенты уравнения эмпирической регрессии, описывающего влияние степени рециркуляции в процессе нитрификации:

Р(Ш) =-2,612 *Ш 2 - 9,503*Ш + 8,979, (2)

где Р(И) - частная функция от фактора степени рециркуляции.

Влияние степени рециркуляции в процессе денитри-фикации математически описано следующим образом:

F(Ri) = -2,248* Ri 2 + 0,025* Ri +11,77 (3)

Оценка влияния процесса нитрификации на подавление явления «вспухания» активного ила показала, что содержание нитчатых бактерий в активном иле постепенно сокращается. Иловый индекс в эксперименте с течением времени снижался с 280-310 до 110-150 мл/г. Известно, при значениях илового индекса 70 - 140 мл/г активный ил обладает хорошими седиментационными свойствами. Таким образом, работа блока биологической очистки в режиме нитрификации-денитрификации не создает благоприятных условий для нитчатых бактерий, тем самым предотвращает развитие «вспухания» активного ила.

Результаты экспериментов второго этапа исследований показали, что снижение концентрации растворенного кислорода после прекращения подачи воздуха, в иловой смеси происходит в зависимости от температуры, дозы ила и его возраста. Так, например, нитрифицированный активный ил возрастом 10-14 суток при дозе ила 1-2 г/л и концентрации растворенного кислорода 5-8 мг/л использует свободный кислород за 30-40 мин (рисунок 4. кривые 1, 2). Более молодой активный ил возрастом 5-7 суток, с дозой ила 1 г/л, имеющий недоокисленные органические загрязнения, использует свободный кислород за 15-20 минут. Такая высокая скорость падения кислорода обусловлена интенсивно протекающим процессом окисления остаточных органических веществ (рисунок 4. кривая 4). С повышением температуры до 24-25°С и дозы активного ила до 4,3 г/л снижение растворенного кислорода в иле возрастом 36 суток практически до нуля происходит за 10-15 мин (рисунок 4. кривая 3).

02,мг/л 10

8

6

4

2

0

0 20 40 60 80

Время, мин

Рисунок 4. Изменение концентрации кислорода в зависимости от времени нахождения активного ила в бескислородных условиях.

1 - доза ила (а1) 1 г/л, возраст 10-14 сут, 1=16-20°С; 2 - =2 г/л, возраст 10-14 суг, 1=16-20°С; 3 - а\=4,3 г/л, возраст 36 сут, 1=24,5-25,5°С; 4 - а!=1 г/л, возраст 5-7 сут, 1=16-20°С.

Во время эксплуатации ОСК работа биореакторов по проектным режимам не позволяла достичь требуемого качества очищенных стоков. Концентрация азота аммонийного после биореактора не снижалась менее 2 мг/л. В процессе отладки произведена корректировка режима работы биореактора, позволившая снизить концентрацию азота в очищенной сточной жидкости до предельно-допустимых значений. Эксперименты проводились при температуре 24-25°С в течение трех месяцев. В настоящее время биореактор работает в режиме, изображенном на рисунке 5. Процесс денитрификации протекает эффективно при перемешивании иловой смеси кратковременной подачей воздуха, воздуходувка работает в режиме «пульс-пауз». При осуществлении процесса денитрификации концентрация растворенного кислорода поддерживается на нулевом уровне. В период эксперимента концентрация азота общего на входе в биореактор составляла 130-200 мг/л, на выходе из биореактора азот аммонийный снижался до 0,050,35 мг/л, азот нитратный возрастал до 35-40 мг/л. На ста-

I 1 1

1

ч,

£

дии биологической очистки концентрация взвешенных веществ снижалась с 300-400 мг/л до 4-12 мг/л, значение БПК5 уменьшалось с 1200-1800 мг/л до 5-10 мг/л.

О-,, мг/л

9 8 7 6 5 4 3

2 ]

0

"Ч, <4 "Л, 'Л. ^ ^ — гч ^ о м — сп^ —л со «/^ <— го — сп -ч- о, гц тг о. сч о

00 О*-' о" <тГ О4-" о" С? О •—'" •—' —' см ГЦ ГЦ СП СП СП СП т/ 1гГ «лГ «гГ чО чо' о' К г-' г-»* оо" оо" оо* оС о" о" о" о

, Нитр. 1Отгт. ,Гпив, Нитр. |_Денитр._ Аэр ( Нитр.

1 ч. 05 мин' ) ч. 1ч. 1 ч 10 мин 3 ч. 50 мин 1 ч. 30 мин 2 ч. 15 мин

Рисунок 5. Изменение концентрации растворенного кислорода в производственном биореакторе: предлагаемый режим.

Нитр - нитрификация; Отст - отстаивание сточной жидкости; Денитр - денитрификация; Аэр - аэрирование иловой смеси.

В четвертой главе (Технико-экономическое сравнение процессов очистки сточных вод методом нитрифика-ции-денитрификации) приведена технико-экономическая оценка сравниваемых вариантов удаления из сточной жидкости азота методом нитрификации-денитрификации. Сравнение проводилось по схемам «Бифар», «Бернард», «Экотон», «НГАСУ» (рисунок 6).

В качестве основных показателей для расчета эффективности инвестиционных проектов рассматривались: чистый дисконтированный доход (ЧДД); индекс доходности (ИД); дисконтированный срок окупаемости (Ток). Из рассмотренных вариантов наиболее выгодной является модель НГАСУ, т.к. имеет самый высокий интегральный эффект и индекс доходности, самую низкую себестоимость воды и минимальный срок окупаемости проекта 6,8 лет.

Рисунок 6. Схемы очистки сточных методом нитрификации-денитрификании а) «Экотон»; б) «Бифар»; в)«Бернард»; г) «НГА-СУ». 1 - первичный отстойник; 2 - денитрификатор; 3- анаэробная зона; 4 - аэробная зона; 5 - нитрификатор; 6 - вторичный отстойник.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих схем нитрификации-денитрификации показал, что применение высокой степени рециркуляции нитрифицированного активного ила по внутреннему контуру не позволяет обеспечить требуемый кислородный режим в денитрификаторе (0,1-0,5 мг/л).

2. Экспериментально установлено, достижение нормативных и близких к нормативным показателям по азоту аммонийному (0,52-0,35 мг/л) наблюдается при степени рециркуляции по внешнему контуру 150 - 180 %.

3. Экспериментально подтверждено подавление жизнедеятельности представителей нитчатых бактерий при помощи процесса нитрификации.

4. Установлено, что через 10-20 минут после прекращения подачи воздуха в иловую смесь, концентрация растворенного кислорода снижается с 2 - 5 мг/л до ОД - 1 мг/л. Использование в процессе денитрификации такого ила создает бескислородные условия в сооружении, что необходимо для восстановления азота нитратов до элементарного азота.

5. Результаты эксперимента, проведенного в производственных условиях, показали, что процесс денитрификации можно успешно осуществлять в биореакторе, работающем в режиме контактной стабилизации, при полном отсутствии растворенного кислорода.

6. Технико-экономическое сравнение вариантов по моделям «Бифар», «Бернард», «Экотон», «НГАСУ» показало преимущества технологической схемы «НГАСУ». В сравниваемых вариантах схема «НГАСУ» имеет ЧДД выше на 5 - 11,5 млн. руб./год, ИД выше на 0,1 - 0,05, период окупаемости меньше на 1,2 - 2,6 года.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Опыт удаления биогенных элементов из сточных вод / Г. Н. Хуторнюк, Т. М. Гундырева, Г. Т. Амбросова, А. А. Функ // Водоснабжение и санитарная техника. -2009.-№3.-С. 37-40.

2. Амбросова, Г. Т. Особенности технологии удаления азота из сточной жидкости / Г. Т. Амбросова, А. А. Функ, О. В. Ксенофонтова // Известия вузов. Строительство. -2010.-№4.-С. 100-106.

3. Способ удаления азота из сточной жидкости : пат. 2402494 Рос. Федерация : МПК С 02 Р 3/30 / Авторы : Г. Т. Амбросова, А. А. Функ, А. В. Николаев, Т. М. Николаева, Н.С. Климентьева. Патентообладатель : ГОУВПО НГАСУ (Сибстрин), Г. Т. Амбросова, А. А. Функ, А. В. Николаев, Т. М. Николаева, Н. С. Климентьева. Опубл. 27.10.2010.

4. Совершенствование технологии очистки производственных стоков кудряшовского свинокомплекса с целью снижения их влияния на работу очистных сооружений канализации г. Новосибирск / Г. Т. Амбросова, В. П. Смирнов, А. А. Функ, И. А. Горельников, Н.Е. Гончаренко // Водоснабжение и санитарная техника. -2011.-№2.-С. 47-51.

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) 630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113 Отпечатано мастерской оперативной полиграфии НГАСУ (Сибстрин)

Тираж Заказ 18

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ УДАЛЕНИЯ ИЗ СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА.

1.1 Антропогенное эвтрофирование водоемов. Причины и последствия.

1.2 Физико-химические методы удаления азота из сточной жидкости.

1.3 Биологические методы удаления азота из сточной жидкости.

Выводы по главе.

Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

2.1 Методика проведения экспериментов, описание экспериментальной установки.

2.2 Особенности определения некоторых показателей, контролируемых в процессе эксперимента.

Выводы по главе.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ НИТРИФИКАЦИИ- ДЕНИТРИФИКАЦИИ.

3.1 Результаты экспериментальных исследований.

3.2 Обработка результатов экспериментальных исследований.

3.3 Морфология и пищевые потребности микроорганизмов.

3.4 Механизм протекания процессов нитрификации и денитрификации.

3.5 Показатели процессов нитрификации, денитрификации.

Выводы по главе.

Глава 4 . ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД МЕТОДОМ НИТРИФИКАЦИИ-ДЕНИТРИФИКАЦИИ

Выводы по главе.

Актуальность работы. В настоящее время в Российской Федерации большинство функционирующих очистных сооружений канализации (ОСК) не предусматривают удаление из сточной жидкости биогенных элементов (азота и фосфора), которые, попадая в водоем, вызывают его эвтрофирование. Негативными последствиями эвтрофирования является, ухудшение качества природной воды, снижение эстетической ценности водоема, а также затруднение работы водозаборных сооружений. При снижении биогенных элементов в очищенной сточной жидкости до предельно-допустимых концентраций (ПДК) угнетается процесс эвтрофирования водоема. В связи с этим, актуальным является реконструкция ОСК с использованием эффективных методов удаления биогенных элементов.

Цель работы. Совершенствование схемы очистки сточных вод методом нитрификации-денитрификации, обеспечивающей удаление азота из сточной жидкости до норм ПДК, установленных в России.

Задачи исследования: анализ имеющихся методов и технологий удаления азота из сточной жидкости, изучение механизмов и факторов, влияющих на протекание процессов окисления азота аммонийного в аэробных условиях и восстановления азота нитратов в бескислородных условиях.

- изучение влияния процессов нитрификации-денитрификации на развитие нитчатых бактерий, вызывающих «вспухание» активного ила.

- определение оптимальной степени рециркуляции нитрифицированного активного ила по внешнему контуру; в лабораторных и производственных условиях изучение изменения концентрации растворенного кислорода, после прекращения подачи воздуха в биологическую систему.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые установлен оптимальный диапазон степени рециркуляции нитрифицированного активного ила по внешнему контуру и соотношение БПКпол к азоту нитратному при очистке сточной жидкости методом нитрификации-денитрификации, обеспечивающие требуемую степень удаления азота из сточной жидкости, и защищенные патентом на изобретение «Способ удаления азота из сточной жидкости» № 2402494 приоритет от 20.01.09, зарегистрирован 27.10.10.

2. Впервые, экспериментальным путем, выявлены условия снижения концентрации растворенного кислорода в иловой смеси после прекращения подачи воздуха в биологическую систему, обеспечивающие осуществление процесса восстановления окисленных форм азота.

3. Впервые разработано для биологической системы уравнение материального баланса по азоту, позволяющее определить с учетом начальной концентрации азота аммонийного ориентировочную степень рециркуляции активного ила, обеспечивающую требуемую степень удаления азота из сточной жидкости.

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием известных методик проведения эксперимента, применением современного измерительного оборудования, числом повторений эксперимента (число параллельных измерений - не менее четырех, надежность опыта - не менее 90%), применением математического метода обработки экспериментальных данных.

Научные результаты, выносимые на защиту

1. Рекомендуемый диапазон технологических параметров процессов нитрификации-денитрификации, обеспечивающих снижение азота до ПДК.

2. Результаты исследований по влиянию продолжительности нахождения активного ила во вторичном отстойнике на изменение концентрации растворенного кислорода в иловой смеси.

3. Режим работы производственного биореактора, обеспечивающий отсутствие кислорода на стадии денитрификации и эффективное удаление азота из сточной жидкости.

4. Результаты исследований по влиянию процесса нитрификации на подавление жизнедеятельности нитчатых бактерий, вызывающих «вспухание» активного ила в сооружениях биологической очистки.

5. Схема биологической очистки сточных вод методом нитрификации-денитрификации, включающая денитрификатор, аэробную зону, нитрификатор, в которой циркуляция нитрифицированного активного ила осуществляется только по внешнему контуру.

Практическая значимость работы. Полученные зависимости остаточной концентрации азота аммонийного и азота нитратного от степени рециркуляции активного ила по внешнему контуру могут быть использованы для проектирования и реконструкции городских очистных сооружений канализации на стадии биологической очистки. Один из разработанных вариантов реконструкции очистных сооружений канализации г. Искитим Новосибирской области принят к внедрению.

Публикации. По материалам диссертации имеется 10 работ, в том числе 2 публикации в журналах, рекомендованных ВАК РФ («Известия вузов. Строительство», «Водоснабжение и санитарная техника»), 1 патент РФ на изобретение «Способ удаления азота из сточной жидкости» № 2402494, 7 работ в сборниках материалов и трудов Международных научно-практических, научно-производственных конференций.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на следующих конференциях: 65-ая, 66-ая, 67-ая научно-техническая конференция ППС (Новосибирск НГАСУ, 2008, 2009, 2010); XI международная научно-практическая конференция «Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность» (Кемерово, 2008); международная научно-практическая конференция «Чистая вода-2009»

Кемерово, 2009); IV международная научно-производственная конференция «Обеспечение экологической безопасности систем водоснабжения и водоотведения Новосибирска и городов Сибирского региона» (Новосибирск,

2008); V международная научно-производственная конференция «Решение проблем экологической безопасности в водной отрасли» (Новосибирск,

2009); Международная межвузовская научно-практическая конференция молодых ученых, докторантов и аспирантов «Строительство — формирование среды жизнедеятельности» (Москва 2010); Инновационная сессия в рамках работы площадки интерры «Арт Строй» (НГАСУ Сибстрин, Новосибирск, 2010); VI международная научно-производственной конференция «Решение проблем экологической безопасности в водохозяйственной отрасли» (Новосибирск, 2010).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы из 176 наименований, 4 приложений и изложена на 197 страницах машинописного текста, содержит 74 рисунка, 9 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Анализ существующих схем нитрификации-денитрификации показал, что применение высокой степени рециркуляции нитрифицированного активного ила по внутреннему контуру не позволяет обеспечить требуемый кислородный режим в денитрификаторе (0,1-0,5 мг/л).

2. Экспериментально установлено, достижение нормативных и близких к нормативным показателям по азоту аммонийному (0,52-0,3 5мг/л) наблюдается при степени рециркуляции по внешнему контуру 150 — 180 %.

3. Экспериментально подтверждено подавление жизнедеятельности представителей нитчатых бактерий при помощи процесса нитрификации.

4. Установлено, что через 10-20 минут после прекращения подачи воздуха в иловую смесь, концентрация растворенного кислорода снижается с 2 - 5 мг/л до 0,1-1 мг/л. Использование в процессе денитрификации такого ила создает бескислородные условия в сооружении, что необходимо для восстановления азота нитратов до элементарного азота.

5. Результаты эксперимента, проведенного в производственных условиях, показали, что процесс денитрификации можно успешно осуществлять в биореакторе, работающем в режиме контактной стабилизации, при полном отсутствии растворенного кислорода.

6. Технико-экономическое сравнение вариантов по моделям «Бифар», «Бернард», «Экотон», «НГАСУ» показало преимущества технологической схемы «НГАСУ». В сравниваемых вариантах схема «НГАСУ» имеет ЧДД выше на 5 - 11,5 млн. руб./год, ИД выше на 0,1 - 0,05, период окупаемости меньше на 1,2 - 2,6 года.

1. Цветкова Л.И. Экология: Учебник для технических вузов / Л.И. Цветкова, М.И. Алексеев и др. - М.: Изд-во АСВ, СПб.: Химиздат, 2001. - 552 с.

2. Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками / Н.С. Жмур. М.: АКВАРОС, 2003. - 512 с.

3. Экология города / под ред. Стольберга Ф.В. К.: Либра, 2000. - 464 с.

4. P. Vesilind, J. Peirce, R. Weiner. Environmental engineering. Newten, 1994. -628 p.

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

6. Залетова Н.А. Удаление азота и фосфора актуальная задача для городских станций аэрации / Н.А. Залетова // Известия Жилищно-коммунальной академии. Городское хозяйство и экология. — М., 1995, № 1. — С. 33-39.

7. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения М.: Госстрой СССР, 1986.-72 с.

8. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах: Справочник. Л.: Химия, 1979. - 160 с.

9. Ивлева О.С., Гончарук B.B. Методы удаления нитратов из природных и питьевых вод / О.С. Ивлева, В.В. Гончарук // Химия и технология воды. 2006. -Т. 28, №3.-С. 256-273.

10. Стрелков А.К. Интенсификация процессов биологической очистки на очистных канализационных сооружениях г. Самары / А.К. Стрелков, C.B. Степанов, A.A. Кирсанов // Водоснабжение и санитарная техника. — 2006, № 9, 4.2.-С. 30-37.

11. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения (СанПиН 4630-88). М.: Минздрав СССР, 1988. - 69 с.

12. Щетинин А.И. Особенности реконструкции городских очистных сооружений канализации в настоящий период / А.И. Щетинин // Вода и экология: проблемы и решения. 2002, №2. - С. 22-28.

13. Kadlec R.H. The effects of wetland vegetation and morphology on nitrogen processing / R.H. Kadlec // Ecology Eng. 2008, 33 №2 - P. 126-141.

14. Канализация населенных мест и промпредприятий: Справочник проектировщика / Под ред. В.Н. Самохина. -М.: Стройиздат, 1981. 638 с.

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

16. Колесников В.П., Вильсон Е.В. Современное развитие технологических процессов очистки сточных вод в комбинированных сооружениях / В.П. Колесников, Е.В. Вильсон. Ростов-на-Дону: Юг, 2005. - 212 с.

17. Клячко В.А., Апельцин И.Э. Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения / В.А. Клячко, И.Э. Апельцин. М.: Стройиздат, 1971. -583 с.

18. Лукиных Н.А. Методы доочистки сточных вод / Н.А. Лукиных Б.Л. Липман, В.П. Криштул. 2-е изд. перераб и доп.- М.: Стройиздат. 1978 - 156 с.

19. Коваленко А.Н. Анализ методов очистки сточных вод от биогенных элементов / А.Н. Коваленко, Г.И. Благодарная, Т.А Шевченко // Коммунальное хозяйство городов. 2007. вып. 74. - С. 185-190.

20. Природные сорбенты в процессах очистки воды / Тарасевич Ю.И. Киев, 1981.-208 с.

21. Di Giano F., Scaramelli A. Waste water treatment; Physical and chemical methods // J. Water Pollution control Fed. 1974. - 46, № 6. - P. 1109-1121.

22. Таубе П.Р., Баранова А.Г. Химия и микробиология воды / П.Р. Таубе, А.Г.Баранова -М., 1983. -280 с.

23. Вольф И.В. Химия и микробиология природных и сточных вод / И.В. Вольф, Н.И. Ткаченко. Л., Изд ЛГУ, 1973. - 238 с.

24. Яковлев С.В. Очистка производственных сточных вод / С.В.Яковлев, А.Я. Карелин, Ю.М.Ласков, Ю.В. Воронов. М. Стройиздат 1979. - 320 с.

25. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности / В.А. Проскуряков, Л.И. Шмидт. Л. «Химия», 1977. — 464 с.

26. Карюхина Т.А. Химия воды и микробиология / Т.А. Карюхина, И.Н. Чурбанова М.: Стройиздат, 1995. - 208 с.

27. Слипченко В.А., Малицкая Т.Н. Удаление минеральных азотсодержащих веществ из питьевой воды / В.А. Слипченко, Т.Н. Малицкая // Химия и технология воды. 1992. - Т. 14, № 1. - С. 35-47.

28. Когановский A.M. Адсорбция и ионный обмен в процессах водоподготовки и очистки сточных вод / A.M. Когановский. Киев: Наук, думка. 1983. - 240 с.

29. Техника защиты окружающей среды: учеб. для вузов по спец. "Охрана окружающей среды и рацион, использ. природ, ресурсов"/ А. И. Родионов, В. Н. Клушин, Н. С. Торочешников. 2-е изд. доп. и перераб. - М. :Химия, 1989. - 512 с.

30. Lesjeana В. Process configurations adapted to membrane bioreactors for enhanced biological phosphorus and nitrogen removal / B. Lesjeana, R. Gnirssb, C. Adamc // Desalination. 2002, №. 149. - P. 217-224.

31. Когановский A.M. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. М, 1983. -288 с.

32. Chen Т.К. et al. High-strength nitrogen removal of opto-electronic industrial wastewater in membrane bioreactor a pilot study / T.K.Chen, C.H.Ni, J.N.Chen. // Water Science and Technology. - 2003. - №.48. - P. 191-198.

33. Дытнерский Ю.И. Очистка сточных вод обратным осмосом и ультрафильтрацией / Ю.И. Дытнерский, Р.Г. Кочаров, A.A. Добровольский. М.: НИИТЭХИМ, 1973. - 22 с.

34. Швецов В.Н. Преимущества биомембранных технологий для биологической очистки стоков / В.Н. Швецов, K.M. Морозова, A.B. Киристаев // Экология производства. 2005. - №11. - С. 76-80.

35. Chiemchaisri С. Organic stabilization and nitrogen removal membrane separation bioreactor for domestic wastewater treatment / C. Chiemchaisri, Y .Wong , T Urase // Water Sei. andTechnol. 1992. 25 (10) P. 231-240.

36. Stephenson T. Membrane bioreactor for wastewater treatment / T. Stephenson, S. Judd, B. Jefferson, K. Brindle. London: 1WA Publishing, 2000. - 192 p.

37. Слипченко В.А. Совершенствование технологии очистки питьевой воды: учеб. пособие. Киев: ИПК Минжилкомхоза УССР, 1987. - 328 с.

38. Tuorila Н. Characterization of odours in raw and tap water and their removal by ozonization / H.Tuorila, T. Pyysalo, T. Tirvi, A. Vehvilainen // "Vatten". 1980. 36. №.3.-P. 191-199.

39. Quincalee Br. Biological and chemical systems for nutrient removal. ISBN 157278-123-8. Copyright by the Water Environment Federation. USA. 1998. 400 c.

40. Frechen F.-B. Nitrifikation und Denitrifikation beiein und zweistufigen Abwasserreinigungsanlagen / F.-B. Frechen // Korrespondens Abwasser. - 1987. 34, № 5. —P. 494-503.

41. Жмур H.C. Интенсификация процессов удаления соединений азота и фосфора из сточных вод / Н.С. Жмур.-М.: АКВАРОС, 2001. 94 с.

42. Соловьева Е.А. Очистка сточных вод от азота и фосфора / Е.А. Соловьева. Монография СПб.: Издательство «Водопроект Гипрокоммунводоканал Санкт-Петербург», 2008. - 100 с.

43. Залетов C.B. Удаление аммония солевого из городских сточных вод: Автореферат диссертации канд. техн. наук. / C.B. Залетов М., 1997. - 19 с.

44. Эпов А.Н., Баженов В.Н. Расчет рецикла денитрификации / А.Н. Эпов, В.Н.Баженов // Известия вузов. Строительство.- 2006, №5. С. 81-84.

45. Залетова H.A. Биологический метод очистки сточных вод / H.A. Залетова, Ю.М. Шарыгин, A.B. Зайцев // Водоснабжение и санитарная техника. 1988, № 16.-С. 7-9.

46. Painter H.A. Review of Literature on Inorganic Nitrogen Metabolism in Microorganisms / H.A.Painter // Water Research 1970, v.4., №2. - P. 393-395.

47. Яковлев C.B., Карюхина T.A. Биохимические процессы в очистке сточных вод / C.B. Яковлев, Т.А. Карюхина М.: Стройиздат, 1980. - 200 с.

48. Доскина Э.П., Душко А.О. Применение зарубежного опыта очистки сточных вод от соединений азота и фосфора на отечественных очистных сооружениях/ Э.П. Доскина, А.О. Душко // Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Естественные науки. -2004, Вып.З (10).

49. Виноградский С.Н. Микробиология почвы. — М.: Изд-во АН СССР, 1952. — 792 с.

50. Hanaki К.,Hong Z., Matsuo T. Production jf Nitrous Oxide Gas during Denitrification of Wastewater. Water Sei. Technol.,25, (5/6), 1992. p. 1027 - 1036.

51. Проектирование сооружений для очистки сточных вод к СНиП. М.: Стройиздат, 1990.-190 с.

52. Николаев А.Н., Большаков Н.Ю. Биологическая очистка сточных вод: математическая модель / А.Н.Николаев, Н.Ю.Большаков // Экология и промышленность России. 2001. №11. - С. 13-16.

53. Баженов В.И. Инженерное оформление крупных аэротенков по экономичному принципу / В.И.Баженов // Водоочистка 2008, №4. — с. 66-69.

54. Амбросова, Г. Т. Особенности технологии удаления азота из сточной жидкости / Г. Т. Амбросова, А. А. Функ, О. В. Ксенофонтова // Известия вузов. Строительство. -2010. № 4. - С. 100-106.

55. Свердликов A.A. Глубокая биологическая очистка сточных вод от соединений азота. Диссер к.т.н. М., 1996.

56. Арапова A.B. Биологическое удаление азота и фосфора из городских сточных вод. Диссер к.т.н. -М., 2004. 154 с.

57. Хаммер М. Технология обработки природных и сточных вод. — М.: Стройиздат, 1979. 400 с.

58. Method of treating nitrogen-containing luquid and apparatus there for: Заявка 1806325 ЕГО. МГЖ С 02 F3/34 (2006.01) С 02 F 3/30 (2006.1). Kurita Water Ind Ltg; Tokutomi Takaaki; № 057877631 Заявл. 29.09.05. Опубл. 11.07. 2007.

59. Захватаева Н.В. Технология одностадийного процесса нитри-денитрификации / Н.В. Захватаева, A.C. Шеломков // Водоснабжение и санитарная техника- 1996, № 6. — С. 17-18.

60. Залетова H.A. Удаление азота и фосфора для городских станций аэрации / H.A. Залетова // Водоснабжение и санитарная техника. 1993, № 9. - с. 3-5.

61. Curds C.R., Hawkes H.A. Eds. Ecological aspects of used-water treatment / C.R. Curds, H.A. Hawkes // Vol. 2. Acad. London, 1983. - 424 p.

62. Швецов B.H. Нитрификация и денитрификация сточных вод / В.Н.Швецов, K.M. Морозова, И.А. Нечаев, JI.A. Петрова // Водоснабжение и санитарная техника. 1995, №11.-С. 16-18.

63. ATV-DVWK Dimesioning of Single-Stage Activated Sludge Plants: German Standard ATV-DVWK 13 IE, ISBN 3-935669-96-8. 2000. - 57 p.

64. Васильев Б.В. Технология биологического удаления азота и фосфора на станциях аэрации / Б.В. Васильев, Б.Г. Мишуков, И.И. Иваненко, Е.А. Соловьева // Водоснабжение и санитарная техника. — 2001, № 5, часть 1. — С. 22-25.

65. Чурбанова И.Н. Микробиология: Учебник / И.Н. Чурбанова И.Н. М.: Высшая школа, 1987. — 239 с.

66. Rensink J.H. The removal of phosphate in waste water by the activated sludge process / J.H. Rensink // International dairy Federation Internationale de laiterie Bulletin. 1984, № 184. - P. 126-129.

67. Cloete Т.Е. Acine//tobacter cell biomass, growth stage and phosphorus uptake from activated-sludge mixed liquor / Т.Е. Cloete, M. Bosch // Water Science and Technology. 1994, 30, № 11.-P. 219-230.

68. Загорский B.A. Анализ промышленного применения технологий удаления фосфора из городских сточных вод / В.А. Загорский, Д.А. Данилович, М.Н. Козлов, О.В. Мойжес, Н.А. Белов, Ф.А. Дайнеко // Водоснабжение и санитарная техника- 2004, №5.- С. 5-8.

69. Васильев Б.В. Реализация технологии удаления азота и фосфора на очистных сооружениях Санкт-Петербурга / Б.В. Васильев, Т.М. Гребенская, Б.Г. Мишуков, И.И. Иваненко // Водоснабжение и санитарная техника. — 2004, № 5. с. 8-10.

70. Мишуков Б.Г., Соловьева Е.А. Проверка технологий Денифо на очистных сооружениях г.Санкт-Петербурга и пригородов / Б.Г. Мишуков, Е.А. Соловьева// Вода: Технология и экология. — 2007, №3. — С. 43-48.

71. Протасовский Е.М. Опыт работы Сестрорецких канализационных очистных сооружений / Е.М. Протасовский Е.М., Б.Г. Мишуков, Е.А. Соловьева // Водоснабжение и санитарная техника. — 2007, № 7 ч. 2. С. 23-25.

72. Большеменников Я. А. Технологическая схема работы Юго-Западных очистных сооружений города Санкт-Петербурга / Я.А. Большеменников, С.Е.

73. Маскалева, Б.Г. Мишуков, Е.А. Соловьева // Вода и экология. 2006, №1. — С.34-39.

74. Кармазинов Ф.В. Юго-Западные очистные сооружения Санкт-Петербурга / Ф.В. Кармазинов, М.Д. Пробирский, Б.В. Васильев // Водоснабжение и санитарная техника. — 2005, № 12 ч. 1. — С. 3-7.

75. Хуторнюк Г.Н. Опыт удаления биогенных элементов из сточных вод / Г.Н Хуторнюк, Т.М. Гундырева, Г.Т. Амбросова, A.A. Функ // Водоснабжение и санитарная техника. 2009, № 3 - С. 37-40.

76. Технический регламент станции биологической очистки г. Якутска / Г.Т. Амбросова. -Новосибирск, НГАСУ, 2006. 184 с.

77. Удаление органических веществ и биогенных элементов ОСК г. Новосибирска. Рекомендации / Д.А. Царенко. Москва, Экотон НПФ, 2008 г.

78. Степанов A.C. Исследование и оптимизация процессов удаления биогенных элементов из городских сточных вод. Автореф. дисс. к.т.н. Самара, 2009— 19 с.

79. Barnard J.L. Biological nutrient removal without the addition of chemicals / J.L. Barnard // Water Research 1975, № 9. - P. 485-490.

80. Secoulov I. Zur biologischen Phosphorelimination mit dem Bardenphoverfahren / I. Secoulov, W.-R. Mueller, G. Both // Wasser und Boden. 1984, 36, № 5. - p. 198-202.

81. Audic J.M. Les techniques d' épuration de la pollution phosphoree / J.M. Audic, F. Bowedou // Phosphore, deriv. et comport, milieu natur.: Pap. Colloq., Dijon, 22-24 nov., 1988. Cah. Assoc. int. entretiens ecol. - 1989, 2, № 28. - P. 205-218.

82. Стрелков A.K. Интенсификация процессов биологической очистки на очистных канализационных сооружениях г. Самары / А.К. Стрелков, C.B. Степанов, A.C. Степанов, A.A. Кирсанов, И.Г. Губа // Водоснабжение и санитарная техника. — 2006, № 9.4.2 — С. 31-37.

83. Залетова H.A. Очистка городских сточных вод от биогенных веществ вещества (азот и фосфор). Диссер д.т.н. М., 1999. - 399 с.

84. Гогина Е. С.Оптимизация процесса удаления соединений азота из бытовых сточных вод. Диссер. К.т.н. — М., 2000. — 163 с.

85. Анализ работы сооружений механической и биологической очистки сточных вод II очереди ОСК г. Новосибирска и разработка рекомендаций по повышению эффективности их работы / С.Д. Беляева. — Москва, ЗАО «Бифар-НПФ», 2006

86. Рекомендации по реконструкции аэротенка очистных сооружений г. Новосибирска / В.И. Баженов, А.Н. Эпов. — Москва, ОАО «Лизинг экологических проектов», 2005.

87. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов аммония в очищенных сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера (ПНДФ 14.1.1-95)-Москва, 1995.-25 с.

88. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрат-ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой (ПНДФ 14.1:2.4-95)-Москва, 1995.

89. Методика выполнения измерений содержания фосфатов в сточных водах (РД 118.02.9-88)-Харьков, 1990.

90. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации растворенного кислорода в водах титриметрическим методом (РД 52.24.419-95)-Москва, 1995.

91. Ausgewälte Methoden der Wasseruntersuchung / Institut der Wasserwirtschaft -Berlin, 1965.-177 p.

92. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод / Ю.Ю. Лурье — М.: «Химия», 1973. — 376 с.

93. Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации М.:Стройиздат, 1977. - 299 с.

94. Микробиология очистки воды. Ротмистров М.Н., Гвоздяк П.И., Ставская С.С Киев: Наукова думка, 1978 — 268 с.

95. Мишустин E.H., Емцев В.Т. Микробиология. М., «Агропромиздат», 1987. -368 с.

96. Гусев М.В., Минеева JI.A. Микробиология. М., 1978.

97. Краткий определитель бактерий Берги. — М.: Мир, 1980 — 496 с.

98. Хемосинтез: К 100-летию открытия С.Н. Виноградским. — М.: Наука, 1989. — 256 с.

99. Bock Е., Sundermeyer-Klinger Н., Stackebrandt Е. New facultative lithoautotro-phic nitrite-oxidizing bacteria / E. Bock, H. Sundermeyer-Klinger, E. Stackebrandt // Arch. Microbiol. 1983, Vol. 136, № 4. - P. 281-284.

100. Сорокин Д.Ю. Окисление соединений азота гетеротрофыми микроорганизмами //Успехи микробиологии. -1990. -Т.24. С. 100-106.

101. Кондратьева Е.Н.Автотрофные прокариоты. М.: Изд. МГУ, 1996. — 312 с.

102. US Environmental Protection Agency (EPA). Wastewater Treatment Facilities for Sewered Small Communities EPA — 625/ 1-77-009, 1977.

103. Focht D.D., Verstraete W. Biochemical ecology of nitrification and denitrification / D.D. Focht, W. Verstraete //Advances. Microbial. Ecology. 1977, Vol. 1. Plenum Press, N.Y. - P. 135-214.

104. Downing A.L., Painter H.A., Knowles G. Nitrification in the activated-sludge process / A.L. Downing, H.A. Painter, G. Knowles // J. Sewage Purification. -1964, № 2. P. 130-158.

105. Pasteur L. «C. R. Ac. Sc.» 1852, 54. - 265 p.

106. Schloesing, J., Müntz A. Sur la Nitrification par les Ferments Organises / J. Schloesing, A. Müntz // Comptes Rendus de l'Academie des Sciences, Paris, LXXXIV, 1877.-P. 301-303.

107. Vesilind P.A. Wastewater treatment plant design / P.A.Vesilind // WEF, co-published by IWA, Alliiance House, 12 Caxton Street, London, SW1H0QS, UK. -2003.

108. Голубовская Э.К. / Микроорганизмы очистных сооружений. JL: ЛИСИ, 1985-74 с.

109. Abeliovich A. Transformation of ammonia and the environmental impact of bacteria. / A. Abeliovich // Biodégradation. 1992, № 3. - P. 255-264.

110. Терентьев В.И., Павловец H.M. Биотехнология очистки воды в 2-х частях, ч.1 — СПб.: Издательство «Гуманистика», 2003 — 272 с.

111. Barnard J.L .Biological denitrification / J.L. Barnard // Water Pollution Control. -1973,72.- P. 705-720.

112. Hillenprand T. Va'SS.' nahmen zur Verbesserung der Denitrifikation / T. Hillenprand, E. Bohm // Koresspondens Abwasser. 1996, 43, № 3. - p. 393-404.

113. Патрауган M.А. Процессы денитрификации и их роль в анаэробной очистке питьевой и сточных вод / М.А. Патрауган, О.С. Радченко // Химия и технология воды. 1995, 17, № 6. - С. 629-650.

114. Умаров М.М., Кураков А.В., Степанов A.JI. Микробиологическая трансформация азота в почве. М: ГЕОС, 2007. — 137 с.

115. Илялетдинов А.Н. Микроаэрофильные бактерии, восстанавливающие нитраты и сульфаты / А.Н. Илялетдинов, С.А. Абрашитова, С.А. Аиткельдиева // Микробиология. 1984. Т. 54, вып. 1.- С. 33-37.

116. Zumft W. G. Cell Biology and Molecular Basis of Denitrification / W. G. Zumft // Microbiology and Molecular Biology Reviews. 1997, Vol. 61, № 4. - p. 533-616.

117. Рубан E.JI. Физиология и биохимия нитрифицирующих микроорганизмов. M.: Изд-во АН СССР, 1961. 175 с.

118. Способ удаления азота из сточной жидкости : пат. 2402494 Рос. Федерация : МПК С 02 F 3/30 / Авторы : Г. Т. Амбросова, А. А. Функ, А. В. Николаев, Т. М. Николаева, Н.С. Климентьева. Патентообладатель : ГОУВПО НГАСУ

119. Сибстрин), Г. Т. Амбросова, А. А. Функ, А. В. Николаев, Т. М. Николаева, Н. С. Климентьева. Опубл. 27.10.2010, Бюл. № 30. 5 с.

120. Мешенгиссер Ю.М., Щетинин А.И. Удаление азота и фосфора при ступенчатой денитрификации и пневматическом перемешивании/ Ю.М.Мешенгиссер, А.И.Щетинин, Р.А. Галич, В.К. Михайлов // Водоснабжение и санитарная техника. 2005, № 8.

121. Denitrification prosess: Пат 743848 США, МПК COF/OO (2006.01). Parkson Corp., Jansen Dominic, McGehee Micharl №11/504101. Заявл. 15.08.06. Опубл 07.10.08. ПК 210/620.

122. Krishna Chundakkadu, Van Loosdrecht Mark С. M. Effect of temperature on storage polymers and settleability of activated sludge. Water Research. 10, 1999, № 33. - P. 2374-2382.

123. Pfaff В., Knaf Т. Einfluss der temperature auf den Sauerstoffbedart / B. Pfaff, T. Knaf // www: Wasserwirt. Wasertechn. 2007 № 11-12. - p. 42-46.

124. Максимовский H.C. Очистка сточных вод. M.: Минкомхоз РСФСР, 1961.350 с.

125. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология / Н.Ф. Возная М., 1979. - 340 с.

126. Симакова Т.Л. Микрофлора, вызывающая разложение органических веществ в метантенках. — Микробиология, 1940, т.1Х, вып 9-10.

127. Dosta J., Fernandez I., Campos J. Short- and long-term effects of temperature on the Anamox process / J.Dosta, I.Fernandez, J .Campos // J. Hazardous Mater. 2008, 154, № 1-3.-P. 688-693.

128. Blackburn Т.Н. Microbial geochemistry/ Т.Н. Blackburn // Ed. W.E. Krumbein. Oxford: Blackwell Sci. Publ. 1983 P. 63-89.

129. Martikainen P.J. Nitrification in two coniferous forest soils after different fertilization treatments / P.J. Martikainen // Soil Biol, and Biochem. 1984. Vol. 16. P. 577-582.

130. Wanner J. Microbial population dynamics in biological waste water treatment plants // In: Microbial Community analysis / Eds.: Т.Е. Cloete and N.O. Muyima. -1997.-P. 35-59.

131. Campbell L.L. Pace B. Physiology of growth at high temperatures / L.L. Campbell B. Pace // J. Appl. Bacterid., 31, 1, 24

132. Farrell J. Rose A.H. Temperature effects of microorganisms / J. Farrell, A.H. Rose // Thermobiology Academy Press. London -N.Y. 1967.- P. 147-218.

133. Карелин Я.А., Жуков Д.Д., Журов В.Н. и др. Очистка производственных сточных вод в аэротенках. М.: Стройиздат, 1973. 223 с.

134. Мешенгиссер Ю.М., Щетинин А.И. Влияние эффективных систем аэрации на качество очистки сточных вод / Ю.М. Мешенгиссер, А.И.Щетинин // Водоснабжение и санитарная техника. 2000, № 12.4.2.

135. Ruiz G., Jeison D. Nitrification-denitrification via nitrite accumulation for nitrogen removal from wastewaters / G. Ruiz, D.Jeison, O.Rubilar, G.Ciudad, R Chamy // Bioresour. Technol. 2006, 97, № 2. - P. 330-335.

136. Крючихин E.M., Николаев A.H., Большаков Н.Ю. Биоочистка сточных вод от азота и фосфора / Е.М. Крючихин, А.Н.Николаев, Н.Ю. Большаков// Экология и промышленность России. 2002, №7. -с. 9-12.

137. Goodwin S., Ziekus G. Physiological adaptations of anaerobic bacteria to low pH: Metabolic control of proton motive force in Sarcina renticuli // J. Bacteriol. 1987, Vol 169, №5.-P. 2150-2157.

138. Padan E., Zilberstein D., Schuldiner S. pH homeostasis in bacteria/ E. Padan, D. Zilberstein, S. Schuldiner // Biochim. Biophys. Acta. 1981, Vol. 650, № 2 - P. 151-156.

139. Painter H.A. Effect of temperature and pH value on the crowth-rate constants of nitrifying bacteria in the activated sludge process / H.A.Painter, L.E. Loveless // Water Research 1983, Vol. 17, № 3. - p. 237 - 248.

140. Идрисов M.А. Интенсификация процессов удаления аммонийного азота на городских канализационных очистных сооружениях. Диссер. к.т.н. — Пенза, 2003 140 с.

141. Campos J.L., Carrido J.M. Stability of a nitrifying activated sludge reactor / J.L.Campos, J.M.Carrido // J. Biochem. Engineering. 2007, 35 № 1. - P. 87-92

142. Calvin M., Bassham J., The photosynthesis of carbon compounds. W. A. Benjamin Co., New York. - 1962.

143. Calvin M. The Path of Carbon in Photosynthesis / M. Calvin // Science. 1962, Vol. 135. - P. 879-889.

144. Jones R.D., Morita R.Y. Methane oxidation by Nitrosococcus oceanus and Nitrosomonas europaea / R.D. Jones, R.Y. Morita // Appl. Environ. Microbiol. 1983. Vol. 45.-P. 401-410.

145. Jones R.D., Morita R.Y. Carbon monoxide oxidation by chemolithotrophic ammonium oxidizers / R.D. Jones, R.Y. Morita // Canad. J . Microbiol. 1984. Vol. 29. -P. 1545-1551.

146. Tallec G., Gamier J. Emission d'oxyde nitreux lors du traitement de l'azote en station d'épuration. Gas de l'agglomération parisienne / G.Tallec, J. Garnier // Eau, ind., nuisances. 2007, № 302. - P. 71-74.

147. Ильинская H.M. Нитрификация азотсодержащих сточных вод. Диссер. к.т.н. -Москва, 1990.- 191 с.

148. Hoffmann H., Tranckner J. Untersuchung zum Einsatz selektierter Bakterien zur Reduzierung der Uberschu Schlammproduktion / H.Hoffmann, J.Tranckner // Korrespond. Abwasser. 1997, 12, Vol. 44. - P. 2205-2206, 2209-2212.

149. Lemmer Hilde, Schade Margit. Charakterisierung von Fadenbakterien zur Schaumbekampfung in Belebungsanlagen / Lemmer Hilde, Schade Margit // KA -Abwasser, Abfall. 2003, т.50, № 9. - P. 1152-1156.

150. Malmqvist A., Temstrom A.Werker A. Nutrient limited В AS for optimal wastewater treatment / A. Malmqvist, A. Ternstrom, A. Werker // 1PW 2008,№ 9. P. 32-33.

151. Akagi J.M. Biology of inorganic nitrogen and sulphir. Berlin; Heidelberg; N.Y.: Springer, 1981 - 178 p.

152. Шлегель Г. Общая микробиология. Пер. с нем. М.: Мир, 1987 - 567 с.

153. Kuenen J.G., Robertson L.A. Ecology of nitrification and denitrification// The Nitrogen and Sulphur Cycles / Ed. J.A. Cole, S. Ferguson. Cambridge - N.Y. Springer, 1987.-P. 161-218.

154. Applegate D.H., Biyers J.D. Effects of carbon and oxygen limitations and calcium concentrations on biofilm removal processes. / D.H.Applegate, J.D. Bryers // Biotechnology and Bioeng. 1991 №37. -P. 17-25.

155. Samer C.N. Sewage a. Ind Wastes.- 1955, Vol. 27 № 86.- p. 929-938.

156. Когановский A.M., Кульский JI.А., Сотникова E.B. и др. Очистка промышленных сточных вод. Киев «Техника», 1974. 257 с.

157. Демин В.И. Экономические проблемы эффективности систем водоснабжения / В.И. Демин Новосибирск, 2000. - 244 с.

158. Бузырев В.В. Экономика строительного предприятия : учеб. пособие / В.В. Бузырев, Т.А. Ивашенцева, А.Г. Кузьминский, А.И. Щербаков. Новосибирск : НГАСУ, 1998.-312 с.

159. Каталоги типовых проектов и типовых проектных решений санитарно-технических систем и сооружений. Том 1, 2, 3, 4. Минск. 1987.

160. Платежи за загрязнение атмосферы, поверхностных и подземных вод: Сборник нормативно-методических природоохранных документов. — СПб, 1997. — 234 с.