Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Устойчивость функционирования систем биологической очистки путем исключения нитчатого вспухания активного ила
ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Устойчивость функционирования систем биологической очистки путем исключения нитчатого вспухания активного ила"

Кичигина Снежана Евгеньевна

УСТОЙЧИВОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ПУТЕМ ИСКЛЮЧЕНИЯ НИТЧАТОГО ВСПУХАНИЯ АКТИВНОГО ИЛА

03.00 23 — биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ооз1В1зее

003161366

Кичигина Снежана Евгеньевна

УСТОЙЧИВОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ПУТЕМ ИСКЛЮЧЕНИЯ НИТЧАТОГО ВСПУХАНИЯ АКТИВНОГО ИЛА

03.00 23 — биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Московском институте коммунального хозяйства и строительства

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Баженов Виктор Иванович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

заслуженный деятель науки РФ „ . „ .

Денисов Аркадии Алексеевич

кандидат технических наук Беляева Светлана Дмитриевна

Ведущая организация ФГУП Российский научно-

исследовательский и проектный институт агропромышленного комплекса

Защита состоится 09 ноября 2007г в 10 часов на заседании диссертационного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук Д 006 069 01 во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности по адресу 141142, Московская область, Щелковский район, п/о Кашинцево, ВНИТИБП

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Всероссийского научно-исследовательского и технологического института биологической промышленности

Автореферат разослан 08 октября 2007г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Фролов Ю Д

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Проблема обеспечения устойчивой работы систем аэробной биологической очистки сточных вод активным илом в аэротенках до настоящего времени остается одной из наиболее важных и актуальных в технике водоотведения и канализации. Несмотря на то, что по этим вопросам ведутся интенсивные исследования и публикуется большое количество работ, до настоящего времени эта проблема остается до конца нерешенной и не доведенной до широкого практического применения Отсюда вытекает задача глубокого изучения механизма и динамики процессов формирования нитчатой микрофлоры и влияния ее на процессы, протекающие в системе биологической очистки Только научно-обоснованный подход к решению этих вопросов позволит разработать и реализовать мероприятия технического и технологического характера, обеспечивающие надежное исключение таких опасных явлений как вспухание активного ила и срыв работы очистных сооружений в целом

Существенный вклад в развитие методов обеспечения устойчивости и надежности работы систем биологической очистки путем исключения нитчатого вспухания активного ила внесли. А А Денисов, С В. Яковлев, Я А Карелин, Т А Карюхина, Н С Жмур, Л И Гюнтер

Настоящая диссертационная работа выполнялась в лабораторных условиях и на полупромышленных пилотных установках, смонтированных на действующих очистных сооружениях объектов Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлась разработка способов обеспечения устойчивой работы сооружений биологической очистки путем подавления нитчатого вспухания активного ила

При выполнении работы были поставлены следующие задачи-

- изучить механизм и динамику процессов формирования нитчатой микрофлоры и ее влияние на процессы, протекающие в системах биологической очистки,

- разработать методы культивирования сложных биоценозов активного ила, ингибирующих рост нитчатых форм бактерий и предотвращающих вспухание иловой массы в процессе ее осаждения;

- определить влияние конструктивно-технологических параметров и режимов работы аэротенков на развитие процессов нитчатого вспухания активного ила;

- выявить пути подавления нитчатого вспухания активного ила за счет регулирования гидравлических режимов потоков и управления подачей субстрата по ходу технологического процесса обработки сточных вод в аэротенках,

- разработать кинетическую теорию видовой селекции микроорганизмов в смешанных культурах, обеспечивающую результативное ингибирование активности нитчатой составляющей бактериальной микрофлоры и подавление нитчатого вспухания активного ила в аэротенках,

- разработать аккумулятивно-регенерационную теорию видовой селекции микроорганизмов активного ила в смешанных культурах на базе современных представлений о процессах аккумулирования и запасания растворенного субстрата в процессе культивирования;

Научная новизна.

Разработаны эффективные методы контроля и управления ростом и развитием нитчатых форм микроорганизмов в смешанных культурах активного ила

Установлен критерий гидравлического совершенства аэрационных систем, позволяющий по количественной оценке степени перемешивания, определить интенсивность роста нитчатых форм микроорганизмов и возможность срыва в работе сооружений биологической очистки

Определены типы и конструктивно-технологические параметры аэрационных систем, обеспечивающие высокую устойчивость их эксплуагации и исключение нитчатых срывов при воздействии негативных внешних факторов.

Разработана и проверена в лабораторных условиях кинетическая теория видовой селекции микроорганизмов в смешанных культурах, базирующаяся на балансе концентраций субстрата и скоростей роста отдельных видов бактерий

Определены оптимальные технологические параметры работы селектора, являющегося начальной ступенью аэротенка и обеспечивающего возможность подавления роста и развития нитчатых бактерий и парирование ударных нагрузок на аэротенк по органическим загрязнениям

Разработана и проверена в лабораторных условиях аккумулятивно-регенерационная теория видовой селекции микроорганизмов в смешанных культурах, базирующаяся на использовании аккумулирующей способности микроорганизмов запасать значительные количества растворенного субстрата и окислять их в течение регенерационного периода

Определены перспективные технологические методы управления функционированием нитчатой микрофлоры путем регулирования уровня растворенного кислорода в культивируемой среде и величины нагрузок по органическим загрязнениям на активный ил Практическая ценность.

Полученные результаты и выводы базируются на материалах теоретических и экспериментальных исследований систем биологической очистки сточных вод активным илом и позволяют с высокой степенью надежности рекомендовать их к практическому использованию в промышленных масштабах при создании новых и реконструкции действующих систем биологической очистки сточных вод коммунального и промышленного происхождения Разработанные рекомендации и предложения подтверждены материалами теоретических и экспериментальных работ, показавших высокую степень сходимости, что обеспечивают возможность их надежного

использования в производственных условиях с учетом особенностей конкретных видов сточных вод и характеристик очистных сооружений

Апробация работы. На основании проведенных исследований разработаны научно-методические рекомендации по оптимизации характеристик и технологических режимов сооружений аэробной биолошческой очистки сточных вод активным илом

Результаты и материалы выполненной работы использованы ГУП «МоеводокаиалПИИпроект» при проектировании очистных сооружений Московской юродской онкологической больницы № 62, ОАО «Лизинг лсоло! ических проектов» г. Москва при разработке проекта реконструкции «чистых сооружений г Новосибирска, ООО Интститут «Гражданпроект» г Кирова при нроектно-консфукторской разработках очистных сооружений г. Куш ур Пермского края, ООО «Инженерно-архитектурный центр» ДХО ЗАО ТАФ «Ахрпроект» при проектно-конструкторской роботе по очистным сооружениям поселков Шапша и Ярки Ханты-Мансийского района ХМАО, ОАО «Водоканал» г Ишим

Материалы диссертационной работы доложены на научно-технической конференции 6-й международной научно-практической конференции «Ресурсы недр России экономика и геополитика, геотехнология и геоэкология, лиюсфера и юо техника» г Пенза, 2007 Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 120 страницах машинописною текста, содержит 72 рисунка, 12 таблиц и 6 приложений Библиофафия включает 181 наименований, из которых 80 на иностранных языках

Содержание работы Обзор литературы, посвященный анализу современного состояния вопроса по теме работы, приведен в главе 1 В последние годы рядом работ показана возможность повышения устойчивости функционирования систем

биологической очистки за счет подавления вспухания активною ила По современным взглядам принятие специальных мер техническою и технологического характера позволяет снизить воздействие нитчатых бактерий на процессы, протекающие в аэротенках и вторичных отстойниках Обзор существующих научных разработок по рассматриваемой проблеме показываем, что явление вспухания непосредственно связано с развитием нитчатых бактерий, главным образом видов Sphaerotilus nutans и Cladothrix dichotoma Интенсивное размножение нитчатых бактерий в аэротенке приводит к тому, что ил становится рыхлым, объемистым, плохо осаждающимся из сточной воды, прошедшей биологическую очистку Поэюму значительная часть такого ила уносится с очищенной водой, что приводит к снижению содержания активного действующей в аэротенке биомассы и ухудшению качества очищенной воды, сбрасываемой из очистных сооружений В связи с этим борьба со вспуханием в сущности сводится к подавлению роста и развития нитчатой бактериальной микрофлоры в обрабатываемой культуральиой среде

В главе 2 дано описание объектов исследования, применяемых материалов, методов исследований и способов обработки их результатов Исследование процессов культивирования микроорганизмов и осаждения биомассы активного ила производилось на лабораторных и пилотных установках различных технологических схем, смонтированных на действующих очистных сооружениях При испытаниях производился контроль физико-химических параметров исходной сточной воды, иловой суспензии и осветленной сточной воды, выводимой из отстойника Проводились также микробиологические исследования составов биоценозов активного ила и сопутствующей ему микрофлоры и процессов формирования флоккул m нитчатых и зооглейных бактерий на электронном и оптическом микроскопах

Использование современных методов научных исследований позволило определить влияние на технологические процессы различного рода внутренних и внешних воздействий и оценить эффективность предлагаемых конструктивных и технологических решений.

В главе 3 приведены результаты исследования влияния гидравлических режимов работы на функционирование аэротенков и, в частности, на нитчатое вспухание активного ила, и пути обеспечения устойчивой работы сооружений биологической очистки за счет гидравлического совершенствования аэрационных систем

Лабораторные эксперименты были проведены на четырех аэрационных системах активного ила, обеспечивающих различные степени смешения субстрата в культуральной водно-иловой смеси Системы I, II, III и IV отличались различными величинами дисперсионных чисел, которые количественно выражали степень смешения субстрата близкой " к бесконечности (полное смешение), 1,06, ОД 7 и 0,033 (практически поршневой поток).

Дисперсионные числа определялись методом последовательных приближений по следующему уравнению

где о2 - величина отклонения

В результате проведенной работы установлено, что тип используемого аэротенка (полного смешения или поршневого потока) и режим культивирования (полунепрерывный или непрерывный) в основном определяют гидравлические характеристики аэрационных систем Гидравлические параметры выражаются в виде степени перемешивания культуральной смеси, численно выражаемой величиной дисперсионного числа. Иловый индекс зависит от содержания нитчатой микрофлоры в аэротенке, величины дисперсионного числа и градиента концентрации субстрата по длине аэрационной системы Аэрационные системы с низкой степенью осевого перемешивания, т.е с малыми величинами дисперсионного числа, и высокими градиентами концентрации вдоль системы, характеризуются ростом ненитчатых (флоккулирующих) микроорганизмов и сдерживанием роста и развития нитчатых микроорганизмов

(1)

Поэтому контроль и управление ростом и развитием пигчачых микроорганизмов в смешанных культурах могут быть обеспечены путем поддержания соответствующей степени смешения субстрага, определяющей градиент концен грации субстрага по длине испытываемой аэрационной системы

Экспериментальные исследования показали, чго величина илового индекса зависит не только от дисперсионного числа аэрационной системы, но и от времени пребывания культуральной смеси в аэротенке и концентрации суспендированных твердых частиц в исходной сточной воде На рис 1 показана зависимость илового индекса от концентрации суснедировапных твердых частиц для всех четырех испытанных аэрационных систем

Рис. 1. Зависимость илового индекса от концентрации суспендированных твердых частиц

, 1000 w

10 "I-----—--

0 2 4 6 8 10

Концентрация суспендированных твердых частиц, г/л

—А— Базовый активный ил -е-Система I, D = оо, tcp = 36 сут -П- Система I, D = оо, tcp = 64 сут -е- Система IV, D = 0,033, tcp = 36 сут -в- Система IV, D = 0,033, t ср = 64 су *

Из рис 1 видно, что базовый ил из испытательной установки изменил величину илового индекса от 170 до 250 мл/г при изменении концентрации суспендированных в жидкости твердых частиц в диапазоне от 0,8 до, 4,0 г/л Величина илового индекса базового ила заметно меняются в процессе дальнейшего культивирования как в системе 1, так и в системе IV В системе IV, при дисперсионном числе 0,033 иловый индекс смешанной культуры был много лучше, чем индекс базовой культуры С другой стороны в системе I при дисперсионном числе, равном бесконечности, иловый индекс смешанной культуры был на много хуже, чем характеристики базовой культуры

Микробиологические исследования показали, что величина илового индекса активного ила непосредственно зависит от содержания нитчатых микроорганизмов в смешанных культурах Это означает, что степень смешения, количественно характеризуемая дисперсионным числом, влияет как на селекцию микроорганизмов, так и на иловый индекс в смешанной культуре В аэротенках с большой степенью смешения (большими дисперсионными числами) селективно преобладают нитчатые виды бактерий, что, с одной стороны, обеспечивает интенсивное потребление субстрата, а, с другой стороны, способствует увеличению илового индекса, т е вероятности нитчатого вспухания В аэротенках с поршневым потоком (малыми дисперсионными числами) имеет место обратный эффект качество очистки по сравнению с аэротенком-смесителем снижается, а иловый индекс уменьшается, что исключает возможность вспухания ила На рис 2 приведено изменение илового индекса и максимальной ХПК в зависимости от величины, обратной дисперсионному числу Видно, что степень смешения потоков, определяемая величиной дисперсионного числа, влияет не только на иловый индекс, но и на максимальную ХПК субстрата на входе в аэротенк

Микробиологические исследования выявили причины различия характеристик устойчивости смешанных культур, развивающихся в системах I и IV. В то время как площадь нитчатых организмов в поле микроскопа в системе I занимала 70-90%, в системе IV она занимала 15-30% Площади

нитчатых микроорганизмов в смешанной культуре, развиваемой в системах II и III, составляли примерно 60 и 40% соответственно

Рис. 2. Изменение илового индекса I и градиента химической потребности в кислороде в зависимости от обратного дисперсного числа

10 15 20 25 30 1/0

Иловый индекс —Химическое потребление кислорода

Следовательно, совершенно очевидно, что выражаемые через величины илового индекса различные характеристики устойчивости смешанных культур, развивавшихся в гидравлически различных системах, были вызваны различным составом нитчатых микроорганизмов в смешанных культурах Системы со слишком высокими и слишком низкими иловыми индексами не желательны на практике Первые их них создают хорошо очищенный выход, но управление смешанными культурами может быть слишком затруднено Смешанные культуры из вторых систем могут управляться легче, но выходящий поток содержит обычно более высокие концентрации суспендированных частиц Видимо оптимальная система должна обеспечивать, чтобы обработанная среда удовлетворяла как по величине илового индекса, так и по концентрации

суспендированных частиц в выходном стоке. На базе наших экспериментов видно, что наиболее оптимальной является система III с дисперсионным числом 0,17 - средняя концентрация суспендированных частиц в потоке была 13 мг/л и иловый индекс имел величину 90 мл/г.

Данные нашей работы подтверждают, что наиболее легко реализуемым на нракшке является гидравлический метод управления процессом культивирования смешанных культур микроорганизмов

Глава 4 посвящена разработке кинетической теории видовой селекции смешанной культуры активного ила Кинетическая теория базируется на уравнении Моно, допускающем различные констангы роста для различных видов микроорганизмов и, следовательно, различные соотношения между видовыми скоростями роста и концентрациями субстрата Как известно, скорость роста микроорганизмов зависит в основном от состава и концентрации субстрата Отношения между скоростью роста и концентрацией субстрат выражаются уравнением Моно:

1де ¡л (1/ч) видовая скорость роста, ft (1/ч) - максимальная скорость роста, ks (mi '/л) коне ган i а скорости;

S (м«/л) концен фация субстрата, лимитирующего рост. Ксли применить уравнение Моно к смешанной культуре, го станет ясно, «по абсолютные констангы роста ft и ks представляют собой средние величины, заданные константами роста индивидуальных видов бактерий и их удельным весом в культуре. Любое изменение содержания той или иной популяции культуры неизменно отражается в изменениях абсолютных констант роста

С использованием материалов исследований была разработана и проверена в лабораторных условиях кинетическая теория видовой селекции в смешанных культурах. Сущность теории состоит в том, что управление

микрофлорой в смешанных культурах достигается с помощью селектора -начальной (входной) части аэротенка Селектор формирует начальную часть биологического процесса усвоения органических загрязнений и характеризуется малой величиной дисперсионного числа (менее 0,2) и устойчивым градиентом концентрации субстрата

Для иллюстрации принципа селекции микроорганизмов в смешанной культуре можно рассмотреть случай, когда эту культуру формируют всего два вида бактерий (рис 3) Видно, что при малых концентрациях субстрата скорость роста вида А больше, чем скорость роста В Следовательно, доля вида А в культуре будет больше, чем вида В При концентрации субстрата около 32 мг/л (точка пересечения обоих кривых) оба вида достигнут одной и той же скорости роста и их доли в смешанной культуре будут одинаковы При более высоких концентрациях (после точки пересечения) вид В будет иметь более высокую скорость роста, следовательно, будет иметь место более высокая доля этой культуры

Рис 3 Графическое представление принципа селекции микроорганизмов в смешанной культуре

3, мг/л

■ А - нитчатые формы МО —о— В - флокулирующие формы МО I

Анализ результатов работы показал, что некоторые нитчатые микроорганизмы, а именно 8ркаегой1ш и ЬеисоЛпх, имеют ростовые характеристики, похожие на характеристики, представленные кривой А на рис 3 С другой стороны, зооглейные микроорганизмы имеют ростовые характеристики, аналогичные характеристикам, представленным кривой В Отсюда очевидно, что в аэротенке полного смешения при малой концентрации субстрата и высокой эффективности очистки нитчатые микроорганизмы должны превалировать Для того, чтобы минимизировать их пропорции в смешанной культуре необходимо поддерживать более высокие концентрации субстрата, что не является практичным с точки зрения снижения эффективности очистки В таком случае должно быть выгодно использовать аэротенк с поршневым потоком Градиенты концентрации субстрата, существующие вдоль этой системы, будут до определенной степени подавлять нитчатые микроорганизмы Установлено, что устойчивые градиенты концентраций предпочтительны только вдоль входной части системы с поршневым потоком Это означает, что селекцию необходимо предусматривать главным образом в этой входной части, почему она и может быть названа селектором

В соответствии с разработанной теорией в технологическую схему в качестве первой ступени целесообразно включение селектора, формирующего устойчивые градиенты концентраций субстрата с целью подавления нитчатых бактерий в смешанной культуре

Для управления процессом культивирования с целью продуцирования смешанных культур, имеющих величины илового индекса ниже 100 мл/г, необходимо обеспечить градиент удаления ХПК, превышающий 45 мг/л (рис 4), а также определенные соотношения между иловым индексом и дисперсионным числом

Рис. 4. Изменение илового индекса (I) в зависимости от профильтрованного ХПКтах в растворе

0 = 0,033

О 20 40 60 80 100 120 ХПКтах, мЮ2/л

На основании многочисленных экспериментов и после ряда теоретических выкладок предложено следующее уравнение для определения концентрации субстрата в водно-иловой смеси в селекторе

51--таг

где Бо, 8т (мг/л) являются соответственно величинами концентраций субстрата во входном, выходном потоке и в смеси, а Я - коэффициент рециркуляции

Комбинирование селектора с малодисперсным числом с тенком полного смешения создает условия, необходимые для подавления нитчатых микроорганизмов и парирования ударных нагрузок по загрязнениям Естественно, культура в селекторном тенке будет страдать от ударной нагрузки, но большая часть биомассы в этих условиях будет находиться в тенке полного смешения, что обеспечит необходимое разбавление

концентрированных загрязнений В то же время необходимо отметить, что селектор не может быть успешно использован для таких сточных вод, которые содержат токсичные компоненты в высоких концентрациях

Глава 5 посвящена разработке и проверке в лабораторных условиях аккумулятивно- регенерационной теории видовой селекции микроорганизмов активного ила в смешанных культурах. Аккумулятивно-регенерационная теория селекции микроорганизмов в смешанных культурах базируется на концепции аккумулирования и запасания растворенного экзогенного субстрата бактериальными клетками до их размножения В течение этого периода масса клеток увеличивается без какого-либо значительного увеличения количества клеток, а свойственное клеткам деление, связанное с увеличением содержания дезоксирибонуклеиновой кислоты, имеет место после периода аккумуляции Доминирующими микроорганизмами в смешанной культуре будут те, которые имеют наивысшие аккумуляционные способности и наибольшие скорости аккумуляции В качестве критерия аккумулирующей способности используется доля окисленного субстрата, удаленного в одном питательном цикле

В селекции микроорганизмов важную роль играют технологические факторы градиент концентрации субстрата по длине аэротенка, концентрация растворенного кислорода и время регенерации активного ила

Испытаниями установлено, что экзогенный субстрат, выраженный через ХПК, в начальной стадии аэрации удаляется с постоянной скоростью до начала деления бактериальных клеток, после чего рост активных клеток приводит к увеличению скорости удаления субстрата Максимальные значения аккумулирующей способности различных видов бактерий различны, при этом в процессе регенерации аккумулирующая способность также изменяется Если регенерационный период достаточно большой, чтобы полностью восстановить аккумулирующую способность всех видов бактерий в смешанной культуре, тогда доминирующими видами будут виды бактерий с самыми высокими аккумулирующими способностями и с самыми большими скоростями

аккумулирования. С помощью этого механизма может быть управляема селекция видов бактерий, населяющих активный ил

Результаты экспериментальных исследований обобщены на рис 5 Этот график демонстрирует соотношение между иловым индексом и долей окисленного субстрата Видно, что смешанная культура с низкой величиной илового индекса может быть получена только в такой системе, в которой было окислено минимум 50% удаленного субстрата. Из рис 5 следует, что 30% окисленного субстрата недостаточно для получения смешанной культуры с низкой величиной илового индекса В этом случае 70% субстрата трансформируется в биомассу (в кислородных единицах) и выход ила составляет 0,45-0,50 г/г

Рис. 5. Соотношения илового индекса (I) и доли окисленного субстрата (Р)

Р

О Система полного смешения в Система с поршневым потоком

Д Система полного смешения с отдельным регенератором ила А Система с посшневым потоком с отдельным регенератором

Для аккумулятивно-регенерационных систем (AP-систем) с отдельной регенерацией ила доля удаленного (окисленного) субстрата определяется по уравнению

(4)

Sn-Si AL

где X - средняя концентрация активного ила в АР-системе, t - среднее время пребывания сточной воды в АР-системе, г - средняя удельная скорость респирации в АР-системе, So - концентрация субстрата во входном потоке, S2 - концентрация субстрата в выходном потоке, AL - скорость подачи нагрузки на активный ил Для AP-систем без отдельной регенерации ила доля окисленного субстрата определяется по уравнению

rix Г /СЧ

р =------(5)

S0-S2 AL

где t = tm (1 + R), tn = tm x =xc

x - концентрация суспендированных беззольных твердых частиц хс - средняя концентрация суспендированных твердых частиц в контакторе,

tn - регенерационный период, необходимый для полного окисления аккумулированного субстрата,

tm - общее время аэрации активного ила в контакторе После контакта с субстратом на входе в контактор, микроорганизмы начинают окислять субстрат и таким образом регенерация ила непосредственно происходит в контакторе Следовательно, в AP-модели время регенерации определяется как общий период аэрации активного ила в одном АР-цикле

ts=tm+tr (6) Период аэрации в контакторе тот же самый как и гидравлическое время задержки смешанной жидкости

Аэрационный период в регенераторе определяется по уравнению

Аккумулятивная способность может быть полностью использована только в системе с достаточными градиентами концентраций субстрата и с достаточно длительными периодами регенерации, обеспечивающими окисление аккумулированного субстрата

В заключение этого раздела необходимо обратить внимание на некоторые практические пути превращения вспухающих систем в невспухающие Они обобщены на рис 6 Схема 6а показывает как подавить вспухание в малонагруженном аэротенке полного смешения В этом случае, небольшой селектор, состоящий из 3-5 узлов, должен предварять аэрационную установку Такой селектор может быть одновременно использован и как узел денитрификации Схема 6Ь показывают трансформацию ступенчатой аэрации в систему с поршневым потоком без или с отдельной регенерацией ила Схема 6с показывает как трансформировать сверхнагруженную всп>хшую систему в невспухшую систему

В главе 6 приведены результаты экспериментальных исследований процессов вспухания активного ила и путей исключения срыва работы очистных сооружений Глава содержит анализ внешних факторов, влияющих на конкурентный рост и количество нитчатых и зооглейных микроорганизмов во флоккулах активного ила, данные измерений концентрации нитчатых, выходящих из поверхности флоккул, и свободно плавающих нитчатых в окружающей жидкой среде

При флоккулировании нитчатые формируют скелеты для флоккул, к которым прикрепляются зооглейные микроорганизмы, и таким образом формируются плотные флоккулы Отсутствие нитчатых или их недостаточное количество приводит к формированию щипаного ила, когда флоккулы формируются в малые агрегаты (частицы), которые содействуют вторичной мутности (загрязненности) выходящего потока (III случай флоккулирования)

М1.

-

шш

w

мь

К',1-.-":. <!!,*■ "л-;>

Ч----■

«П

МЬ ж

Ш

ШШ:

--\

Я

КЯ

: V;

:

-и!

и

як

М1.

Рис. 6, Схемы аэрационных систем, поддерживающих (1) и подавляющих (2)

нитчатое вспухание. № - сточная иода; возвратный ищ МЬ- жидкая смссг,

Этот тип ила характеризуется высокими скоростями зонного осаждения и слабой очисткой жидкой среды.

Множество нитчатых, превосходящее их предельное содержание, приводит к тому, что их «хвосты», выступающие из флоккул, взаимодействую? с близкорасположенными флоккулами, продуцируя медленное осаждение и слабое уплотнение, т.е. нитчатое вспухание ила (I случай флоккулирования). Жидкая среда выше поверхности осажденного ила является, как правило,

coiiepmcHHo прозрачной, т.к. этот тип флоккул с хорошо развитым скелетом не имеет тенденции к измельчению флоккул. Более того, расгяпугая нитчатая сеть представляет собой эффективное натягивающее устройств (сеть) для любых малых частиц, текущих вверх через осевший мл.

Когда нитчатые присутствуют » достаточном количестве, чтобы продуцировать адекватные флоккульные скелеты без значительного выхода нитчатых «хвостов» в жидкую среду, образуются прочные флоккулы и ил, который хорошо осаждается и уплотняется (II случай флоккулировании).

Е la рис. 7 приведены микроснимки указанных выше чипов илов для случаев I, II и Ш флоккулирования.

Вспухший активный ил. Увеличение 300х

Невеиухший активный ил.

Увеличение i 50х

Щипаный активный ил. Увеличение 1200*

Рис. 7. Типы флоккул, определяемых уровнем нитчатых микроорганизмов.

\

Вырастание нитчатых из флоккул активного ила имеет место, когда условия внутри флоккул обеспечивают более высокие скорости роста для нитчатых микроорганизмов, чем для зооглейных микроорганизмов Одним из главных лимитирующих условий, относящихся к нарастанию нитчатых, является концентрация растворенного кислорода внутри флоккул При всех прочих равных условиях распределение концентрации растворенного кислорода будет зависеть от общей массовой концентрации кислорода в культуральной среде При этом надо иметь в виду, что при малой концентрации растворенного кислорода нитчатые микроорганизмы растут более быстро, чем зооглейные При высоких концентрациях растворенного кислорода правильным будет обратное утверждение

Анализ полученных технологических параметров процессов показал, что при высоких нагрузках во всех случаях имеет место возрастание количества и длины вытянутых нитчатых микроорганизмов, прикрепленных к флоккулам Кроме того, в этих же условиях наблюдается и увеличение количества и длины свободно плавающих нитчатых При этом в случае вспухания свободно плавающих нитчатых было в несколько раз больше, чем прикрепленных Эти явления можно объяснить, если учесть, что увеличение концентрации субстрата вызывает падение концентрации ОО внутри флоккул, которое в свою очередь стимулирует нитчатые к росту внутри флоккул Эти нитчатые продолжают расти и постепенно становятся настолько длинными, что в турбулентном окружении аэрационной емкости они разрываются и переходят в свободно плавающее состояние Турбулентный срыв нитчатых «хвостов» является также причиной того, что свободно плавающие нитчатые обычно имеют большие средние длины, чем прикрепленные нитчатые Это также объясняет, почему пиковые концентрации числа свободно плавающих нитчатых достигались позже, чем пиковые концентрации числа прикрепленных нитчатых

Показательные микрофотографии флоккут при различных видах аэрации и величинах концентрации растворенного кислорода приведены на рис. 8. Видно, что плотность нитчатых при более низких концентрациях

растворенного кислорода в системе выше* I 1итчатыс при более высоких концентрациях растворенного кислорода больше в диаметре, чем при более низких концентрациях растворенного кислорода к установке.

Флоккулы активною ила в условиях растворенного кислорода 1,3-1,8 мг/л. Увеличение 400*

Флоккулы активного ила а условиях растворенного кислорода 6,7-8,0 мг/л. Увеличение 200*

Рис. 8. Флоккулы вспухшего активного ила

Полученные результаты позволили выявить закономерности формирования флоккул активного ила при различных внешних условиях и разработать пути подавления нитчатой составляющей в составе биоценоза активного ила.

Таким образом, но результатам настоящей работы можно рекомендовать следующие способы обеспечения устойчивой работы сооружений биологической очистки путем подавления нитчатого вспухания активного ила:

выбор типа азротенка и технологических режимов сю функционирования (конструктивно-технологических параметров),

обеспечивающих оптимальные соотношения нитчатых и зооглейных микроор! анизмов в биоценозе активного ила,

регулирование гидравлических режимов потоков (степени перемешивания) и управление подачей сточной воды для формирования устойчивых i радиентов субстрата по ходу технологического процесса,

- управление концентрацией растворенного кислорода и органической иа» рузкой на ил в аэротенке путем регулирования подачи воздуха на аэрацию и возвратною активного ила в аэротенк соответственно,

- введение в технологическую схему селектора в качестве начальной ступени аэро!енка (в комбинации с аэротенком полного смешения или поршневою потока) и управление градиентом концентрации субстрата по его длине,

- введение в 1ехнологическую схему регенератора, совмещенного с аоротенком или в виде отдельного тенка, и управление продолжительностью регенерационного цикла и концентрацией растворенного кислорода в peí еперагоре

ВЫВОДЫ

1 Разработаны эффекшвные способы поддержания устойчивою функционирования систем биологической очистки сточных вод, обеспечивающие надежное исключение нитчатого вспухания и срыва в работе очистных сооружений

2 Эффективность управления ростом и развитием нитчатых форм микроорганизмов в смешанных культурах активного ила достигается путем opiанизации оптимального гидравлического режима течения потоков водно-иловой смеси, обеспечивающего возможность полного исключения нитчатого вспухания активного ила

Нерснекшвными технологическими методами управления ростом и развитием нигчашх микроорганизмов в аэротенке является регулирование уровня pací коренного кислорода и нагрузки по загрязнениям на активный ил

3 Аэрационные системы, реализующие гидравлические режимы с малой степенью осевого перемешивания потоков и технологические режимы подачи субстрата с высокими градиентами его концентраций по ходу технологического процесса обработки сточных вод, обеспечивают доминируюший рост ненитчатых (флоккулирующих) микроорганизмов и осуществляют эффективное ингибирование роста и развития нитчатых форм бактерий

4. Критерием гидравлического совершенства аэрационных систем, оценивающим запасы ее устойчивости, может служить дисперсионное число, являющееся численным выражением степени перемешивания культуральной смеси в аэротенках, определяющей интенсивность роста нитчатых форм микроорганизмов

Экспериментальные исследования различных аэрационных систем показали, что оптимальной является система с дисперсионным числом 0,17, обеспечивающая получение илового индекса не более 100 мл/г и качества очистки, удовлетворяющего требования, предъявляемым к сбросу сточных вод в открытые водоемы

5 Разработан метод подавления нитчатого вспухания в смешанных культурах с помощью селектора, обеспечивающий достижение в смешанных культурах величины илового индекса ниже 100 мл/г и характеризующийся низким градиентом субстрата по его длине (менее 25 мг/л по ХПК), малой величиной дисперсионного числа (менее 0,2) и оптимальным возрастом активного ила в биологической системе

6 Разработана и проверена в лабораторных условиях аккумулятивно-регенерационная теория видовой селекции в смешанных культурах

Установлено, что аккумулирующая способность микроорганизмов может быть полностью использована только в системе с достаточным градиентом концентрации субстрата и с достаточно длительным периодом регенерации, обеспечивающим окисление аккумулированного субстрата

7 Комбинирование малодисперсионного селектора с аэротенком полного смешения создает условия, необходимые для подавления нитчатых

микроорганизмов и реализации главного преимущества комплексного смешения - парирования ударной нагрузки по загрязнениям

Предложения для практики

1 На основании проведенных исследований разработаны

«Научно-методические рекомендации биотехнологических методов по

обеспечению устойчивого функционирования сооружений биологической очистки методом подавления нитчатого вспухания активного ила» (Утв Ректором МИКХиС, протокол №1, от 08 10 2007г),

2 Результаты и материалы выполненной работы использованы ГУП «МосводоканалНИИпроект» при проектировании очистных сооружений Московской городской онкологической больницы № 62, годовой экономоческий эффект от использования научно-исследовательской работы составляет 660 тыс руб, ОАО «Лизинг экологических проектов» г Москва при разработке проекта реконструкции очистных сооружений г Новосибирска с годовым экономическим эффектом 600 тыс руб„ ООО Интститут «Гражданпроект» г. Кирова при проектно-конструкторской разработках очистных сооружений г Кунгур Пермского края с годовым экономическим эффектом 550 тыс руб„ ООО «Инженерно-архитектурный центр» ДХО ЗАО ТАФ «Ахрпроект» при проектно-конструкторской роботе по очистным сооружениям поселков Шапша и Ярки Ханты-Мансийского района ХМАО с годовым экономическим эффектом 500 тыс руб , ОАО «Водоканал» г Ишим с годовым экономическим эффектом 720 тыс руб

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1 Баженов В И, Кичигина С Е Прогноз функционирования сооружений аэробной биологической очистки Экология и промышленность России 2007, №10, с 28-31

2 Баженов В И, Кичигина С Е. Кинетическая теория видовой селекции смешанной культуры и подавление нитчатого вспухания активного ила Достижения науки и техники 2007, № 9, с. 26-30

3 Кичигина С.Е , Баженов В.И Стабилизация илового индекса путем видовой селекции активного ила Водата§агте, 2007, № 2, с 2021.

4 Кичигина С Е, Баженов В.И., Зайнулин Н Р Видовая селекция микроорганизмов в смешанных культурах активных илов аэротенков - фактор флияния на состояние гидросферы Материалы 6-й международной научно-практической конференции «Ресурсы недр России: экономика и геополитика, геотехнология и геоэкология, литосфера и геотехника» г Пенза, 2007, с. 36-38

5 Баженов В.И , Кичигина С Е., БулановаА М Усовершенствование процессов очистки коммунальных сточных вод - аккумулятивно-регенерационная модель селекции микроорганизмов в смешанных культурах аэротенков Материалы 6-й международной научно-практической конференции «Ресурсы недр России, экономика и геополитика, геотехнология и геоэкология, литосфера и геотехника» г.Пенза, 2007, с 39-42

6 Кичигина С Е Баженов В И., Фролова А В Гидравлические режимы подавления нитчатого вспухания активного ила в аэротенке - задача эффективной работы очистных соорцужений Материалы 6-й международной научно-практической конференции «Ресурсы недр России экономика и геополитика, геотехнология и геоэкология, литосфера и геотехника», г Пенза, 2007, с. 52-55

Отпечатано в ООО "Мещера" г Щелково, Московская область, Свирская, 8а зак 893, тир ЮОэкз

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Кичигина, Снежана Евгеньевна

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность.

Цель и задачи.

Научная новизна.

Практическая значимость.

Апробация работы.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Бактериальная микрофлора и роль нитчатых бактерий в формировании условий вспухания активного ила.

1.2 Причины и последствия вспухания активного ила при биологической очистке сточных вод.

1.3 Селекция микроорганизмов активного ила при реализации процессов биологической очистки в аэротенках.

1.4 Основные пути оптимизации режимов и обеспечения устойчивой работы систем биологической очистки.

1.5 Выводы по обзору литературы.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Исследование влияния гидравлических режимов в аэротенке на нитчатое вспухание активного ила.

2.2 Исследование кинетической видовой селекции смешанной культуры и подавления нитчатого вспухания активного ила.

2.3 Исследование аккумулятивно-регенерационной видовой селекции микроорганизмов активного ила в смешанных культурах.

2.4 Исследование процессов вспухания нитчатого активного ила и путей исключения срыва работы очистных сооружений.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ В АЭРОТЕНКЕ НА НИТЧАТОЕ ВСПУХАНИЕ АКТИВНОГО ИЛА.

3.1 Гидравлические характеристики систем очистки.

3.2 Стабилизационные характеристики развивающейся сложной культуры.

3.3 Микробиологические испытания развивающейся сложной культуры.

3.4 Изменения концентрации субстрата и интенсивности дыхания в индивидуальных системах.

3.5 Очищающая способность индивидуальных систем.

3.6 Выводы по главе.

Глава 4. КИНЕТИЧЕСКАЯ ВИДОВАЯ СЕЛЕКЦИЯ СМЕШАННОЙ КУЛЬТУРЫ И ПОДАВЛЕНИЕ НИТЧАТОГО ВСПУХАНИЯ АКТИВНОГО ИЛА.

4.1 Результаты экспериментальных исследований.

4.2 Кинетика удаления субстрата в селекторах.

4.3 Выводы по главе.

Глава 5. АККУМУЛЯТИВНО-РЕГЕНЕРАЦИОННАЯ ВИДОВАЯ СЕЛЕКЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ АКТИВНОГО ИЛА В СМЕШАННЫХ КУЛЬТУРАХ.

5.1 Аккумулятивно-регенерационная селекция микроорганизмов в смешанных культурах.

5.2 Аккумулятивно-регенерационная модель.

5.3 Результаты экспериментальных исследований.

5.4 Выводы по главе.

Глава 6 ВСПУХАНИЕ НИТЧАТОГО АКТИВНОГО ИЛА И ПУТИ ИСКЛЮЧЕНИЯ СРЫВА РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ.

6.1 Результаты экспериментальных исследований.

6.2 Анализ полученных результатов.

6.2.1 Распространение нитчатых в активном иле.

6.2.2 Влияние нитчатых на вспомогательные процессы обработки.

6.2.3 Контроль нитчатых.

6.2.4 Влияние величины растворенного кислорода на нитчатые.

6.2.5 Влияние органической нагрузки на интенсивность роста микроорганизмов.

6.2.6 Кривые осаждения.

6.3 Выводы по главе.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Устойчивость функционирования систем биологической очистки путем исключения нитчатого вспухания активного ила"

Аэробная биологическая очистка сточных вод от органических примесей активным илом в системах очистных сооружений, включающих аэротенки и вторичные отстойники, применяется длительное время и имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с другими методами очистки.

Вместе с тем такая очистка сточных вод в ряде случаев имеет низкую надежность из-за плохой осаждаемости активного ила вследствие так называемого вспухания. Это явление связано с преобладающем ростом и накоплением в активном иле нитчатых микроорганизмов. Поэтому в большинстве случаев неудовлетворительная работа очистных сооружений связана с разделением сточной воды и активного ила во вторичном отстойнике. При плохом осаждении активного ила сточная вода, вытекающая из вторичного отстойника, содержит недопустимо высокие концентрации взвешенных веществ. В связи с этим не обеспечивается рециркуляция активного ила из вторичного отстойника в аэротенк. В результате процесс очистки полностью нарушается.

Вспухший активный ил характеризуется высокими значениями илового индекса. Если в обычном активном иле этот индекс не превышает 150 мл/г, то во вспухшем активном иле значение этого показателя может достигать 600 мг/г и более.

Наличие нитчатых микроорганизмов в активном иле нельзя рассматривать только как отрицательное явление. При малой концентрации они оказывают положительное действие на очистку сточной воды. Нитчатое микроорганизмы благоприятно влияют на формирование флоккул активного ила. Вследствие их армирующего действия увеличиваются размеры и повышается прочность флоккул. При наличии нитчатых микроорганизмов повышается степень осветления воды при отстаивании смеси сточной воды и активного ила. Это связано с тем, что нитчатые микроорганизмы обладают высокой способностью улавливать и удерживать взвешенные вещества, находящиеся в воде в коллоидном и мелкодисперстном содержании.

Поэтому при оптимизации технологии биологической очистки сточной воды активным илом задача состоит не в том, чтобы полностью исключить присутствие нитчатых микроорганизмов, а в том, чтобы обеспечить оптимальное соотношение нитчатых и флоккулирующих микроорганизмов в активном иле.

Необходимо также иметь в виду, что сбои в функционировании очистных систем могут быть обусловлены плохой работой не только вторичного отстойника, но и аэротенка. Это происходит в тех случаях, когда из аэротенка во вторичный отстойник поступает смесь сточной воды и активного ила, которую трудно или даже невозможно разделить. В последнее время выявлена связь вспухания активного ила с гидравлическим режимом потока иловой смеси в аэротенке. До недавнего времени аэротенк и вторичный отстойник рассматривались как раздельно функционирующие звенья системы без учета их взаимного влияния. В исследованиях последних лет выявлена четкая взаимосвязь в работе аэротенка и вторичного отстойника. От их нормального и слаженного функционирования зависят эффективность и надежность работы всей системы.

При проектировании аэротенков и назначении режимов их эксплуатации должны быть обеспечены условия получения активного ила, обладающего хорошей осаждаемости при последующем отстаивании во вторичном отстойнике.

Проблема обеспечения устойчивой работы систем очистки до настоящего времени остается наиболее острой в технике аэробной биологической очистки сточных вод активным илом в аэротенках. Несмотря на то, что по этим вопросам ведутся обширные интенсивные исследования и публикуется большое число работ до настоящего времени эта проблема остается не решенной.

Отсюда вытекает задача глубокого изучения механизма и динамики процессов формирования нитчатой микрофлоры и влияния ее на процессы, протекающие в системе биологической очистки. Только научно-обоснованный подход к решению этих вопросов позволит наметить и реализовать мероприятия технического и технологического характера, обеспечивающие надежное исключение таких опасных явлений как вспухание активного ила и срыв работы очистных сооружений в целом.

Цель и задачи

Целью настоящей работы являлась разработка способов обеспечения устойчивой работы сооружений биологической очистки путем подавления нитчатого вспухания активного ила.

При выполнении работы были поставлены следующие задачи:

- изучить механизм и динамику процессов формирования нитчатой микрофлоры и ее влияние на процессы, протекающие в системах биологической очистки;

- разработать методы культивирования сложных биоценозов активного ила, ингибирующих рост нитчатых форм бактерий и предотвращающих вспухание иловой массы в процессе ее осаждения;

- определить влияние конструктивно-технологических параметров и режимов работы аэротенков на развитие процессов нитчатого вспухания активного ила;

- выявить пути подавления нитчатого вспухания активного ила за счет регулирования гидравлических режимов потоков и управления подачей субстрата по ходу технологического процесса обработки сточных вод в аэротенках; определить критерии оценки гидравлического совершенства аэрационных систем, обеспечивающие возможность предотвращения срывных режимов при эксплуатации сооружений биологической очистки;

- разработать кинетическую теорию видовой селекции микроорганизмов в смешанных культурах, обеспечивающую результативное ингибирование активности нитчатой составляющей бактериальной микрофлоры и подавления нитчатого вспухания активного ила в аэротенках;

- разработать аккумулятивно-регенерационную теорию видовой селекции микроорганизмов активного ила в смешанных культурах на базе современных представлений о процессах аккумулирования и запасания растворенного субстрата в процессе культивирования;

- на основе экспериментальных данных провести анализ влияния внешних факторов (концентрации растворенного кислорода и органической нагрузки на активный ил) на относительный рост, размеры и содержание нитчатых и зооглейных микроорганизмов во флоккулах активного ила;

- сравнить эффективность воздушных и кислородных систем аэрации по их влиянию на степень нитчатого вспухания активного ила.

Научная новизна.

Разработаны эффективные методы контроля и управления ростом и развитием нитчатых форм микроорганизмов в смешанных культурах активного ила.

Установлен критерий гидравлического совершенства аэрационных систем, позволяющий по количественной оценке степени перемешивания, определить интенсивность роста нитчатых форм микроорганизмов и возможность срыва в работе сооружений биологической очистки.

Определены типы и конструктивно-технологические параметры аэрационных систем, обеспечивающие высокую устойчивость их эксплуатации и исключение нитчатых срывов при воздействии негативных внешних факторов.

Разработана и проверена в лабораторных условиях кинетическая теория видовой селекции микроорганизмов в смешанных культурах, базирующаяся на балансе концентраций субстрата и скоростей роста отдельных видов бактерий.

Определены оптимальные технологические параметры работы селектора, являющегося начальной ступенью аэротенка и обеспечивающего возможность подавления роста и развития нитчатых бактерий и парирование ударных нагрузок на аэротенк по органическим загрязнениям.

Разработана и проверена в лабораторных условиях аккумулятивно-регенерационная теория видовой селекции микроорганизмов в смешанных культурах, базирующаяся на использовании аккумулирующей способности микроорганизмов запасать значительные количества растворенного субстрата и окислять их в течение регенерационного периода.

Определены перспективные технологические методы управления функционированием нитчатой микрофлоры путем регулирования уровня растворенного кислорода в культивируемой среде и величины нагрузок по органическим загрязнениям на активный ил.

Практическая значимость.

Полученные результаты и выводы базируются на материалах теоретических и экспериментальных исследований систем биологической очистки сточных вод активным илом и позволяют с высокой степенью надежности рекомендовать их к практическому использованию в промышленных масштабах при создании новых и реконструкции действующих систем биологической очистки сточных вод коммунального и промышленного происхождения. Разработанные рекомендации и предложения подтверждены материалами теоретических и экспериментальных работ, показавших высокую степень сходимости, что обеспечивают возможность их надежного использования в производственных условиях с учетом особенностей конкретных видов сточных вод и характеристик очистных сооружений.

Апробация работы. ДАА !!!

На основании проведенных исследований разработаны научно-методические рекомендации по оптимизации характеристик и технологических режимов сооружений аэробной биологической очистки сточных вод активным илом: Научно-методические рекомендации по устойчивости функционирования систем аэробной биологической очистки методом исключения нитчатого вспухания активного ила, утвержденной ректором МИКХиС от 07 сентября 2007г.

Результаты и материалы выполненной работы использованы ГУЛ «МосводоканалНИИпроект» при проектировании очистных сооружений Московской городской онкологической больницы № 62, ОАО «Лизинг экологических проектов» г. Москва при разработке проекта реконструкции очистных сооружений г. Новосибирска, ООО Интститут «Гражданпроект» г. Кирова при проектно-конструкторской разработках очистных сооружений г. Кунгур Пермского края, ООО «Инженерно-архитектурный центр» при проектировании поселков Шапша и Ярки Ханты-Мансийского р-на ХМАО, ОАО «Водоканал» г. Ишим.

Материалы диссертационной работы доложены на 6-й международной научно-практической конференции «Ресурсы недр России: экономика и геополитика, геотехнология и геоэкология, литосфера и геотехника». г.Пенза, 2007.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Кичигина, Снежана Евгеньевна

200 ВЫВОДЫ

1. Разработаны эффективные способы поддержания устойчивого функционирования систем биологической очистки сточных вод, обеспечивающих надежное исключение нитчатого вспухания и срыва в работе очистных сооружений.

2. Эффективность управления ростом и развитием нитчатых форм микроорганизмов в смешанных культурах активного ила достигается путем организации оптимального гидравлического режима течения потоков водно-иловой смеси, обеспечивающего возможность полного исключения нитчатого вспухания активного ила.

Перспективными технологическими методами управления ростом и развитием нитчатых микроорганизмов в аэротенке является регулирование уровня растворенного кислорода и нагрузки по загрязнениям на активный ил.

3. Аэрационные системы, реализующие гидравлические режимы с малой степенью осевого перемешивания потоков и технологические режимы подачи субстрата с высокими градиентами его концентраций по ходу обработки сточных вод, обеспечивают рост ненитчатых (флоккулирующих) микроорганизмов и осуществляют эффективное ингибирование роста и развитие нитчатых форм бактерий.

4. Критерием гидравлического совершенства аэрационных систем может служить дисперсионное число, являющееся численным выражением степени перемешивания культуральной смеси в аэротенках, определяющей интенсивность роста нитчатых форм микроорганизмов.

Экспериментальные исследования различных аэрационных систем показали, что оптимальной является система с дисперсионным числом 0,17, обеспечивающая получение илового индекса не более 100 мл/г и качества очистки, удовлетворяющего требования, предъявляемым к сбросу в открытые водоисточники.

5. Разработан метод подавления нитчатого вспухания в смешанных культурах с помощью селектора, обеспечивающий достижение в смешанных культурах величины илового индекса ниже 100 мл/г и характеризующийся низким градиентом субстрата по его длине (менее 25 мг/л по ХПК), малой величиной дисперсионного числа (менее 0,2) и оптимальным возрастом активного ила в биологической системе.

6. Разработана и проверена в лабораторных условиях аккумулятивно-регенерационная теория видовой селекции в смешанных культурах.

Установлено, что аккумулирующая способность микроорганизмов может быть полностью использована только в системе с достаточной концентрацией градиентов субстрата и с достаточно длительными периодами регенерации, обеспечивающими окисление аккумулированного субстрата.

7. Комбинирование малодисперсного селектора с тенком полного смешения создает условия, необходимые для подавления нитчатых микроорганизмов и реализации главного преимущества комплексного смешения - парирования ударной нагрузки по загрязнениям.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Кичигина, Снежана Евгеньевна, Щёлково

1. Архипченко И.А., Васильев В.Б., Банина Н.Н., Яковлева Н.О. Регуляция активности микробных сообществ в аэротенке с возвратом биомассы. Изв. АН СССР. 1985, № 6, с. 906-912.

2. Барков А.В. Процесс флокуляции активного ила и механизмы деконтаминации в аэротенках. Сб. науч. тр. ВНИИВСГЭ. 1995, № 97, с. 115-120.

3. Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии. В 2-х частях. М., Мир, 1989.

4. Бигон М., Хартер Дж., Таусент К. Экология. Особи, популяции, сообщества. М., Мир, 1989.

5. Биологическая очистка сточных вод и отходов сельского хозяйства. Под ред. М.Ж. Кристапсона. Рига, 1991.

6. Биотехнология. Под ред. А.А. Баева. М., Наука, 1984, 309 с.

7. Биотехнология. Принципы и применение. Под ред. И. Хиггинса, Д Беста, Д. Джонса. М, Мир, 1988, 479 с.

8. Бондарев А.А. Регулирование прироста активного ила в сооружениях биологической очистки сточных вод. Труды института «ВНИИВОДГЕО»: «Сооружения для очистки сточных вод и обработки осадков. М., 1987, с. 50-53.

9. Вавилин В.А. Анализ модели процесса биологической очистки воды. Химия и технология воды. 1985, № 7, с. 11-14.

10. Ю.Вавилин В.А. Время оборота биомассы и деструкция органических веществ в системах биологической очистки. М., Наука, 1986.

11. Варваров В.В., Брындина JI.B., Ильина Н.М. Биологическая очистка сточных вод. Экология и безопасность жизнедеятельности, 1996, № 1, с.46.48.

12. Великанов A. JI. Моделирование процессов функционирования водохозяйственных систем. М., Наука, 1983.

13. Виестур У.Е., Шмите И. А., Жилевич А.В. Биотехнология. Биотехнологические агенты, технология, аппаратура. Рига, 1987,263 с.

14. Воробьева Л.И. Техническая микробиология. М., 1987. 370 с.

15. Гарнаев А.Ю., Седых Л.Г. и др. под ред. Кринстонсона М. Биологическая очистка сточных вод и отходов сельского хозяйства. Динамические модели. Рига. 1991.

16. Грищенко С.В., Газиева A.M., Филиппова Н.А. Использование адаптированной микрофлоры для очистки сточных вод. Очистки воды. Тез. Докл. Конф. Киев. 1988, с. 99-100.

17. Громов Б.В. Строение бактерий. Учебное пособие. Л., Изд-во ЛГУ, 1985. -192с.

18. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий. Учебное пособие. Л., Изд-во ЛГУ. 1989, с. 22-36.

19. Гюнтер Л.И. Влияние технологических параметров работы аэротенков на формирование биоценозов и биохимические характеристики активного ила. Научн.тр. Академии коммун, хозяйства им. К.Д. Памфилова, 1976, вып. 105, с. 3.

20. Денисов А.А, Блехерман Б.Е., Евдокимова Н.Г. Тонкая структура внеклеточных биополимеров микроорганизмов активного ила //Доклады ВАСХНИЛ, 1988, N 10, с. 39-41.

21. Денисов А.А. Аэробная биологическая очистка сточных вод Вестник сельскохозяйственной науки, 1988, N 8, с. 123-127.

22. Денисов А.А. Гидравлическая эффективность аэротенков. Мяснаяиндустрия. 1996, № 3, с.26-27.

23. Денисов А.А. Повышение эффективности и надежности биологической очистки сточных вод. М. ВНИИТЭИАгропром, 1989.

24. Денисов А.А. Повышение эффективности и надежности биологической очистки сточных вод. В кн.: «Научные основы производства ветеринарных препаратов», Сбор ник научных трудов ВГНКИ ветеринарных препаратов. Москва, 1989, с. 126-130.

25. Денисов А.А. Полунепрерывный режим аэробной биологической очистки сточных вод активным илом. В кн.: «Научные основы производства ветеринарных препаратов», Сборник научных трудов ВГНКИ ветеринарных препаратов. Москва, 1989, с. 131-135.

26. Денисов А.А. Продленная аэрация при аэробной биологической очистке сточных вод активным илом. Вестник сельскохозяйственной науки. 1991, N7, с. 115-120.

27. Денисов А.А., Щербина Б.В., Семижон А.В. Аэробная очистка сточных вод. Ветеринария, 1995, № 5, с. 48-49.

28. Денисов А.А., Щербина Б.В., Семижон А.В. Очистка сточных вод на животноводческих комплексах. Молочное и мясное скотоводство, 1995, № 4, с. 2-6.

29. Долженко JI.A. Экология биотрансформации при очистке сточных вод.1. М. Стройиздат, 2001.

30. Драгинский JI.H., Евилевич М.А., Бегачев В.И. Моделирование аэрационных сооружений для очистки сточных вод. Л., Химия. 1980.

31. Евилевич М.А., Брагинский JI.H. Оптимизация биохимической очистки сточных вод. JL, Стройиздат, 1989.

32. Егоров Н.С., Олескин А.В., Самуилов В.Д. Биотехнология. Проблемы и перспективы. М., Наука, 1987, 459 с.

33. Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.:Акварос, 2003.

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

35. Зб.Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты. Л., Химия, 1987, 204 с.

36. Иванов Г.Г., Эль Ю.Ф. и др. Повышение эффективности работы крупноразмерных аэротенков. Водоснабжение и санитарная техника. М., 1991,№ 1, с. 11-13.

37. Ивановский Р.Н. Биоэнергетика и транспорт субстрата у бактерий. М., Изд-во МГУ, 2001.

38. Иммобилизованные клетки. Методы. Под ред. Д. Вудрова . М., Наука, 1988,215 с.

39. Инструкция по лабораторному контролю очистных сооружений на животноводческих комплексах Министерства сельского хозяйства СССР от 17.11.80г.

40. Карелин А.Я., Жуков Д.Д., Журов В.Н., Репин Б.Н. Очистка производственных сточных вод в аэротенках. М., Стройиздат, 1983.

41. Карелин А.Я., Репин Б.Н. Биохимическая очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности. М., Пищевая промышленность, 1974, с. 9-159.

42. Кислухина О.В., Калунянц К.А., Аленова Д.Ж. Ферментативный лизис микроорганизмов. Алма-Ата. Раун, 1990.

43. Кожевин П.А. Микробные популяции в природе. М., МГУ. 1989.

44. Кощеенко К.А., Суходольская Г.В., Иммобилизация клеток микроорганизмов. Иммобилизованные клетки в биотехнологии. Пущино, 1987.

45. Кузнецов С.И., Дубинина Г.А. Методы изучения водных микроорганизмов. М., Наука, 1989. -188с.

46. Ленский Б.П. Проектирование и расчет очистных сооружений канализации. Ростов, 1988.

47. Ливке В. А., Гендрусева Н.П„, Сенинец Т. В. Предочистка избыточным активным илом сточных вод производств анилинокрасочной промышленности. Химия и технология воды. 1990, Т. 12, N 5, с. 466-463.

48. Липеровская Е.С. Гидробиологические индикаторы состояния активного ила и их роль в биологической очистке сточных вод: Общая экология. Биоценол. Гидробиол. Итоги науки и техники ВИНИТИ. 1977, № 4, с. 169.

49. Лукиных Н,.А. Биологическая очистка городских сточных вод и перспективы ее развития в России. Материалы Международного конгресса «Вода: экология и технология», М., 1994, с. 819-820.

50. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М., Химия, 1984.

51. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология, т. 1. Теоретические основы инженерной экологии. М., Высшая школа, 1996, с.111.134, 202-225.

52. Мамаева Н.В. Изменения состава и численности организмов активного ила в зависимости от условий очистки сточных вод. В сб.ст «Простейшие активного ила». Л., Наука, 1983, с. 125-129.

53. Мартынов С.И. Взаимодействие частиц в суспензии. Казань, 1998.

54. Математические модели и методы управления крупномасштабными водными объектами. М., Наука, 1987.

55. Математические модели контроля загрязнения воды. М., Мир, 1981.43

56. Методические рекомендации по гидробиологическим исследованиям навозных стоков в процессе их обеззараживания в водных экосистемах. ВАСХНИЛ. М., 1983, с. 3-18.

57. Механическая и биологическая очистка сточных вод и обработка осадков предприятий агропромышленного комплекса. Сборник научных трудов ВНИИ ВОДГЕО, М., 1986.

58. Моделирование и прогнозирование в экологии. Рига, 1980.

59. Мосичев М.С., Складнов А.А., Котов В.Б. Общая технология микробиологических производств. М., Легкая промышленность, 1982.

60. Науменко З.С. Изучение особенностей биоценоза активного ила при различных технологических режимах работы аэротенков свинокомплексов. Автореферат диссертации. С.-П., 1994.

61. Никовская Г.Н. Адгезионная иммобилизация микроорганизмов в очистке воды. Химия и технология воды. 1989, Т. 11, № 2, с. 158-169.

62. Оценка продолжительности очистки сточных вод в аэротенках и регенерации активного ила. М., Химия и технология воды, 1988, т. 10, № 1, с. 73-85.

63. Пааль JI.JL, Кару Я.Я., Мельдер Х.А. и др. Справочник по очистке природных и сточных вод. М., Высшая школа, 1994, 336с.

64. Павлова И.Б. и др. Применение компьютерной телевизионной морфоденситометрии в изучении микробного антагонизма. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, № 7,1994, с. 63-66.

65. Павлова И.Б. и др. Электронно-микроскопическое исследование развития бактерий в колониях. Гетероморфный рост бактерий в процессе естественного развития популяции. ЖМЭИ, 1990, № 12, с. 12-15.

66. Перт С.Д. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. М., 1988, 350 с.

67. Печуркин М.С. Смешанные проточные культуры микроорганизмов. Новосибирск. Наука, 1981.

68. Печуркин Н.С. Смешанные культуры микроорганизмов новый этап вразвитии теоретической и прикладной микробиологии. Смешанные проточные культуры микроорганизмов. Новисибирск.Наука. 1981, с. 3-25.

69. Печуркин Н.С., Брильков А.В., Марченкова Т.В. Популяционные аспекты биотехнологии. Новосибирск. 1990.

70. Писаренко В.Н. Оценка технологической эффективности работы очистных сооружений канализации. М., Стройиздат, 1990.

71. Победимский Д.Г. Экологическая биотехнология. Казань, 1992.

72. Постников И.С. и др. Очистка сточных вод в аэротенках-отстойниках. Изд. МКХ РСФСР, 1989.

73. Райнина Е.И., Бачурина Р.П., Мехлис Т.А. Биотехнология. 1986, № 4, с. 65-70.

74. Романов П.Г. Методы расчета процессов химической технологии. М., Химия, 1993.

75. Садовская Г.М., Ладыгина В.П., Теремова М.И. Фактор нестабильности в процессе биодеградации сточных вод. Биотехнология, 1995, № 1-2, с.47-49.

76. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. М.б 1987, 411 с.

77. Сироткин А.С. Современные технологические концепции аэробной биологической очистки сточных вод. Казань, КазГУ, 2002.

78. Строительные нормы и правила, Канализация, Наружные сети и сооружения. СНиП 2.04.03-85. М., Стройиздат, 1986.

79. Сысуев В.В. Современные методы и оборудование для аэрации жидкостей при биологической очистке сточных вод. М. Стройиздат, 1990.

80. Таварткиладзе И.Н. Сорбционные процессы в биофильтрах. М., Стройиздат, 1984.

81. Технические записки по проблемам воды. «Дегремон». т. 1. М: Стройиздат, 1983, с. 61-115, 139-149, 161-203.

82. Технические записки по проблемам воды. «Дегремон». т. 2. М: Стройиздат, 1983, с. 750-823.

83. Тед В.В. и др. Контакты между клетками в бактериальных колониях. ЖМЭИ, 1991, №2, с. 7-13.

84. Топников В.Е., Вавилин В.А. Биохимическое потребление кислорода для вод различной загрязненности. Водные ресурсы. 1986, № 1,с. 128-133.

85. Цыганов С.П., Тарасенко Н.Ф. и др. Динамика численности микроорганизмов активного ила при аэробной биологической очистке сточных вод. Микробиологический журнал, 1985, т. 47, № 1, с. 36-40.

86. Чернобережский Ю.М. Основы микробиологии и химии воды. М., Наука, 1988.

87. Чурбанова И.Н. Микробиология. М., Высшая школа, 1987, 239 стр.

88. Шлегель Г. Общая микробиология. М, Мир, 1987, 566 с.

89. Экологическая биотехнология. Пер. с англ. Под ред. К.Ф.Форстера, Д.А.Дж.Вейза. Л., Химия, 1990, с. 7-36, 90-116.

90. Яковлев С.В. и др. Биологическая очистка производственных сточных вод. Процессы, аппараты, сооружения. М., Стройиздат, 1985.

91. Яковлев С.В. и др. Очистка производственных сточных вод. М., Стройиздат, 1985.

92. Яковлев С.В., Капелюш В.В. Влияние структуры потока в аэротенке на физиологическую активность ила. Труды института «ВОДГЕО»: Механическая и биологическая очистка сточных вод и обработка осадка предприятий агропромышленного комплекса. М,: 1986.

93. Яковлев С.В., Карюхина Т.А. Биотехнологические процессы в очистке сточных вод. М: Стройиздат, 1980.

94. Ю0.Яковлев С.В., Ленский Б.П. Расчет аэротенков-вытеснителей. Водоснабжение и санитарная техника. 1989, № 3, с. 5-7.

95. Яковлев С.В., Морозова К.Д. и др. Очистка сточных вод в аэротенках-смесителях и аэротенках-вытеснителях. Труды института «ВОДГЕО»: Сооружения для очистки сточных вод и обработки осадков. М., 1987, с. 36-41.

96. A1-Sahwani M.F., Al-Rawi Е.Н. Bacterial extracellular material from brever waste-water for row water treatment. Biol. Wastes. 1989, v. 28, n 4, c. 271-276.

97. Artur R.M. New Concepts and Practices in Activated Sludge Process Control. Activated Sludge Process Control Series. 1982.

98. Benefield L.D. Biological process design for wastewater treatment. 1980.

99. Borja R., Alba J., Carrido S.E. Effect of aerobic pretreatment with Aspergillus terreus on the anaerobic digeston of olive-mill wasterwater. Biotechnol and Appl. Biochem., 1995, vol. 22, N 2, p. 233-246.

100. Bulking of activated sludge: Preventative and remedial methods. Editors: Chambers В., Tomlinson E.J., 1982.

101. Chambers B. Effect of longitudinal mixing and anoxis zones on setteability of activated sludge. In: Bulking of activated sludge: Preventative and remedial methods. Editors: Chambers В., Tomlinson E.J., 1982.

102. Chatib В., Grasmick A., Elmaleh S., Ben Aim R. Biological wastewater treatment in a three-phase fluidized bed reactor in Biological Fluidized Bed Treatment of Water and Wastewater. Chichester, 1981.

103. Chiesa S.C., Irvine R.L. et al. Feast /Family growth enviroments and activated sludge population selection. Biotechnology and Bioengineering, 1985, vol.1. XXVII, p. 562-569.

104. Chiesa S.C., Irvine R.L. Growth and control of filamentous microbes in activated sludge: an integrated hypothesis. Water Research, 1985, vol. 19, N 4, p. 471-479.

105. Chiesa S.C., Irvine R.L. Growth and control of filamentous microbes in activated sludge: an integrated hypothesis. Water Research. 1985. Vol. 19, nb 4. P. 471—479.

106. Chudoba J. Control of activated sludge filamentous bulking. Water Research. 1985. Vol. 19, №8. p. 1017-1022.

107. Chudoba J. et al. Control of activated sludge filamentous bulking. IV. Effect of sludge regeneration. Water Reseach, 1982, vol. 14, p. 73-93.

108. Chudoba J. et al. Control of activated sludge filamentous bulking. V. Experimental verification of a kinetic selection theory. Water Reseach, 1985, vol. 19, N2, p. 191-195.

109. Chudoba J. et al. Control of activated sludge filamentous bulking. VI. Formulation of basic principles. Water Reseach, 1985, vol. 19, N 8, p. 10131022.

110. Chudoba J. et al. Control of activated sludge filamentous bulking. II. Selection of microorganism by means of a selector. Water Research. 1973. Vol. 7. p. 1389-1400.

111. Clifft R.C., Andrews J.F. Predicting the dynamics of oxigen utilization in the activated sludge process. Journal WPCF, 1981, vol. 53, N 7, p. 1219-1232.

112. Curds C.K. Division rate and bacterial food supply as factors in the ecology of freshwater ciliates in activated sludge. Progress in Protozoology. 1965. № 91.

113. Curds C.R. Theoretical study of factors influencing the microbial population dynamics of the activated-sludge process. Water Research. 1973. n. 7. p.1269—1284.

114. Curds C.R., Cockburn A. Protozoa in biological sewage-treatment processes. Water Research. 1970. Vol. 4, No 3. p. 225—249.

115. Curds C.R., Hawkes, Eds. Ecological aspects of used-water treatment. Vol. 1. Academic, London. 1975.

116. Curds C.R., Hawkes, Eds. Ecological aspects of used-water treatment. Vol. 2. Academic, London. 1983.

117. Da-Hongli, Ganczarcryk J. Flow through activated sludge floes. Water Research. 1988. Vol. 22, no. 6, p. 789-792.

118. Daigger G.T., Grady C.P. The dynamics of microbial growth on soluble subetrates. Water Research, 1982, vol. 16, p. 365-382.

119. Dao-hong, Granozarcozug J J. Structure of activated sludge floes. Biotechnol. And Bioeng. 1990, v. 35, n 1, p. 57-65.

120. Dold P.L., Ekama G.A., Marais G.R. A general model for the activated sludge process. Progr. Water Technol. 1980. Vol. 12, № 6. p. 47-77.

121. Downing A.L., Painter H.A., Knowles G. Nitrification in the activated-sludge process. J.and Proc, Inst. Sewage Purification. 1964. № 2, p. 130-158.

122. Ecoles C.R., Horan N.J. Mixed culture modeling of activated sludge flocculation with a computer controlled fermenter. Adv. Ferment.2.Proc. Conf., London. 1985, p. 51-60.

123. Eikelboom D.H. Filamentous organisms observed in activated sludge. Water Research. 1975. №9. pp. 365—368.

124. Eikelboom D.H. Microscopic sludge investigation in relation to treatment plant operation. Bulking of activated sludge: preventative and remedial methods/ Eds: B. Chambers, E.J.Tomlinon. Chichester, England, 1982. p. 4762.

125. Eikelboom D.H., Buijsen HJ.J. Microscopic sludge investigation. Delfts, The Netherlands, 1981

126. Ekama G.A., Marais G.R. Sludge settleability and secondary settling tank design procedures. Water Pollution Control. 1986. pp. 101 -113.

127. Elmalen S., Grasmick A. Mathematical models for biological aerobic fluidized bed reactors in Mathematical Models in Biological Waste Water Treatment, ed. Grouiec M.J., 1992.

128. Elsas J.D., Heijnen C.E. Methods for the infroduction of bacteria info sois: a review. Biol. Fertil. Soils. 1990, n. 10, p. 127-133.

129. Ericsson L., Aim B. Stady of flocculation mechanisms by observing effects of a complexing agent on activated sludge properties. Kracow. 1989, c. 31-38.

130. Errobo L.H., Munch B. Practical application of knowiedge on the survival of pathogenic and indicator bacteria in aerated and non-aerated slurry: Hygienie problems of animal manures. Univ. Hohenheim, Inst. Animal Mtd. And Hyg. Stuttgart. 1983.

131. Filamentous microorganism bulking of activated sludge. News Qart. 1981, v. 31, n. 2, p. 3-4.189 Барк

132. Forster C.F. et al. Activated sludge settlement some suppositions and suggestions. Water Pollution Control. 1980. n 3. p. 338-351.

133. Forster C.F. Waste water treatment as a fermentation process. J. Appl. Chem. Biotechnol. 1976, Vol. 26, No 4. P. 288-294.

134. Gehr R et al. Removal of extracellular material. Technigues and pitfalls. Water Research, 1985, vol. 17, N 12, p. 1743-1748.

135. Goodvin J.A.S., Forster C.F. A further examination into the composition of activated sludge surfaces in relation to their settlement characteristics. Water Research. 1985. Vol. 19, № 4. p. 527-533.

136. Grutch J.F. The S of wast-water treatment environmental science and techology, 1980, vol. 14, p. 276-281.

137. Hamkes H.A. Activated Sludge. In: Ecological Aspects of used-water Treatment. Edited by Curds C.R. and Hamkes H.A., vol. 2, Biological Activities and Treatment Processes, 1983.

138. Hejzlar J., Chudoba J. Microbial polimers in the aguatic environment. II. Isolation from biologigally non-purified and purified municipal waste water analisis. Water Research, 1986, vol. 20, N 10, p. 1217-1221.

139. Houtmeyers J. et al. Relation between substrate feeding pattern and development of filamentous bacteria in activated sludge processes. Part 1: Influence of Process Parameters. European J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1980. n. 9. p. 63-77.

140. Houtmeyers J. Relation between substrate feeding pattern and development of filamentous bacteria in activated sludge process. Agriculture. 1978. Vol. 26, no l.P. 135.

141. Jenkins D. et al. Causes and control of activated sludge bulking. Water Pollution control. 1984. p. 455-472.

142. Jeppson U. Modelling aspects of wastewater treatment processes. 1996.

143. Ketchum L.H. et al. Ferst cost analisis of sequencing batch biological reactors. JWPCF, 1989, vol. 51, N2, p. 288-297.

144. Logan B.E., Hunt J.R. Bioflocculation as a microbial response to substrate limitations. Biotechnology and Bioengineering, 1988, vol. 31, N2, p. 91-101.

145. Lovett D.A. et al. Activated sludge treatment of abatoir wastewaters. I. Influence of sludge and feeding pattern. Waster Recearch, 1984, vol. 18, N 4, p. 429-434.

146. Lovett D.A. et al. Effect of sludge and substate composition on the settlingand devatering characteristics of activated sludge. Water Recearch, 1983, vol. 17, N11, p. 1511-1515.

147. Mathematical model in biological waste water treatment. 1985.

148. Messing R.A., Oppergmann R.A., Kolot F.B. Immobilized Microbial Cells. 1994, v. 106, p. 12-28.

149. Michiels K., Verreth C. Vanderleyden J. Azospirillum lipoferum and Azospirillum brasilence surface polusacchatide mutants that are affected in flocculation. J. Appl. Bacteriol. 1990, v. 69, n 5. p. 705-711.

150. Microbial Adhesion to Surfaces / Eds. R.C.W. Berceley, J.M. Lynch. N.Y.: Ellis Horwood Ltd. 1980.

151. Modelling of biological wastewater treatment. 1985.

152. Neu T.R. Microbial 'footprints" and the general ability of microorganisms to label interfaces. Can. J. Microbiol. 1992, v. 38, n. 10, p. 1005-1008.

153. Palm J.C. et al. Relationship between organic loading, dissolved oxygen concentration and sludge settledbility in the completelymixed activated sludge process. Jour. WPCF, 1980, vol. 52, N 10, p. 2484-2506.

154. Palm J.C. et al. Relationship between organic loading, dissolved oxygen concentration and sludge settleability in the completely mixed activated sludge process. Journal WPCF. 1980. Vol. 52, n 10. p. 2484-2506.

155. Parker D.S. Assesment of secondary clarification design concepts. Lour. WPCF, 1983, vol. 55, N4, 350-359.

156. Pipes W.O. Bulking deflocculation and pinpoint floe. Journal WPCF. 1979. Vol. 51, no 1. p. 62-70.

157. Poole J.E.P. A study of the relationship between the mixed liquor fauna and plant performance for a variety of activated sludge sewage treatment works. Water Research. 1984. Vol. 18, n. 3, p. 281- 289.

158. Recherches dans le domaine des ecoulements indusnriels. 1988.

159. Sato Т., Ose Y. Floc-forminh substances extracted from activated sludge by sodium hydroxide solution. Water Research, 1980, vol. 14, p. 333-338.

160. Seiskari P., Linko Y.Y., Linko P. Adsorbtion Gloconobacter oxydans on nailon spills. Appl. Microbial. Biotechnol. 1985, v. 21, p. 356-360.

161. Sezgin M. Variation of sludge volume index with activated sludge characteristics. Water Research. 1982, vol. 16, p.

162. Straver M.H., Smit G., Kijne J.W. Purification and partial characterization of a flocculin from brewer's yeast. Appl. Environ Microbiol. 1994, v. 60, n 8, p. 2754-2758.

163. Switzenbaum M.S., Plante T.R., Woodworth B.K. Filamentous bulking in Massachusetts: extent of the problem and case studies. Water Sci. Tech. 1992. Vol. 25, n. 4-5, p.265-271.

164. Tuntoolavest M. et al. Factors affeccting the clarification performance of activated sludge final settlers. Jour. WPCF, 1983, vol. 55, N 3, p. 234-248.

165. Tuntoolavest M., Grady C.P.L. Effect of activated sludge operational conditions on sludge thickening characteristics. Jour. WPCF, 1982, vol. 54, N 7, p. 1112-1117.

166. Van Veen W.L et al. Some growth parameters of Haliscomenobacter hydrossics a bacterium occurring in bulking activate dsludge. Water Research. 1982, Vol. 16. p. 531-534.

167. Wang D.I.C., Cooney C.L., Deman A.L. Fermentation and Enzyme

168. Technology. 1989, p. 241-350.

169. Wang L.K., Borgenthal Т., Wang M.H. Kinetics and stoichimetry of respiration in biological treatment process. Jour, of Environmental Sciences, 1991, January/februaiy, p. 39-43.

170. Wanner J., Kucman K., Grau P. Activated sludge process combined with biofilm cultivation, Water Research. 1988. Vol. 22, № 2. p. 207-215.

171. Weber W.J., Jones B. Toxic substance removal in activated sludge and РАС treatment systems. U.S. EPA NTIS No. PB-86-18242 J/AS. 1983.

172. White D.C., Benson P.H. Determination of biomass, physiological status, community structure, and extracellular plaque of the microfouling film. 1984. p. 68-74.

173. Williams T.M., Uns R.F. Isolation and characterization of filamentous bacteria present in bulking activated dludge. Appl. Microbiol, and Biotechnol. 1985, v. 22, n 4, p. 273-282.

174. Zhmur N.S. The causes and measures of counteraction to excessive wastage of activated sludge from secondary tanks. Biology in Water Management: Abs. of the Intern. Conf. Budapest, 1987, p. 81.