Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Гидродинамика и массопередача кислорода в аэрационных сооружениях

ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Гидродинамика и массопередача кислорода в аэрационных сооружениях"

На правах рукописи

ПРОНИН Алексей Александрович

ГИДРОДИНАМИКА И МАССОПЕРЕДАЧА КИСЛОРОДА В АЭРАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЯХ

03.00.23 - биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Щелково -2005

На правах рукописи

ПРОНИН Алексей Александрович

ГИДРОДИНАМИКА И МАССОПЕРЕДАЧА КИСЛОРОДА В АЭРАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЯХ

03.00.23 - биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Щелково ^¿005

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности РАСХН и Московском институте коммунального хозяйства и строительства.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Денисов Аркадий Алексеевич Научный консультант:

кандидат технических наук, доцент Павлинова Ирина Игоревна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кандидат технических наук

Римарева Любовь Вячеславовна Шеломков Александр Сергеевич

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский

институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии РАСХН г. Москва

Защита состоится 28 октября 2005г 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 26 сентября 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета ^ " Фролов Ю.Д.

ГФС ЫАИНОНАЛЬНАЯI ВМБЛИОТЕКА |

£ГЗГ%&

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Аэрационные бассейны являются основными сооружениями биологической очистки сточных вод с использованием активных илов В этих сооружениях в аэробных условиях биомасса активного ила усваивает органические вещества, сбрасываемые со сточными водами.

Гидродинамические процессы, происходящие в бассейне, в значительной степени определяются его геометрическими параметрами (размерами, формой и объемом), уровнем воды над системой аэрации и расположением системы аэрации в бассейне.

Циркуляция сточной воды в бассейне позволяет:

- поддерживать во взвешенном состоянии твердые частицы микроорганизмы активного ила или микроносители и таким образом обеспечивать необходимый контакт между ними и субстратом;

- обеспечивать массообмен путем передачи кислорода воздуха в сточную волу для питания микроорганизмов.

Изучение циркуляционных процессов и процессов массопереноса кислорода в аэрируемых бассейнах необходимо для обеспечения оптимальных условий биологической очистки сточных вод, содержащих органические загрязнения.

Диссертационная работа выполнялась на промышленных объектах и полупромышленых установках, смонтированных на очистных сооружениях, а также в лабораторных условиях в отделе охраны окружающей среды ВНИТИБП.

Цель и задачи исследования.

Целью настоящей работы являлось исследование гидродинамических и массообменных процессов в аэрационных сооружениях и разработка путей повышения эффективности биологической очистки сточных вод.

При выполнении работы были поставлены задачи:

- исследовать процессы циркуляции жидкости в аэрационных сооружениях и их зависимость от геометрических параметров бассейнов, типа и расположения устройств для аэрации;

- изучить механизмы поддержания во взвешенном состоянии твердых частиц различных видов (сферических частиц, моделей флоккул активного ила и реальной биомассы активного ила) в аэрационных сооружениях;

- исследовать процессы массопередачи кислорода в аэрационных бассейнах и влияние на них различных факторов конструктивно-технологического характера;

разработать методы экстраполяции результатов испытаний циркуляционных и массопередаточных процессов на аэрационные сооружения с другими геометрическими параметрами, оснащенные различными типами аэрационных устройств;

исследовать I идродинамику и массопередачу кислорода в многофазном реакторе с псевдоожиженным слоем и выявить основные критерии и параметры, определяющие эффективность его использования для очистки сточных вод;

- изучить гидродинамику псевдоожижения в реакторах различных конфигураций (цилиндрических и усеченно-конических) и разработать рекомендации по выбору геометрических форм ректоров в сооружениях биологической очистки сточных вод.

Поставленные задачи были в полном объеме и на высоком научно-техническом уровне решены в процессе выполнения работы.

Научная новизна.

Созданы математические модели гидродинамических и массообменных процессов в аэрационных бассейнах различных геометрических размеров и конфигураций.

Разработаны критерии оценки процессов циркуляции и массопередачи кислорода в аэрационных сооружениях различных типов

Проведен комплекс экспериментальных исследований по определению влияния различных факторов (геометрических параметров бассейнов, типов и компоновок аэрационных устройств) на эффективность процессов циркуляции и массопередачи кислорода.

Приведено теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение перспективности использования для очистки сточных вод многофазных усеченно-конических реакторов с псевдоожиженным слоем.

Разработаны практические рекомендации по выбору геометрических параметров и технологических режимов аэрации для реализации высоко эффективных процессов в аэрационных сооружениях различных типов

Полученные результаты позволяют научно обосновывать конструктивно-технологические решения, принимаемые при проектировании новых и реконструкции действующих сооружений биологической очистки

Практическая ценность.

Полученные результаты и выводы базируются на разработанных математических моделях и экспериментальных исследованиях и позволяют с достаточно высокой надежностью рекомендовать оптимальные конструктивно-технологические решения по выбору аэрационных сооружений при создании систем биологической очистки сточных вод различного происхождения. При этом, материалы работы обеспечивают возможность определения оптимальных решений с учетом особенностей конкретных видов и характеристик очистных сооружений.

Выполненная работа может быть использована для решения практических задач проектирования новых и реконструкции действующих очистных сооружений аэробной биологической очистки с учетом особенностей микробиологических процессов обработки сточных вод различного происхождения.

Апробация работы.

На основании проведенных исследований разработаны научно-методические рекомендации по оптимизации гидродинамических процессов

в аэрируемых сооружениях биологической очистки высоконагруженных сточных вод предприятий агропромышленного комплекса (ВНИТИБП РАСХН)

Результаты и материалы выполненной работы использованы использованы ГУП «МосводоканалНИИпроект» при проведении проектирования очистных сооружений утильзавода «Эколог» г Люберцы

Материалы диссертационной работы доложены на II Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая среда и здоровье», г. Пенза, 2005; V Международной научно-практической конференции «Состояние биосферы и здоровья людей» Пенза, 2005.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, семи глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка, 33 таблицы и 3 приложений Библиография включает 103 наименований, из которых 50 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Обзор литературы, посвященный анализу современного состояния вопроса по теме работы, приведен в главе 1. Проанализированы существующие теоретические и экспериментальные работы по исследованию процессов циркуляции жидкости и массопередачи кислорода в аэрируемых бассейнах при применении различных типов аэрационных устройств и использовании псевдоожиженного слоя, состоящего из твердых частиц, являющихся носителями прикрепленной микрофлоры. Приводится обзор исследований кинетики реакций в системах газ-жидкость-твердая частица, выполненных с целью выявления лимитирующих стадий процесса При изучении этих процессов был сделан общий вывод о том, что в рассматриваемых трехфазных системах скорость процесса в целом лимитируется массообменом между газом и жидкостью Показано, что при проведении ряда исследований на модельных системах были достаточно

полно изучены основные характеристики газожидкостного псевдоожижения. Однако до настоящего времени существуют трудности, препятствующие широкому применению на практике методов расчета и проектирования промышленных установок с псевдоожиженным слое в решении экологических проблем. На основе проведенного анализа современного состояния вопроса показана актуальность решения поднятой проблемы и определены направления исследований, обеспечивающие достижение поставленной цели.

В главе 2 дано описание объектов исследования и рассмотрены вопросы постановки экспериментальных работ, методов исследований и обработки их результатов. Комплекс экспериментальных работ по исследованию процессов циркуляции и массообмена кислорода выполнялся в промышленных, полупромышленных и лабораторных условиях на серии аэрационных бассейнов различных геометрических форм объемом от 4 л до 180 м3. Перенос кислорода в бассейнах характеризовался коэффициентом переноса кислорода, при этом определялась корреляционная зависимость этого фактора от геометрических параметров бассейна и расхода воздуха, подаваемого на аэрацию Использование современных методов исследования позволило определить влияние на гидродинамические и массообменные процессы различного рода воздействий и оценить эффективность предлагаемых технологических и конструктивных решений При проведении экспериментов использовались общепринятые методики, описанные в официальных изданиях.

Полученная информация, с целью определения ее надежности, подвергалась проверке по критериям: объединения нескольких выборок, однородности полученных данных и исключения их выбросов, определения полей допуска с заданной вероятностью риска (ошибки) не менее 95%.

Глава 3 посвящена исследованию процессов циркуляции в аэрационных бассейнах для определения влияния параметров аэрационной системы (расход газа, геометрия бассейна, уровень жидкости над

диффузорами и их расположение в бассейне) на степень совершенс1ва гидродинамики процессов аэробной обработки сточных вод В качестве критериев оценки гидродинамики в аэрационном бассейне были выбраны скорость потока жидкости Уг в глубине бассейна, необходимая для поддержания твердых веществ во взвешенном состоянии, и профиль скоростей, позволяющий рассчитать среднюю скорость потока V в бассейне и поперечный циркуляционный расход Г)с.

Установлено, что различие показателей степени фактора О'Ь (где I,-длина бассейна, С?-расход воздуха через диффузор) имеет место из-за нарушения циркуляции потока жидкости и образования местных завихрений, которые формируются на поверхности вблизи перегородок, противодействуя подаче и распределению воздуха. Пузырьки воздуха, увлекаемые потоком, поднимаются на поверхность, снижая скорость потока жидкости Местные завихрения, образующиеся на поверхности около перегородок, также в значительной степени способствуют вовлечению пузырей воздуха в циркуляционную систему

На основании проведенных результатов по влиянию геометрии бассейнов на циркуляцию потоков в них можно сделать заключение, что цилиндрический бассейн более благоприятен для формирования потоков, чем бассейны других форм, т.к. по сравнению с прямоугольными бассейнами, характер движения воды в нем более регулярный, внезапное изменение направления движения потока отсутствует Испытания диффузоров различных типов показали, что скорости жидкости в глубине бассейна полученные при применении пористых труб, несколько выше, чем V,, полученные при применении перфорированных труб. Причиной этого является то, что при использовании перфорированных труб газовый выброс на выходе из отверстия начинает дробиться только на расстоянии примерно 3-5 см, а при использовании пористых труб дробление начинается непосредственно у поверхности трубы.

Исследование влияния геометрических факторов - отношения Н/1 (где Н-высота столба жидкости над диффузором, 1-ширина бассейна) и расположения диффузора в бассейне на скорость потока в глубине бассейна Уг показало, что Уг имеет максимальные значения при Н/1 = 1,0, т.е. скорость У( имеет наибольшие значения в случае квадратного секционирования. Для отношений Н/1 > 1 или Н/1 < 1 величина V, будет всегда ниже по сравнению с Хь полученной для случая Н/1 = 1,0.

Проверка влияния расположения диффузора в бассейне показала, что при вертикальном расположении диффузора скорость быстро снижается с уменьшением погружения диффузора. Причина этого состоит в том, что при подъеме диффузора вертикально к поверхности воды наблюдается ослабление удерживания пузырей воздуха, снижающее циркуляционный расход, а значит и скорость Уг. При горизонтальном расположении диффузора в бассейне имеет место более заметное снижение скорости Уг, при этом расположение диффузора в центре бассейна создает более слабую циркуляцию, чем в случае, когда он располагается вблизи около перегородки. Это можно объяснить тем, что при центральном расположении имеет место распространение циркуляционных потоков в двух направлениях, т.е. имеется тенденция образования противотоков. При размещении диффузоров на расстоянии менее 20-25% ширины бассейна от перегородки имеет место незначительное влияние расположения диффузора на скорость жидкости в глубине Испытания показали, что в цилиндрическом бассейне для получения максимальной скорости У^ диффузор должен располагаться под углом порядка 45° к вертикальной оси бассейна.

Изучение влияния размеров сооружения на скорости потоков в бассейне дало возможность рекомендовать следующие расчетные формулы:

- для квадратных бассейнов при Н/1 = 1:

для восьмиугольного бассейна:

К, = 0,24

II 4

для цилиндрического бассейна:

II 36

При испытаниях определялись профили горизонтальных скоростей для различных значений расхода воздуха в бассейнах различных конфигураций при расположении диффузора около перегородки и по длине бассейна Полученные результаты свидетельствуют о том, что изменения профиля скоростей аналогичны для сооружений с одинаковым геометрическим соотношением Н/1 при любом расходе воздуха через сооружение.

С помощью интегрирования профилей скоростей определялись средние скорости потока V и расходы потока (}с. Однако, т.к. этот метод требует значительных за фат времени, то для определения средней скорости потока V в работе был использован метод трассирования электролитом.

Результаты испытаний позволили получить зависимость между средней скоростью потока и временем его циркуляции тс, которая имеет вид:

Сравнивая скорости в глубине потока У( и V в первом приближении можно получить следующую зависимость:

Получены также зависимости между скоростью в глубине сооружения и расходом воздуха, подаваемого в бассейн. Характерным параметром, который определяет скорость потока в сооружении (бассейне) является расход воздуха на единицу длины бассейна ()/Ь.

Из результатов исследований следует, что для получения максимальной скорости потока в глубине сооружения (у днища), которая обеспечивает удерживание твердых частиц во взвешенном состоянии необходимо соблюдение следующих условий:

V =

V =0,5 -0,6 V

г

- глубина воды должна иметь тот же порядок, что и ширина бассейна Н/1=1,0;

- система распределения воздуха должна располагаться как можно ближе к днищу, а расстояние от перегородки должно быть менее 25% ширины бассейна;

- для бассейнов цилиндрического сечения диффузор должен располагаться примерно под углом в 45° от вертикальной оси.

В 1лаве 4 приведены результаты исследований процессов поддержания твердых частиц во взвешенном состоянии.

Для избежания аккумуляции осадка необходимо иметь значение "V" не ниже минимального, при котором частицы вовлекаются в поток. Переход частиц во взвешенное состояние происходит, когда скорость потока жидкости Уг будет выше скорости падения взвешенных частиц Ус.

По результатам работы предложена следующая зависимость для отношения скоростей потока и падения взвешенных частиц:

где

X - коэффициент, равный 0,1-1,0 при величинах отношения ^ , находящихся в диапазоне от 3 до 9.

Для аэрируемых бассейнов прямоугольной и цилиндрической форм, снабженных диффузорами из перфорированных труб, были определены условия, при которых твердые частицы будут находиться во взвешенном состоянии. На начальном этапе исследование проводилось с дисперсными сферическими частицами, на втором этапе - в реальных условиях функционирования аэрационного сооружения с цикорием (являющимся моделью флоккул биомассы) и активным илом.

В результате были получены данные по минимальным расходам воздуха, при которых сферические частицы переходят во взвешенное состояние, и по максимальным расходам воздуха, поддерживающим частицы

в циркулирующем потоке Это позволило определить время пребывания частиц у днища Т,( зависящее от расхода воздуха. Для прямоугольных бассейнов отношение % при 01ШХ для большинства частиц находилось в пределах 5-6, тогда как для цилиндрического бассейна В4 отношение у'/,с было равно 2. Это говорит о том, что цилиндрический бассейн более благоприятен для создания условий, при которых твердые частицы находятся во взвешенном состоянии.

Исследование с моделью на основе цикория позволило при скорости оседания 30 мм/с для наиболее тяжелых частиц получить средние значения

Сщип И Опих'

<?„„ = 0,75м3 / час при — = 4

Ус

V,

=3,5л» /час ..при ... г 8

'с

Исследования с активным илом вторичного отстойника действующих очистных сооружений производились при его концентрации 6,4 г/л. Это позволило определить значения отношений (С/Цтт и (С/Ь)тах , которые составляли соответственно 0,35 м2/час и 0,7 мг/час и которые соответствуют значениям скоростей У г = 95 мм/с и У( = 129 мм/с соответственно. Наличие активного ила изменяет физико-химические характеристики воды - скорость V,- незначительно снижается. Среднее по результатам экспериментов различие в скорости при наличии и при отсутствии активного ила составляет примерно 15%.

Результаты работы показали, что скорость примерно равная 100 мм/с, достаточна для поддержания биомассы активного ила во взвешенном состоянии, тогда как рекомендованная в известной технической литературе скорость Уг должна составлять около 300 мм/с.

Таким образом, поддержание во взвешенном состоянии единичных частиц в аэрируемом бассейне достигается, когда отношение % будет выше 6,0. Для цилиндрических бассейнов это отношение имеет значение около 2,0,

что свидетельствует о более совершенной циркуляции в цилиндрическом бассейне.

В главе 5 обсуждены результаты исследований процессов массопередачи кислорода в аэрируемых бассейнах. При проведении экспериментальных исследований было последовательно изучено влияние на массопередачу кислорода следующих факторов:

- расхода воздуха в Ы;

- высоты слоя воды Н;

- размеров и конфигурации бассейнов;

- расположение системы аэрации.

Коэффициент переноса К1а является функцией подаваемого расхода воздуха в, т.к. увеличение О вызывает увеличение поверхности обмена и, соответственно, интенсифицирует процесс массопередачи кислорода. Зависимость коэффициента К1а от расхода воздуха Б имеет вид:

К1а = Ое С,

где значения а, как показывают результаты экспериментов, находятся между 0,8 и 0,9 для всех типов бассейнов. В результате удельные подачи кислорода, потребные для реализации биотехнологического процесса, уменьшаются в зависимости от расхода воздуха в.

Влияния высоты столба жидкости Н на коэффициент массопереноса К1а выражается степенной зависимостью:

кш^н-01

Для бассейнов большой глубины удержание газовой составляющей не зависит от Н для фиксированного в, т.е. такие бассейны эквивалентны колонне со свободным подъемом пузырей воздуха.

Исследования показали, что в целом перенос кислорода является функцией поданного расхода воздуха в и высоты столба воды Н над аэрирующими устройствами.

Как показали эксперименты, для аэрируемых бассейнов коэффициент переноса К1а имеет корреляционная зависимость коэффициента К1а от скорости и о и высоты воды Н принимает вид:

Юах,с =0,018

ik

где:

Ug - скорость воздуха в колонне, равная G/S.

Эта зависимость действительна для испытанных бассейнов любой формы и размеров с системами аэрации через перфорированные трубы.

Общая зависимость между параметрами массопередачи, выраженная в безразменых критериях (числах Шервурда Sh, Рейнольдса Re и Фруда Fr) имеет следующий вид:

SA =0,78 Rex Fr'y

Зависимости между К!а, U0 и высотой слоя воды над аэратором, представленные при помощи безразмерных критериев (Sh, Re и Fr), позволили наилучшим образом представить полученные экспериментальные результаты.

При проведении экспериментов определялось воздействие погружения диффузора на величину коэффициента массопередачи К1а при фиксированной высоте столба воды. Установлено, что при уменьшении погружения диффузора имеет место снижение величины коэффициента К1а, что может быгь объяснено уменьшением задержки газа вследствие размещения диффузора ближе к поверхности воды. С уменьшением погружения диффузора в бассейне уменьшается расстояние проходимое пузырями воздуха, следовательно уменьшается межфазовая поверхность объема и время контакта газа с жидкостью и, в результате снижается скорость циркуляции жидкости и величина коэффициента массопередачи KI а.

Результаты эксперимента позволили получить следующую корреляционную зависимость коэффициента К1а от расхода воздуха и относительной глубины погружения диффузора h/H:

Klayfc=0,0\7(Gr[^Y

которая в Iграфическом виде представлена на рис. 1

Рис. 1. Изменение Kla в зависимости от относительного погружения диффузора (h/H) и расхода воздуха G.

Таким образом, проведенные исследования позволили определить численные значения влияния различных параметров аэрационных бассейнов (расхода подаваемого газа, глубины и геометрических параметров бассейна; расположения диффузора) на массоперенос кислорода между пузырями воздуха и жидкостью.

Совокупность полученных результатов испытаний экспериментальных образцов позволила предложить следующие экстраноляционные зависимости для распространения результатов испытаний на промышленные установки:

где:

у = 0,84 при использовании перфорированных труб.

Эти уравнения показывают, что:

- скорость в глубине потока Уг ( V ) определяется расходом воздуха на единицу длины бассейна в/Ь,

- величина коэффициента переноса К1а определяется расходом воздуха на единицу поверхности бассейна и высотой бассейна.

Глава 6 посвящена результатам исследований процессов гидродинамики и массопередачи кислорода в многофазовом реакторе. При выполнении настоящей работы были проведены испытания многофазового реактора (газ-жидкость-взвешенные вещества) с целью получения его гидродинамических и массообменных характеристик.

Реактор в геометрическом плане характеризуется особой конфигурацией основания, которая состоит из двух различных частей: горизонтального днища, позволяющего равномерно распределить газ для создания локального вертикально восходящего потока твердых частиц; наклонного дефлектора, приспособленного для направления твердой фазы в аэрируемую зону. Сочетание указанных конструктивных особенностей

где:

х = 0,45 - для прямоугольных бассейнов; х= 0,4 - для восьмиугольных бассейнов; х = 0,36 - для цилиндрических бассейнов.

позволяет- придать твердой и жидкой фазам вращательное движение вокруг горизонтальной оси с образованием в центре зоны турбулентности, где плотность твердых веществ минимальна; придать гккмупагельно-вращательное движение смеси для организации контакта всех фаз (твердая, жидкая, газообразная) путем периодического формирования вершкально-восходящих пузырей на уровне диффузоров и наложения дополнительного ротационного движения. Скорости прохода газа и жидкости выбираются, с одной стороны, достаточно высокими, чтобы не было образования фиксированных слоев твердых частиц, а, с другой стороны, достаточно низкими, чтобы исключить вынос твердых частиц из сооружения. В качестве твердых поверхностей использовались полимерные диски и нейлоновые пустотелые цилиндры.

Результаты гидродинамических испытаний показали, что перевод во взвешенное состояние дисков является более легким, чем цилиндров, т к. в последних, вследствие наличия сильной пористости, имеет место проникновение части газа через поры Вследствие большой утечки газа имеет место снижение вертикальной восходящей силы, вызванной пузырями воздуха, способными увлекать твердые частицы Результаты работы показали, что смешение, достаточное для перемешивания частиц твердой фазы, может быть достигнуто в многофазовом реакторе при выборе соответствующей нагрузки и скорости поступающего газа у днища реактора. Тем не менее необходимо, чтобы объем твердых час!иц не превышал потребного, а расход газа не был слишком малым для исключения образования застойных зон в реакторе.

Результаты исследований процессов массопередачи кислорода в многофазовом реакторе без активного ила показали: коэффициент переноса кислорода К1а увеличивается со скоростью газа ис из-за увеличения турбулентности; коэффициент переноса кислорода К1а уменьшается при увеличении нагрузки твердых веществ из-за коалесценции пузырей, приводящей к значительному снижению удельной поверхности воздуха;

коэффициенты переноса кислорода К1а, полученные при использовании цилиндрических частиц, более высокие, чем К1а, полученные с использованием дисков, т.к. смешение жидкой и газовой фаз лучше именно в первом случае благодаря более сильной турбулентности в центре реактора, лучшему перемешиванию пузырей и возможности для таза лучше распределиться в пространстве между частицами.

Применение многофазного реактора в системах очистки сточных вод показало, что он имеет значительные преимущества по сравнению с реакторами с клетками, находящимися во взвешенном состоянии. В этом случае биологическая система обеспечивают более высокие концентрации биомассы и более длительное удержание ее во взвешенном состоянии. Кроме того, система менее чувствительна к изменениям концентраций загрязняющих веществ и расходов стоков. В псевдоожиженном слое обеспечиваются более высокие концентрации биомассы активного ила и снижается необходимая продолжительность пребывания ее в реакторе для реализации процессов биоконверсии.

В основном, результаты очистки загрязненных стоков в биологическом реакторе, который содержит частицы-носители зависят от концентрации микроносителей в единице объема реактора, времени удержания биомассы, кинетики процессов усвоения загрязнений иммобилизованной биомассой и производительности процессов конверсии субстрата в биомассу. Скорость формирования биопленки определяется лимитирующим субстратом, т.е кислородом или органическим углеродом.

Использование систем обработки сточных вод с частицами-носителями позволяет получить повышенные концентрации биомассы, т.е. использовать реакторы меньших объемов. Кроме того, в этом случае может быть существенно снижены нагрузки на вторичные отстойники, что позволяет сократить материально-технические затраты на строительство очистных сооружений в целом

Результаты, полученные в испытаниях по очистке сточных вод на многофазовом реакторе, позволяют сделать следующие заключения и прогнозы:

- реактор, загруженный частицами-носителями для удержания биомассы, способен обрабатывать стоки с высокими нагрузками по загрязняющим веществам, при этом бактериальная популяция в глубине пленки высоко активна;

- эффективная средняя толщина биопленки в глубине чаежц может достигать 25 мкм, чго не препятствует реализации диффузионного режима (сопротивление транспорту веществ ничтожно мало);

- основное ограничение имеет место от транспорта во внутрь носителей-цилиндров, скоростью конвекции которого зависит только от степени турбулизации при проходе через загрузку газовых пузырей;

- основная трудность разработки реактора состоит в выборе твердых частиц-носителей, обеспечивающих наибольшее удержание биомассы и исключение выноса их из сооружения.

В главе 7 приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований процессов функционирования цилиндрических и усеченно-конических реакторов с псевдоожиженным слоем.

На рис. 2 показано, что по достижению скорости гидравлического транспорта слой твердых частиц начинает передвшаться в верхние слои реактора, при этом верхний уровень слоя твердых частиц поднимается с увеличением скорости восходящею потока Особенность состоит в том, что высота слоя твердых частиц Н медленно уменьшается вследствие перехода частиц в более широкую зону усеченно-конического реактора При дальнейшем увеличении скорости восходящего потока в усеченно-коническом реакторе верхний уровень слоя твердых частиц достигает вершины реактора и, начиная с этого момента, твердые частицы начинают выноситься из реактора - начинается гидравлических транспорт, т.е. их частичный вынос Общий гидравлический транспорт (вынос) в усеченно-

коническом реакторе устанавливается при скорости восходящего потока, соответсхвующей скорости в вершине усеченно-конического реактора, равной максимальной скорости псевдоожижения Твердые частицы в этот момент максимально выносятся из реактора.

При проведении работы было выполнено математическое моделирование процессов и определены характеристики слоя псевдоожиженных твердых частиц в цилиндрическом и усеченно-коническом реакторах.

Полученные результаты дают возможность построить концепцию расчета реакторов с псевдоожиженным слоем на твердых микроносителях Представленные математические зависимости дают возможность определить значения высоты слоя, потери нагрузки, минимальных и максимальных скоростей псевдоожижения, как для усеченно-конического, так и для цилиндрического реактора.

В целом преимущества реакторов с псевдоожиженными слоями и изменяющимся профилем можно резюмировать четьгрьмя позициями.

1. Захват и выкос частиц является процессом постепенным в зависимости от расхода.

2. В режиме перемещающегося слоя пористость и объем слоя мало зависят от поступающего расхода.

3. В случае реализации процессов, производящих газ внутри реактора, организуется его отвод с выносом частиц пузырями газа

4. Рост активной биомассы на твердых носителях не дестабилизирует слой твердых частиц, а лишь способствует его перемещению.

Таким образом, в результате работы почучены аналитические и эксперимешальные зависимости между основными конструктивно-технологическими параметрами аэрационных бассейнов различных типов, которые могут бьггь рекомендованы для использования в практике проектирования и реконструкции очистных сооружений

СЛОЙ

л лл:

. О V ■,.*,. V

■/• ч' •»• V ч

".■••."•г*»' *»■ V М*»* "Л>

г.. .. -улл

'УН'Лч .у.Ч'Ч

(•у««1»

■ % ' .Л

н

Рис 2. А усеченно-конический, И уровень или высота, отмеряемая от высоты утла конуса; Я - радиус; индекс о относится к основанию реактора, индекс Ь к основанию слоя твердых частиц и индекс I к вершине слоя; Н -высота присущая слою твердых частиц; а - половина угла конуса реактора.

В. цилиндр Н - высота слоя твердых частиц; Я - радиус реактора.

22

ВЫВОДЫ.

1 Разработаны математические модели циркуляционных процессов в аэрациониых бассейнах и даны теоретические и практические рекомендации по выбору оптимальных режимов массообмена между субстанциями, содержащимися в сточной воде.

2 Экспериментальным путем определено влияние геометрических, компоновочных и расходных характеристик бассейнов и типов систем аэрации на процессы циркуляции и массоопередачи кислорода при аэробной биологической очистке сточных вод.

3 Получены аппроксимирующие зависимости, описывающие полученные экспериментальные результаты, выраженные в виде безразмерных критериев, что упрощает их использование для обоснования конструктивно-технологических решений при проектировании и реконсфукции сооружений биологической очистки.

4. Проведен анализ различных типов реакторов, применяемых в системах аэробной биологической очистки и показаны преимущества многофазного реактора с псевдоожиженным слоем, разработанного и испытанного при выполнении настоящей работы

5 Исследован механизм смешения различных фаз в реакторе, позволивший выявить закономерности процесса и скорости перемешивания твердых частиц псевдоожиженного слоя. Полученные результаты показали, что необходимый уровень смешения частиц (вердой фазы может быть достигнут при выборе соответствующей нагрузки и обосновании потребной скорости газа у днища реактора.

6. Выявлены преимущества многофазного реактора при использовании его в системах биологической очистки, заключающиеся в способности обрабатывать стоки с высокими нагрузками по загрязнениям, обеспечивать интенсивный рост биомассы и ее стабильную концентрацию на частицах-носителях в течение длительного времени

7. Проведены сравнительные теоретические и экспериментальные исследования гидродинамических процессов цилиндрического и усеченно-конического реакторов и разработаны математические модели процессов псевдоожижения на различных режимах их функционирования.

8. Показаны преимущества усеченно-конического реактора с псевдоожиженным слоем, состоящие в том, что захват и вынос частиц определяется только поступающим расходом и является процессом медленно текущим, пористость и объем слоя мало зависит от поступающего расхода, рост активной биомассы на твердых частицах не дестабилизирует их слой, а лишь способствует его перемешиванию.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Денисов А.А, Павлинова И.И., Пронин A.A. Конический реактор для очистки стоков агропромышленных предприятий. Достижения науки и гехники АПК, 2005, № 8, с. 41-42.

2. Денисов A.A., Павлинова И.И., Пронин A.A. Гидродинамика и массопередача кислорода в многофозовом реакторе. II Всероссийская научно-практическая конференция «Окружающая среда и здоровье», г. Пенза, 2005, с. 82-83.

3. Денисов A.A., Павлинова И.И., Пронин A.A. Усеченно-конический реактор для очистки стоков предприятий агропромышленного комплекса. II Всероссийская научно-практическая конференция «Окружающая среда и здоровье», г. Пенза, 2005, с. 81-82.

4. Пронин А.А Моделирование процессов рециркуляции в реакторе с псевдоожиженным слоем. V Международная научно-практическая конференция «Состояние биосферы и здоровья людей», Пенза, 2005, с. 102104.

» 17 3 и ^

РНБ Русский фонд

2006-4 14728

Отпечатано в ООО «Мещера» Московская область, г. Щелково, ул. Свирская, д. 8а тир. 100 экз. зак. № 482

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Пронин, Алексей Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Гидродинамика жидкостных потоков в аэрационных сооружениях.

1.2 Процессы циркуляции и массопереноса в аэрационных сооружениях с трехфазным псевдоожиженным слоем.

1.3 Гидродинамика псевдоожиженного слоя конического реактора.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Объекты исследований.

2.2 Методики проведения экспериментов.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЦИРКУЛЯЦИИ В АЭРИРУЕМЫХ БАССЕЙНАХ.

3.1 Критерии оценки.

3.2 Результаты исследований.

3.2.1 Теоретическое обоснование.

3.2.2 Результаты экспериментов.

БАССЕЙНАХ.

5.1 Влияние расхода воздуха

J.J UJ1 fl/lf 111W ^/UJiVlVpyyU

5.4 Влияние погружения диффузора.<

5.5. Экстраполяция результатов исследований циркуляционных массопередаточных процессов.

Глава 6. ГИДРОДИНАМИКА И МАССОПЕРЕДАЧА КИСЛОРОДА 1МНОГОФАЗОВОМ РЕАКТОРЕ.

6.1 Гидродинамика многофазового реактора.К

6.1.1 Объект исследования.

• 6.1.2 Гидродинамические характеристики многофазового реактора.

6.1.3 Перемешивание твердой фазы.

6.1.4 Перемешивание жидкой фазы.

6.1.5 Исследование механизма смешения в МФ.1:

6.2 Массопередача кислорода в многофазовом реакторе.

6.2.1 Общий коэффициент массопередачи.1:

6.2.2 Критерии, характеризующие эффективность систем аэрации.Л'.

6.2.3 Методы определения общего коэффициента массопереда кислорода в реакторе без активного ила.U ф 6.2.4. Результаты исследований процессов массопередачи кислорода.1;

6.3. Применение многофазового реактора в системах очистки сточных вод

6.3.1. Загрузка MP микроносителями.

6.3.2. Кинетика очистки в MP.

6.3.3. Экстраполяция результатов испытаний.

РЕАКТОРЕ.

7.1. Основные характеристики псевдоожиженного слоя 7.1.1. Цилиндрический реактор.

7.1.2. Усеченно-конический реактор.

7.2. Математические модели процессов псевдоожижения.

7.2.1. Потери нагрузки в фиксированном слое.

7.2.2. Потери нагрузки в псевдоожиженном слое.

7.2.3. Минимальное псевдоожижение.

7.2.4. Максимальное псевдоожижение.

7.2.5. Определение характеристик слоя твердых частиц, псевдоожиженных в реакторе.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Гидродинамика и массопередача кислорода в аэрационных сооружениях"

Аэрационные бассейны являются основными сооружениями биологической очистки сточных вод с использованием активных илов. В этих сооружениях в аэробных условиях биомасса активного ила усваивает органические вещества, сбрасываемые со сточными водами.

Для поддержания аэробных процессов в сооружениях биологической очистки могут использоваться различные аэрационные системы. Наиболее надежными являются системы аэрации на основе диффузоров, расположенных в глубине бассейна. Воздух, подаваемый через диффузоры, распространяется в виде пузырей при свободном подъеме в сточной воде. При этом обеспечивается не только питание кислородом микроорганизмов в процессе их жизнедеятельности, но и создание циркуляционных потоков в бассейне.

Гидродинамические процессы, происходящие в бассейне, в значительной степени определяются его геометрическими параметрами (размерами, формой и объемом), уровнем воды над системой аэрации и расположением системы аэрации в бассейне.

Циркуляция сточной воды в бассейне позволяет:

- поддерживать во взвешенном состоянии твердые частицы микроорганизмы активного ила или микроносители и таким образом обеспечивать необходимый контакт между ними и субстратом;

- обеспечивать массообмен путем передачи кислорода воздуха в сточную воду для питания микроорганизмов.

Изучение циркуляционных процессов и процессов массопереноса кислорода в аэрируемых бассейнах необходимо для обеспечения оптимальных условий биологической очистки сточных вод, содержащих органические загрязнения.

Цель и задачи исследования.

Целыо настоящей работы являлось исследование гидродинамических и массообменных процессов в аэрационных сооружениях и разработка путей повышения эффективности биологической очистки сточных вод.

При выполнении работы были поставлены задачи:

- исследовать процессы циркуляции жидкости в аэрационных сооружениях и их зависимость от геометрических параметров бассейнов, типа и расположения устройств для аэрации;

- изучить механизмы поддержания во взвешенном состоянии твердых частиц различных видов (сферических частиц, моделей флоккул активного ила и реальной биомассы активного ила) в аэрационных сооружениях;

- исследовать процессы массопередачи кислорода в аэрационных бассейнах и влияние на них различных факторов конструктивно-технологического характера; разработать методы экстраполяции результатов испытании циркуляционных и массопередаточных процессов на аэрационные сооружения с другими геометрическими параметрами, оснащенные различными типами аэрационных устройств;

- исследовать гидродинамику и массопередачу кислорода в многофазном реакторе с псевдоожиженным слоем и выявить основные критерии и параметры, определяющие эффективность его использования для очистки сточных вод;

- изучить гидродинамику псевдоожижения в реакторах различных конфигураций (цилиндрических и усеченно-конических) и разработать рекомендации по выбору геометрических форм ректоров в сооружениях биологической очистки сточных вод.

Поставленные задачи были в полном объеме и на высоком научно-техническом уровне решены в процессе выполнения работы.

Научная новизна.

Созданы математические модели гидродинамических и массообменных процессов в аэрационных бассейнах различных геометрических размеров и конфигураций.

Разработаны критерии оценки процессов циркуляции и массопередачи кислорода в аэрационных сооружениях различных типов.

Проведен комплекс экспериментальных исследований по определению влияния различных факторов (геометрических параметров бассейнов, типов и компоновок аэрационных устройств) - на эффективность процессов циркуляции и массопередачи кислорода.

Приведено теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение перспективности использования для очистки сточных вод многофазных усеченно-конических реакторов с псевдоожиженным слоем.

Разработаны практические рекомендации по выбору геометрических параметров и технологических режимов аэрации для реализации высоко эффективных процессов в аэрационных сооружениях различных типов.

Полученные результаты позволяют научно обосновывать конструктивно-технологические решения, принимаемые при проектировании новых и реконструкции действующих сооружений биологической очистки.

Практическая ценность.

Полученные результаты и выводы базируются на разработанных математических моделях и экспериментальных исследованиях и позволяют с достаточно высокой надежностью рекомендовать оптимальные конструктивно-технологические решения по выбору . аэрационных сооружений при создании систем биологической очистки сточных во,г различного происхождения. При этом, материалы работы обеспечивают возможность определения оптимальных решений с учетом особенностей конкретных видов и характеристик очистных сооружений.

Выполненная работа может быть использована для решения практических задач проектирования новых и реконструкции действующих очистных сооружений аэробной биологической очистки с учетом особенностей микробиологических процессов обработки сточных вод различного происхождения.

Апробация работы.

На основании проведенных исследований разработаны Научно-методические рекомендации по оптимизации гидродинамических процессов в аэрируемых сооружениях биологической очистки высоконагруженных сточных вод предприятий агропромышленного комплекса (ВНИТИБП РАСХН)

Результаты и материалы выполненной работы использованы использованы ГУП «МосводоканалНИИпроект» при проведении проектирования очистных сооружений утильзавода «Эколог» г. Люберцы.

Материалы диссертационной работы доложены на II Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая среда и здоровье», г. Пенза, 2005; V Международной научно-практической конференции «Состояние биосферы и здоровья людей» Пенза, 2005.

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности в соответствие с Государственной программой «Разработать технологию биологической очистки сточных вод с высоким содержанием органических примесей» инв. № 01.200.2.01563 и планами хоздоговорных работ Московского института коммунального хозяйства и строительства.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Пронин, Алексей Александрович

ВЫВОДЫ.

1. Разработаны математические модели циркуляционных процессов в аэрационных бассейнах и даны теоретические и практические рекомендации по выбору оптимальных режимов массообмена между субстанциями, содержащимися в сточной воде.

2. Экспериментальным путем определено влияние геометрических, компоновочных и расходных характеристик бассейнов и типов систем аэрации на процессы циркуляции и массоопередачи кислорода при аэробной биологической очистке сточных вод.

3. Получены аппроксимирующие зависимости, описывающие полученные экспериментальные результаты, выраженные в виде безразмерных критериев, что упрощает их использование для обоснования конструктивно-технологических решений при проектировании и реконструкции сооружений биологической очистки.

4. Проведен анализ различных типов реакторов, применяемых в системах аэробной биологической очистки и показаны преимущества многофазного реактора с псевдоожиженным слоем, разработанного к испытанного при выполнении настоящей работы.

5. Исследован механизм смешения различных фаз в реакторе, позволивший выявить закономерности процесса и скорости перемешивания твердых частиц псевдоожиженного слоя. Полученные результаты показали, что необходимый уровень смешения частиц твердой фазы может быть достигнут при выборе соответствующей нагрузки и обосновании потребной скорости газа у днища реактора.

6. Выявлены преимущества многофазного реактора при использовании его в системах биологической очистки, заключающиеся в способности обрабатывать стоки с высокими нагрузками по загрязнениям, обеспечивать интенсивный рост биомассы и ее стабильную концентрацию на частицах-носителях в течение длительного времени.

7. Проведены сравнительные теоретические и экспериментальные исследования гидродинамических процессов цилиндрического и усеченно-конического реакторов и разработаны математические модели процессов псевдоожижения на различных режимах их функционирования.

8. Показаны преимущества усеченно-конического реактора с псевдоожиженным слоем, состоящие в том, что захват и вынос частиц определяется только поступающим расходом и является процессом медленно текущим, пористость и объем слоя мало зависит от поступающего расхода, рост активной биомассы на твердых частицах не дестабилизирует их слой, а лишь способствует его перемешиванию.

185

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Пронин, Алексей Александрович, Москва

1. Айнштейн В.Г., Баскаков А.П., Берг Б.В. Псевдоожижение. М., Химия, 1991.

2. Алиева P.M. и др. Реализация экологического принципа в микробиологической очистке сточных вод. Известия Академии наук СССР. 1986, №4, с. 517-527.

3. Богомазов О.А., Машанов А.В., Кобылянский В.Я. Электрохимические методы биотестирования сточных вод. М., Химия, 1996.

4. Брагинский Л.Н., Евилевич М.А., Бегачев В.И. Моделирование аэрационных сооружений для очистки сточных вод. Л., Химия. 1980.

5. Буевич Ю.А., Минаев Г.А. Струйное псевдоожижение. М. Химия,1984.

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

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

8. ВарЕаров В.В., Брындина Л.В., Ильина Н.М. Биологическая очистка сточных вод. Экология и безопасность жизнедеятельности, 1996, № 1, с. 4648.

9. Гарнаев А.Ю., Седых Л.Г. и др. под ред. Кринстонсона М: Биологическая очистка сточных вод и отходов сельского хозяйства. Рига. 1990.

10. Головлева Л.А. и др. Микробная детоксикация сточных вод коксохимического производства. Микробиология, 1995, № 2 с. 197-200.

11. Гулиа В.Г. Поверхностные явления и некоторые вопросы химической кинетики. М., Наука, 1982.

12. Гуревич Ю.Л. Перспективы использования смешанной культуры дрожжей и бактерий на сложном субстрате. Смешанные проточные культуры микроорганизмов. Новосибирск, 1981, с. 168-181.

13. Понтер JI.И. Некоторые микробиологические и биохимические закономерности процесса биологической очистки сточных вод. Журнал Всесоюзного химического общества, 1972, т. 17, № 2.

14. Денисов А.А. Аэробная биологическая очистка активным илом сточных вод агропромышленного комплекса. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. ВНИТИБП. М., 1992.

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

16. Денисов А.А. Повышение эффективности и надежности биологической очистки сточных вод. Обзорная информация ВНИИТЭИагропром. ВАСХНИЛ. М., 1989.

17. Денисов А.А. Продленная аэрация при аэробной биологической очистке сточных вод активным илом. Вестник сельскохозяйственной науки, 1991, № 7, с. 115-120.

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

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

20. Долженко Л.А. Экология биотрансформации при очистке сточных вод. М. Стройиздат, 2001.

21. Ейтс Д. Основы механики псевдоожижения. М., Мир, 1986.

22. Иванов Г.Г., Эль Ю.Ф. и др. Повышение эффективности работы крупноразмерных аэротенков. Водоснабжение и санитарная техника. М., 1991, Лг« 1,с. 11-13.

23. Кунии Д., Левеншпиль О. Промышленное псевдоожижение. М., Химия, 1976.

24. Липеровская Е.С. Гидробиологические индикаторы состояния активного ила и их роль в биологической очистке сточных вод. Самоочищение водоемов и биологическая очистка сточных вод. Серия:

25. Общая экология. Биоцеиол. Гидробиол. Итоги науки и техники ВИНИТИ. 1977, №4, с. 169.

26. Литвиненко В.И. Псевдоожижение. Ухта, 1998.

27. Литвтненко В.И. Псевдоожижение. М., Наука, 1998.

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

29. 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.

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

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

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

33. Мошев В.В., Иванов В.А. Реологическое поведение концентрированных суспензий. М., Наука, 1990.

34. Оптимальное секционирование аэротенка, работающего под нестационарной нагрузкой. Химия и технология воды, 1988, т. 10, № 4, с. 291-294.

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

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

37. Протодьяконов И.О., Чесноков Ю.Г. Гидродинамика псевдоожиженного слоя. Л., Химия, 1982.

38. Протодьяконов Т.О. Гидродинамика и массообмен в дисперсных систехмах жидкость-твердое тело. Л., Химия, 1987.

39. Псевдоожижение. Ред. Девидсон И.Ф. и Харрисон Д.М. Изд. Химия, 1974.

40. Розенбаум Р.Б., Тодес О.М. Движение тел в псевдоожиженном слое. Л., изд-во ЛГУ, 1980.

41. Ротмистров М.Н. и др. Микробиология очистки воды. Киев, 1978.

42. Ротмистров М.Н. и др. Микробиология очистки воды. Киев, 1978.

43. Синицин А.П. и др. Иммобилизованные клетки микроорганизмов. М., изд. МГУ, 1994.

44. Состояние и перспективы техники псевдоожижения в кипящем слое. М., Химия, 1988.

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

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

47. Таварткиладзе И.Н. Сорбционные процессы в биофильтрах. М., СтроГшздат, 1984.

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

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

50. Трехфазный кипящий слой и его применение в промышленности. М., Химия, 1977.

51. Федоров Н.Ф., Шифрин С.М., Канализация. М., Высшая школа,1968.

52. Федотовский B.C. Эффективная сдвиговая вязкость концентрированных эмульсий, суспензий и пузырьковых сред. Обнинск, 1997.

53. Яковлев С.В и др. Водоотводящие системы промышленных предприятий. М., Стройиздат, 1990.

54. Яковлев С.В. и др. Канализация. М., СтроГшздат, 1976.

55. Abraham G. Rijkwaterstaat Communication. Kague, 1973.

56. Adlington D., Thompson R.P. Proc. 3rd European Symp. Chem. React. Eng., Oxford, 1965, p. 203.

57. Afschar A.S., Schugerl K. Chem. Eng. Sci. 23, 267, 1968.

58. Atkinson В., Black G.M., Pinches A. The characteristics of solid supports and biomass support particles when used in fluidixed beds in Biological Fluidized Bed Treatment of Water and Wastewater. Chichester, 1981.

59. Botterill J.S.M., George J.S., Besford H. Chem. Eng. Progr. Symp. Ser. n. 62, 7, 1966.

60. Bulson P.S. The Dock and Harbourg authority. V. 42, n. 487, p. 15-22,1961.

61. Caldenbank P.H., Evans F., Farley R., Jepson G., Poll P. Proc. Symp. Catalysis Pract. London, 1963.

62. Calderbank P.H., Moo-Joung M.B., Bibby R. Proc. 3rd European Symp. Chem. React. Eng., Oxford, 1965, p. 91.

63. 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.

64. Chervenak M.C., Feigelman S., Wolk R., Byrd C.R., Hellwing L.R. Oil and Gas J., v. 61, n. 227, 1963.

65. Davidson J.F., Harrison D. Fluidized Partieles. Cambridg. 1963. 23.

66. 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.

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

68. Griswold C.R., van Driesen R.P. Hydrocarbon Process Petrol. Ref., 45, 153, 1966.

69. Harremoes P. AIRPE Conference sur 1'Aeration. 19-22/9/78, Amsterdam, 1978.

70. Hellwing L.R., Driessen R.P., Schuman S.C., Slingstad C.E. Oil and Gas J., v. 60, n. 119, 1962.

71. Hoehn R.C., Ray A.D. Effects of thickness on bacterial film. J. Water Pollution Control Federation,45, 2302, 1973.

72. Kolbel H., Hammer H., Meisl U. Proc. 3rd European Symp. Chem. React. Eng., Oxford, 1965, p. 115. 38.

73. La Motta. Internal diffusion and reaction in biological films. Env. Sci. and Technol. 10, 8, 765, 1976.

74. Lee J.C. Proc. 3rd European Symp. Chem. React. Eng., Oxford, 1965, p.211.j

75. Lee J.C. Proc. 4 European Symp. Chem. React. Eng., Oxford, 1969, p.211.

76. Lovett D.A. et al. Effect of sludge and substate composition on the settling and devatering characteristics of activated sludge. Water Recearch, 1983, vol. 17,N 11,p. 1511-1515.

77. Massimilla L., Majuri N., Signorini P. Ric.Sci. 29, 1934, 1959. 40.79.

78. Massimilla L., Solimando A., Squillace e. Brit. Chem. Eng., 6, 632,1961.

79. McKinney R.E. Biological flocculation. Biological treatment of sewage and industrial wastes. 1965, vol. 1.

80. OstegraardK. Chem. Eng. Sci. 20, 165, 1965.

81. Ostegraard K. Fluidisation, 1964.

82. Ostegraard K. Proc. Intern. Symp. On Fluidization, Amsterdam, 1967.

83. Ostegraard K. Studies of Gas-Liquid Fluidization. Copenhagen, 1969.

84. Osterdaard K., Michelsen M.L. Chem. Eng. Progr. Symp. Seris, 1968.

85. Ostergaard K. Advances in Chemical Engineering. London, v. 7, 1968.

86. Ostergaard K., Suchozebrski W. 4rd European Symp. Chem. React. Eng., Oxford, 1969, p. 211.

87. Ostergaard K., Theisen P.L. Chem. Eng. Sci. 21,413, 1966.

88. Ostergraard K. Chem. Eng. Sci. 21, 470, 1966.

89. 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.

90. Richardson J.F., Zaki W.N. Trans Inst. Chem. Eng. 32, 35, 1954.

91. Riemer N., Harremoes P. Multicomponent in denitrifying biofilm. Prog. In Water Technolog. 10, 149, 1978.

92. Rodrigues A., Gramick A., Elmaleh S. Modeling of biofilm reactors. Chem. Eng. J., 27, n. 2, 1983.

93. Schugerl K. Proc. Symp. On Fluidization. Amsterdam, 1967.

94. Sherwood Т.К., Farkas E.J. Chem. Eng. Sci. 21, 573, 1966.

95. Shroeder E.D. Water and Wastewater treatments. Londod, 1977.

96. Sjobberg A. Chalmers Tekniska Hogskola, n. 39, 1967.

97. Steward P.S.B., Davidson J.F. Chem. Eng. Sci. 19, 319, 1964.

98. Tezuka Y.A. Zoogloea bacterium with gelatinous mucopolysacharide matrix. Jour. WPCF, 1973, vol. 45, N 3, p. 531-536.

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

100. Turner R. Fluidization, London, 1964.

101. Valentin F.H. Absorbtion in Gas-Liquid Dispersion.London, 1967.

102. Van Driesen R.P., StrewartN.C. Oil and Gas J., v. 62, n. 20, 110, 1964.

103. Volpicelli G., Massimilla L. Pulp. Paper Mag. Cfn., 66, T512, 1965.

104. Weisz. Diffusion and chemical transformation: an interdisciplinary excusion. Science, 179, 433, 1973.