Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Комплексная рециркуляционная модель биохимических процессов аэробной биологической очистки
ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Комплексная рециркуляционная модель биохимических процессов аэробной биологической очистки"

Баженов Виктор Иванович

КОМПЛЕКСНАЯ РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ АЭРОБНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

03.00.23 - биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

003463461

Баженов Виктор Иванович

КОМПЛЕКСНАЯ РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ АЭРОБНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

03.00.23 -- биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Работа выполнена но Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности РАСХН и (ГОУ ВПО) Московском институте коммунального хозяйства и строительства

Научный консультант:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор технических наук

доктор биологических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

Денисов Аркадий Алексеевич

Дадасян Артур Яшаропич Логинов Олег Николаевич Ксенофонтов Борис Семенович

Ведущая организация: ОАО «Российский научно-исследовательский

и проектный институт агропромышленного комплекса» (Роснипиагропром)

Защита состоится 10 апреля 2009г 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, e-mail: vnitibp@mail.ru

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

Автореферат разослан 09 марта 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук s

Фролов Ю.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

В настоящее время важную научно-техническую проблему представляет экологическая защита природной среды от загрязнения ее отходами промышленных производств и бытовыми стоками населенных пунктов. Попадание органических и минеральных загрязнений в водные и почвенные бассейны происходит при сбросе коммунальных и промышленных сточных вод, образующихся при реализации технологических процессов производства и переработки продукции и и процессе жизнедеятельности людей. Особенность сточных вод, сбрасываемых на очистные сооружения, состоит в том, что они в значительной степени загрязнены веществами органического и минерального происхождения, находящихся в дисперсной, коллоидной и растворенной формах. Сточные воды содержат в своем составе широкий спектр органических углерод-, азот- и фосфорсодержащих загрязнений, требующих применения различных физико-химических и микробиологических способов изъятия их из сточных вод.

Эффективность очистки сточных вод от загрязнений в значительной степени зависит от организации гидравлических и массообменных процессов в аэрационном сооружении (аэротенкс), являющемся основным функциональным звеном технологической схемы аэробной биологической очистки. Основными факторами, влияющими на выбор оптимальных режимов работы аэротенков, является гидродинамическая схема течения потоков, эффективность процесса насыщения жидкой среды кислородом воздуха, подаваемого системами аэрации, а также эффективность процессов перемешивания.

Гидродинамические режимы обработки сточной воды предполагают ее обработку в режимах либо смесительном, либо вытеснительном. В смесительном режиме имеет место высокая гомогенизация стоков и интенсивное насыщение кислородом микроорганизмов активного ила. В этих условиях одновременно протекают два процесса - биологическое окисление органических примесей и синтез новых бактериальных клеток. В

вытеснитсльном режиме обеспечивается возможность реализации процессов избирательного лизиса микроорганизмов и снижения прироста избыточной биомассы активного ила. Эффективный процесс биохимического окисления загрязнений должен предусматривать соответствующую организацию гидравлических и аэрационных режимов по длине коридоров аэрогенка.

Немаловажное значение для работы аэротенка-вытеснителя имеет поддержание оптимальной концентрации работающей в аэротенке биомассы активного ила за счет его рециркуляции в составе водно-иловой смеси из выхода на вход аэротенка. Поэтому одним из перспективных путей совершенствования систем очистки является разработка технологии управления режимами работы аэротенков на основе использования аэрируемого продольного рецикла иловой смеси. Внутренняя рециркуляция водно-иловой смсси в аэротенке-вытеснителе обеспечивает возможность парирования колебаний поступающей технологической нагрузки и оптимального управления режимами работы за счет перераспределения кислорода по длине аэротенка.

Правильный выбор эффективных технологических схем карусельных аэротенков с продольным рециклом водно-иловой смеси и управляемым кислородным режимом очистки является одним из путей достижения высоких показателей аэробной биологической очистки и снижения избыточных биомасс активного ила.

Создание эффективной управляемой аэрационной системы очистки требует проведения большого объема научно-исследовательских работ для получения оптимальных конструктивно-технологических решений и внедрения их в промышленных масштабах в системах очистки производственных и хозяйственно-бытовых стоков. Необходимость активного технологического воздействия на процессы биологической очистки обоснована существенными колебаниями расхода сточных вод и их состава, а также задачей достижения высоких технико- экономических и экологических показателей очистки сточных вод.

До настоящего времени недостаточно изучен механизм совместного растворения и потребления кислорода и его оптимальное распределение по длине аэротенка путем выбора режимов рециркуляции иловой смеси, конструктивных параметров аэротенка, технических характеристик и места расположения аэрационных узлов. Отсутствуют также подтвержденные модельными и промышленными испытаниями научно-обоснованные практические рекомендации по внедрению в промышленных масштабах аэротен ков-вытеснителей с управляемым продольным рециклом иловой смеси.

Существенный вклад в развитие технологии химической рециркуляции и аэробной биологической очистки сточных вод внесли: А.Н. Плановский, В.В. Кафаров, М.Ф. Нагисн, С.И. Строганов, H.A. Базякина, Ц.И. Роговская, C.B. Яковлев, Я.А. Карелин, Э.К. Голубовская, Л.И. Понтер, И.В. Скирдов, A.A. Бондарев, В.Н. Швецов, Ю.М. Ласков, Б.Н. Репин, Ю.В. Воронов, Т.А. Карюхина, И.Н.Чурбанова, Ю.А. Феофанов, С.М. Шифрин, Б.Г. Мишуков, H.A. Залетова, М.Н. Брагинский, М.А. Евилевич, Р.Ш. Ненаридзе, A.A. Денисов, Н.С. Жмур, Э.С. Разумовский, K.M. Морозова, В.А. Вавилин, В.Б. Васильев, и другие.

Диссертационная работа выполнялась на полупромышленных установках и промышленных объектах, а также в отделе производственной санитарии и охраны окружающей среды ВНИТИБП РАСХН и кафедре Коммунального и промышленного водопользования МИКХиС.

Цель и задачи исследований.

Целью настоящей работы являлась разработка модели комплексного управления технологическими процессами очистки сточных вод в аэротенках карусельного типа с рециркуляцией иловой смеси.

При выполнении работы были поставлены следующие задачи.

- Анализ характера неравномерности поступления исходной технологической нагрузки на сооружения аэробной биологической очистки;

- Классификация технологических схем процессов аэробной биологической очистки по рециркуляционному принципу;

- Экспериментальные исследования процессов массопередачи кислорода и окислительной способности аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси в стандартных условиях и на реальной сточной жидкости, а также производственные испытания аэротенков с управляемым кислородным режимом;

- Определение критерия оптимизации двухфазной физической модели аэротенка с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу (для повышенных коэффициентов рециркуляции);

- Определение кри терия оптимизации рециркуляционных моделей процессов аэробной биологической очистки для пониженных коэффициентов рециркуляции;

- Разработка математической модели биологической очистки на базе уравнения продольной диффузии для оценки распределения концентрации по длине аэротенков в нестационарных условиях поступления исходной технологической на1рузки;

Разработка инженерно-технических мероприятий по вопросам проектирования аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси, инженерное оформление типовых конструктивных решений;

- Изучение особенностей процессов биологической очистки для сточных вод свинокомплексов, поиск нетрадиционной и высокоэффективной системы аэрации для тяжелых условий эксплуатации;

Исследования симультанных процессов нитрификации и денитрификации в аэротенках с продольной рециркуляцией иловой смеси;

- Моделирование и разработка математической модели флокуляции активного ила, изучение влияния перемешивания на процесс флокуляции активного ила, поиск критерия оценки для подбора перемешивающих устройств;

Технико-экономическая оценка сравнительной эффективности аэротенков с рециркуляцией иловой смеси и его реализация для Российских условий.

Научная новизна

- Определен критерий оптимизации технолог ической модели а эротенка с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» принципу, характеризующий баланс энергий горизонтально ориентированных потоков и вертикально- восходящих двухфазных гачо-жидкостных потоков от систем аэрации, а также рекомендована его величина.

• С учетом диализа неравномерности поступления исходной технологической нагрузки разработана, численно решена и экспериментально проверена математическая модель биохимической очистки на базе уравнения продольной диффузии в производных второго порядка для нестационарных условий, которая позволяет производить оценку распределения концентраций по длине сооружений аэробной биологической очистки;

- Разработана концепция флокуляции активного ила при его перемешивании, позволяющая оптимально производить подбор устройств перемешивания;

- Предложены и защищены патентами варианты инженерного оформления устройств для биологической очистки сточных вод,

- Для российских условий использования предложен метод технико-экономической оценки на базе показателя - затраты жизненного цикла, позволяющий определять сравнительную эффективность технических решений с использованием многофакторного экономического анализа;

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

На защиту выносится рециркуляционная модель биохимических процессов, обеспечивающая высокую степень корреляции аналитических зависимостей с данными экспериментальных исследований и надежность применения при проектировании промышленных очистных сооружений.

Практическая ценность. .

Полученные результаты и выводы базируются на материалах теоретических, модельных и экспериментальных исследований и позволяют с нысокой степенью достоверности рекомендовать их к практическому использованию в промышленных масштабах при создании новых и реконструкции действующих сооружений аэробной биологической очистки сточных вод коммунального и промышленного происхождения.

Разработанные рекомендации ц предложения подтверждены материалами теоретических и экспериментальных работ, показавших высокую степень сходимости, что обеспечивает возможность их надежного использования в производственных условиях с учетом особенностей конструктивно-технологических характеристик комплексов аэробной биологической очистки сточных вод.

Апробация работы.

На основании проведенных исследований разработаны методические рекомендации по оптимизации рециркуляционной модели биохимических процессов аэробной биологической очистки и методические рекомендации по инженерным вопросам проектирования сооружений аэробной биологической очистки сточных вод предприятий агропромышленного комплекса.

Результаты и материалы выполненной работы использованы:

• ОАО «Союзводоканалпроект» г. Москва,

•.. ГУП «МосводоканалНИИпроект» г. Москва,

• ОАО «ЦНИИЭП инженерного оборудования» г. Москва,

• ГУП «Ленгипроинжпроект» г. Санкт-Петербург,

• МГП "Мосводоканал" Люберецкая станция аэрации, г. Москва,

• ООО «Межрегиональная Группа Компаний «Регион-Агро-Продукт» г.

Москва,

• ФГУП «Северо-Кавказский Гипрокоммунводоканал» г. Ростов-на-Дону,

• ОАО «Уральский ПИИ «ВНИПИЭТ» г. Озерск Челябинской обл.,

• МУП «Горводоканал» г. Саров Нижегородской обл.,

• ООО «Инженерно-архитектурным центром ДХО ЗАО ГАФ «Архнроект» СА РБ г. Уфа Республика Башкортостан,

• ООО «Электростальское предприятие очистных сооружении» г. Электросталь Московской обл.,

• ГУП «Водоканал» г. Якутска,

• ЗАО «Надеево» (СХПК АПК) п. Надсево Вологодской обл.,

• ОАО «АКС «Амурводоканал» г. Благовещенск Амурской обл.,

• ОАО «Водоканал» г. Ишим Тюменской обл.,

• ОАО «Северский Водоканал» г. Северск Томской обл.,

• ОАО «Сибгипрокоммунводоканал» г. Новосибирск,

• ООО Интститут «Гражданнроект» г. Кирова,

• ООО «Петроплан Инжиниринг» г. Санкт-Петербург.

Материалы диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на регулярных Международных конгрессах "Вода: экология и технология" ЭКВАТЭК (2002, 2004, 2006, 2008) и конгрессе по управлению отходами и продоохранным технологиям ВэйстТэк- 2007; на Международной конференции, посвященной 110-й годовщине Московской канализации 2008 г. «Перспектива развития канализации в XXI веке» ; на Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии для снижения воздействия ЦБП на окружающую среду» в г. Санкт- Петербурге 2008 г.; на 3-й Международной научно-практической конференции «Ресурсосбережение, экологически чистые технологии и сооружения городов, промышленных предприятий и рекреационных зон» в г. Иркутске 2008 г.

Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 105 научных работ.

Структура н объем диссертации Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов собственных исследований, обсуждения результатов, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена в 8 главах на 177 страницах машинописного текста, содержит 82 рисунка, 21 таблицу и 8

приложений. Библиография включает 332 наименования, из которых . 108 на иностранных языках. Автор выражает глубокую признательность коллективам лабораторий ВНИТИБП и Московского института коммунального хозяйства и строительства за большую помощь в организации экспериментальной части работы и оформлении результатов научных исследований.

Содержание работы

Глава 1 «Состояние вопроса и выбор направления исследований» посвящена обзору литературы, анализу современного состояния проблемы по теме работ ы.

В настоящее время проблемы обеспечения эффективной и надежной работы систем аэробной биологической очистки сточных вод населенных пунктов и предприятий промышленности и сельского хозяйства по-прежнему остаются в центре внимания научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций всех стран.

Научно-обоснованную технологическую оценку и подбор способов очистки сточных вод для конкретных условий водохозяйственных объектов следует производить на базе знаний о кинетике процессов очистки и гидродинамике сооружений. Инженерное оформление современных процессов очистки сточных вод в аэротенках - это комплексное техническое решение, включающее как кинетику, так и гидродинамику процессов биологической очистки.

Одними из самых распространенных и трудно извлекаемых загрязнений городских и производственных стоков являются мелкодисперсные (коллоидные) и растворенные органические загрязнения. Физико-химические методы их извлечения и деструкции такие, как адсорбция, реагентная обработка, использование окислителей, экстракция и др., пока еще слишком дороги и малоприменимы для больших расходов сточных вод. Поэтому самым результативным является биологический метод, т, к. биологическая очистка обеспечивает деструкцию сложных органических загрязнений, осуществляемую безреагентным путем в обычных физико-химических

и

условиях и при минимальных затратах энергии. Биологический мсюл экологически чист, т.к. углерод органических соединений в результате деструкции окисляется до углекислоты и воды, азот - до нитритов и нитратов, а живые клетки аэробных бактерий не только безвредны, но часто полезны окружающей среде. Биологическая очистка сточных вод осуществляется в сооружениях с прикрепленной микрофлорой (биофильтры), со свободноплавающей микрофлорой (аэротенки) или со смешанной микрофлорой (аэротенки с насадкой, биотепки). Наибольшее распространение получили аэрационные сооружения гипа аэротенков благодаря своей универсальности и эффективности в работе.

Однако в последние годы специалисты приходят к выводу, что классические модификации процесса очистки в аэротенках (аоротенки-смсситеди, аэротенки-вытеснитсли, аэротенки с отдельной регенерацией активного ила, двухступенчатые аэротенки) хотя и позволяют в ряде случаев решать практические задачи, но технические возможности их уже исчерпаны и необходимо их дальнейшее развитие по пути радикальных преобразований.

Традиционные коридорные аэротенки при всех их положительных качест вах обладают рядом существенных недоста ч ков: неравномерной по длине сооружения нагрузкой на активный ил, ухудшающей сю технологические свойства; дефицитом растворенного кислорода в начальных наиболее нагруженных зонах сооружения, тормозящим процессы окисления загрязнений; избытком растворенного кислорода в конечных зонах, неоправданно увеличивающим его безвозвратные потери со сбрасываемой из очистных сооружений сточной водой. При проектировании аэротенков в настоящее время не учитываются количественные и качественные колебания притока, а в расчет принимаются лишь максимальные параметры исходной сточной воды. В то же время, например, максимальная БГ1К поступающих городских сточных вод больше минимальной в 1,5-3,0 раза, максимальный расход больше минимального в 1,6-2,2 раза, причем экстремальные значения концентраций загрязнений и расхода практически совпадают по времени.

Жесткие условия эксплуатации при несовершенстве технологического режима приводят к систематическим нарушениям условий работы аэротенков.

Создание управляемого сооружения биологической очистки всегда предусматривает решение двух основных задач: создание собственно объекта управления и разработку системы управления, которая может быгь частично или полностью автоматизированной. В данном случае объектом управления является азротенк, т.е, его основные технологические элементы. Разработка аэротенка, конструкция и принципы действия, которого позволяют оперативно и в достаточно широких пределах изменять гидродинамическую структуру потока, скорость растворения кислорода, рабочую концентрацию активного ила и другие параметры процесса очистки, является главной задачей специалистов научно-исследовательских и проектных организаций.

Управление технологическим процессом очистки в аэротенках должно преследовать как экологические, так и экономические цели: во-первых, обеспечивать заданную глубину или степень биохимической очистки сточных вод rio концентрации или количеству снимаемых загрязнений; во-вторых, свести к минимуму отклонения в качестве очищенной сточной воды, вызванные колебаниями технологической нагрузки на входе в сооружения.

Совершенно очевидно, что актуальность проблемы технологического управления процессом в аэротенках возрастает но мере повышения интенсивности их работы. Несмотря на необходимость оперативной информации о ключевых параметрах процесса, таких как расход сточных вод, состав и концентрация загрязнений, реологические свойства среды, интенсивность аэрации, концентрация растворенного кислорода и др., доминантной остается проблема выбора режима очистки и управления им.

В этой части высокие требования предъявляются к управлению режимами массопередачи кислорода в водно-иловую среду. Процессы аэрации сопровождаются перемешиванием жидкости, которое является обязательным условием повышения скорости процесса биохимического окисления загрязняющих веществ. Эти процессы (аэрация и перемешивание)

обеспечивают: адсорбцию кислорода из воздуха и десорбцию газообразных продуктов метаболизма из жидкости, равномерное распределение активного ила в аэрогенке, градиент концентрации кислорода между зоной, соприкасающейся с поверхностью микрофлоры и общей концентрацией в аэрогенке, механическое турбулентное воздействие жидкой среды на клетки и хлопок активного ила, разрушающее конгломераты.

Важность выбора систем аэрации состоит еще и в том, что энергозатраты на аэрацию составляют 30-50% себестоимости биологической очистки. Управление процессом аэрации позволяет стабилизировать технологический режим очистки и добиться снижения затрат энергии на 10-30%.

Основными направлениями развития управляемых процессов биохимической очистки сточных вод, получившими распространение в нас тоящее время, являются:

- управление качеством поступающей среды, усреднение расхода сточных вод, усреднение концентрации загрязнений, разбавление очищенной водой;

- управление системой подачи поступающей среды - рассредоточенный впуск сточной воды в аэротенк, рассредоточенный впуск активного ила в аэротенк, циклические (контактные) аэротенки;

Анализ передового отечественного и зарубежного опыта показывает, что из всех возможных путей создания технологически управляемых процессов биохимической очистки реализована лишь меньшая их часть, известные же попытки управления работой аэрогенков связаны с регулированием отдельных элементов технологического процесса и, как правило, отличаются неудовлетворительным инженерным оформлением. Поэтому представляется важным рассмотреть технологические и конструктивные вопросы разработки оптимальной схемы и стратегии технологического управления аэрогенка с внутренней рециркуляцией иловой смеси.

В настоящее время некоторые положения теории рециркуляционных процессов уже используются в биологических процессах для повышения эффективности работы аэрогенков, с помощью которых реализуется

биохимический метод очистки сточных вод. Способ управления аэротенком посредством рециркуляции иловой смеси способен оперативно изменять гидродинамическую структуру потока и достигать высокой степени смешения-вытеснения. Сооружения подобного типа совмещают достоинства аэротенка-смесителя (его высокую производительность) и аэротенка-вытеснителя (способность обеспечивать высокую глубину очистки). Практическое применение теории рециркуляции позволяет решать весьма важные задачи для улучшения работы не только действующих, но и вновь строящихся очистных сооружений на основе новых технологических принципов.

Современные принципы и схемы допускают поочередное пребывание очищаемых сточных вод не только в аэробных зонах, где осуществляются массоперенос кислорода из искусственно вводимого в аэротенки воздуха, но и в зонах анокендных и анаэробных. Аноксидные и анаэробные зоны оборудуются без устройства в них аэраторов различного типа, т.е. воздух в иловую смесь не вводится, кислород не растворяется. Различие между этими зонами в том, что условия анаэробных зон - жесткие бескислородные, а в аноксидных - кислород прису тствует в виде нитритов и нитратов (N02, N03).

Технологические схемы аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси предусматривают наличие технологических связей, обеспечивающих симультанное протекание процессов биоочистки от органических и биогенных загрязнений и других элементов. Такими технологическими связями являются мощные гидравлические рециркуляционные потоки иловой смеси или возвратного ила на различных стадиях процесса.

Таким образом, наиболее актуальным в современных условиях представляет разработка технологических моделей продольной рециркуляции иловых смесей, обеспечивающих максимальную эффективность аэробной биологической очистки сточных вод.

Глава 2 «Объекты, материалы и методы исследований» посвящена описанию объектов исследования, применяемых материалов, методов исследований и способов обработки их результатов.

При проведении работы испытаниям подвергались следующие технологические схемы аэротенков с продольным рециклом иловой среды:

- схемы рециркуляций процессов биологического удаления азота и фосфора;

- схемы рециркуляционных узлов аэротенков с постоянным продольным рециклом иловой среды;

- схемы аэротенков управляемого профиля с различными системами аэрации периодического действия.

При испытаниях производился контроль физико-химических и биохимических параметров исходной сточной воды, иловой суспензии и осветленной сточной воды, а также микробиологические исследования составов биоценозов активного ила и сопутствующей ему микрофлоры и процессов формирования флоккул из нитчатых и зооглейных бактерий на электронном и оптическом микроскопах. Результаты испытаний представлялись в виде эмпирических зависимостей между основными параметрами, характеризующими процессы очистки дисперсных систем. На основе анализа уравнений баланса материальных потоков были получены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать основные характеристики и закономерности протекания исследуемых процессов.

Результаты проведенных расчетно-экспериментальных исследований использовались для достижения поставленной цели - разработки модели комплексной оптимизации технологических процессов аэробной биологической очистки сточных вод.

Идентификация культур бактерий, выделяемых из проб сточных вод и активного ила проводили с использованием Краткого определителя бактерий Берги (под ред. Дж. Хоулта, М., Мир, 1980); «Инструкции по лабораторному контролю очистных сооружений на животноводческих комплексах» М., Колос, 1982.

Анализ проб воды осуществлялся по методикам, описанным в изданиях: Лурье Ю.Ю. «Аналитическая химия промышленных сточных вод», М., Химия, 1984; «Методика проведения технологического контроля работы очистных

сооружений городской канализации» под ред. О.'Г. Болотина, 1971; «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», Москва, 1974; «Методические рекомендации по определению общего органического углерода в очищенных сточных водах с помощью газовой хроматографии», М., АКХ, 1977.

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

Глава 3 «Исследования процессов биологической очистки в аэротенках с продольной рециркуляцией иловой смеси».

Натурным исследованиям аэротенков управляемого профиля предшествовали теоретические исследования аэротенков-вытеснителей, а также аэротенков с управляемым рециклом биомассы.

Результаты натурных испытаний аэротенков управляемого профиля на реальных сточных водах приведены на рис. 1.

012345678

_______кк=суо +1__

■ БПКполн, 1 = 6,12 ч. а = 1,3 г/л аХПК, I = 6,12 ч, а = 1,3 г/л А БПКпопн, I = 3,95 ч, а = 1,65 г/л Д ХПК, I = 3,95 ч, а = 1,65 г/п • БПКполн, 1 = 2.1 ч. а = 1,45 г/л о ХПК, 1= 2,1 ч, а = 1.45 г/л_

100

Рис.1. Зависимость эффекта окисления органических загрязнений от интенсивности продольного рецикла биомассы.

Испытания проводились в три стадии при различных количествах действующих секций аэротенков, что позволяло изменять время аэрации от 6 до 2 ч. В течение каждой стадии эксперимент разделялся на три этапа, отличающихся количеством работающих рециркуляционных колони и расходом продольного рецикла иловой среды. Перед началом каждой стадии эксперимента проводились испытания аэротенков с отключенными рециркуляционными колоннами, т.е. имел место контрольный режим работы. Помимо регулярно проводимого полного анализа исходной и очищенной сточной воды изучались кислородный режим, динамика дегидрогеназной активное™ ила и аминокислотног о обмена в аэротенках.

На первой стадии эксперимента сточная вода подавалась во все зри секции аэротенка равномерно, что соответствовало среднему времени аэрации 6-12ч. И на контрольном, и на опытном аэротенках происходила полная биологическая очистка, наблюдалось снижение аммонийного азота, процессы нитрификации развивались интенсивно. При увеличении К[( от 1,5 до 7,5 за счет продольного рецикла иловой среды эффект очистки по ХПК возрастал с 83 до 89 %, а по БПК„0Лн - с 89 до 92%. Наиболее заметно было увеличение окислительного эффекта при возрастании Кг< от 1,5 до 3,5.

На второй стадии эксперимента сточная вода подавалась в две секции аэротенка равномерно, что соответствовало среднему времени аэрации 3,9 ч. И на контрольном, и на опытном аэротенках процессы биологической очистки протекали стабильно. В данных условиях влияние продольного рецикла иловой среды было выражено более заметно: при увеличении Кц до 6,5 эффект очистки по ХПК возрастал с 76 до 87%, а по БПКШ„Ш - с 81 до 89%. Интервал наибольшего влияния продольного рецикла иловой среды, как и на первой стадии, соответствовал 1,5< Кк < 3,5.

Третья стадия эксперимента, когда сточная вода всей станции подавалась в одну секцию, соответствовала среднему времени аэрации 2,1 ч. Экстремальные нагрузки на активный ил, позволявшие проводить эксперимент в жестких условиях, представляли особый интерес для изучения. Работа

аэротенка в контрольном режиме была нестабильной: снижался эффект очистки по ХПК и ВПК, ухудшилась его способность к осаждению, периодически возникал массовый вынос ила из вторичных отстойников. Опытный аэротенк работал стабильно, заметно превосходя контрольный по всем показателям в течение длительных испытаний. Показатели эффективности работы аэротенка управляемого профиля, полученные при проведении испытании приведены в табл. 1.

Таблица 1

Показатели эффективности работы аэротенка с рециркуляцией иловой смеси в управляемом режиме.

Наименован, показателя Расход продольного рецикла иловой срсды, м'/ч

0 330 660 990

Исходная вода Очищен, вода Исходная вода Очишен. вода Исходная вода Очищен, вода Исходная вода Очищен, вода

Бихроматная окисляемость (ХПК), мг/л 264 164*/74 243 128*/46 298 92*/49 281 59*/40

БПК,«,,,,., мг/л 143 107*/48 144 60*/27 140 34*/21 157 31 */22

Втееш. в-ва, мг/л 11В 42 143 27 115 22 136 2.1

Азот аммонийный, мг/л 32 18 45 13 33 : 8 39 10

Нитриты, мг/л 0 0 0,6 0,8 0 1,2 0,5 0,85

Нитраты, мг/л 0 0 0 0 0 0. 0 0,2

Конц.акт.ила, г/л 1,3 1,5 1,5 1,5

Иловый индекс, см3/г 220 180 140 120

Период аэрации,ч 1,9 2,3 2,1 2

Режим оч-ки Нестабилен Стабилен

*Отсгоенные пробы, взятые в 5 м от впуска сточных вод.

При увеличении Кц от 1 до 5,5 эффект очистки по ХПК и БПКтмн возрастал с 68-70 до 86%, причем оптимум значений К к лежал примерно в тех же пределах. Удельный расход воздуха и в контрольном, и в опытном аэротенках составил 9,2 м3/м3 Распределение воздуха в опытных сериях между аэрацией и рециклом изменялось в пределах 8,1-6,1 и 1,1-3,1 м3/м3

соответственно. Таким образом, значительный прирост скорости окислении загрязнений в аэротенке в продольном рецикле иловой среды был достигнут при более эффективном распределении воздуха, но без увеличения его общего количества.

Испытания аэротенков в условиях регулируемого продольного рецикла иловой среды проводились с целью определения продолжительности переходных состояний гидродинамической структуры потока, кислородного режима, концентрации активного ила. Установлено, что время перехода аэротенка из одного рабочего состояния в другое находится в пределах 0,5-1 ч в зависимости от расхода продольного рецикла иловой среды.

Установлено, что гидравлические и массообменные характеристики рециркуляционной колонны имеют важное значение для энергетической оценки аэротенков данного типа. Эксперименты показали, что эффективность аэрации 1,5 кгОз/(кВт.ч), достигнутая на иловой среде при использовании среднепузырчатых диспергаторов, близка к лучшим показателям аэраторов эрлифтного типа. При использовании в колонне мелкопузырчатых диспергаторов значение эффективности аэрации по сравнению со среднепузырчатыми диспергаторами возрастает в 1,3 - 1,5 раза. Это дает возможность использовать рециркуляционную колонну дли создания продольного режима иловой среды в аэротенке без снижения эффекта работы системы аэрации в целом. В результате проведенных исследований разработаны различные конструктивные варианты колонн прямоточного и прямоточно-противоточного типов, которыми целесообразно оснащать аэротенки с продольным рециклом иловой среды ряда технологических модификаций.

Экспериментальные исследования окислительной способности гидравлической модели аэротенка управляемого профиля в стандартных условиях обеспечили получение зависимостей основных технологических характеристик рециркуляционного узла (окислительной и г идравлической) от его конструктивных параметров (размеров узлов с мелко- и

крупнопузырчатыми диспергаторами) и способа подачи кислородосодержащей смеси переменного состава, а также определение эффективности совместной работы базисной и управляемой систем аэрации. Установлено, что совместное использование рециркуляционного узла (управляемой аэрации) и базисной (постоянно действующей) повышает окислительную способность системы в среднем на 10%, При этом степень совместного влияния растет с ростом рециркуляционных расходов за счет улучшения условий газожидкостного контакта.

Использование «карусельного» принципа в практике проектирования и строительства требует рассмотрения процессов кинетического характера (аэрации, удаления растворенной органики, нитрификации, денитрификации) непременно в условиях влияния гидродинамических характеристик сооружений. Мощность аэрационных систем и условия их использования являются серьезным препятствием силе продольной рециркуляции, поскольку формируют вертикально ориентированные потоки энергии. В этих условиях оптимальные скорости горизонтальных потоков следует выбирать с учетом критерия Фруда (0,2-0,3), отражающего зависимость между энергией горизонтального потока и энергией водо-воздушной аэрационной смеси. Энергия горизонтальных потоков «карусельных» аэрогенков должна быть достаточно мощна, чтобы превысить энергию локальной аэрационной преграды на плети действующей системы аэрации. А с другой стороны, эту энергию следует ограничить в рамках оптимума, поскольку неоправданное увеличение энергии горизонтального потока приводит к излишним энергозатратам и количеству установленного оборудования.

Совместное использование горизонтальных продольных рециркулягоров (мешалок погружного типа, генерирующих горизонтальные циркуляционные потоки) и аэрационных систем увеличивает массоперенос кислорода. Горизонтальные потоки отклоняют восходящие воздушные пузырьки от вертикальной направляющей, заставляют их колебаться по длине аэротенка при любой конфигурации процесса, что требует оптимизации раскладки системы

аэрации. В расчет закладываются распределение воздуха по длине аэротенка, коэффициент качества воды, глубина сооружения и другие параметры. При этом моделируется концентрация кислорода но длине сооружения, соответствующая принятой раскладке аэраторов и характеристикам объекта.

Технологический подбор оборудования для продольной рециркуляции производится по требуемой силе давления И на поперечное сечение коридора «карусельного» аэротенка.

Изучение механизма двухфазного потока аэротенка с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу показало, что увеличение скоростей горизонтального потока (У (рис. 2) происходит при одновременном росте сил сопротивления стационарных препятствий (17~ко, график 1), что соот ветствует законам гидравлики (параболическое возрастание функции.

Рис. 2. Составляющие сил сопротивления потоку Р (Ныотон) в аэротенках с продленной рециркуляцией иловой смеси «карусельного» типа от скорости горизонтального потока и (м/с):

1 - Р-ко все стационарные сопротивления;

2 - Р~ка|Г от аэрационных преград;

3 - Р~к общая результирующая сил сопротивления потоку. Зоны «П» и «Г» - параболическое возрастание и гиперболическое убывание функций.

В присутствии водо-воздушных препятствий силы сопротивления ведут себя несколько иначе ( Р-кшг , график 2). Сначала каждое незначительное увеличение скорости горизонтального потока ¡У влечет за собой резкое увеличение сопротивления (по крутой параболе - начальная зона «П»), По достижении некоторой предельно-максимальной величины сопротивления Р,„ш (критической скорости) энергии разнонаправленных сил: горизонтальной (от мешалки) и вертикальной (от системы аэрации) сравниваются. Дальнейший рост горизонтальных скоростей V сопровождается существенным снижением сил сопротивления аэрационной преграды, причем, чем выше скорость, тем ниже сопротивление Р~ки1г. График 3 представляет собой Р-к , результирующую составляющую, полученную путем сложения графиков 1 и 2. Физический смысл Р~к очевиден - это математическая сумма всех сопротивлений аэротенка с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу. Подбор мешалок для работоспособных систем продольного перемешивания предполагает подбор по принципу > Ртих. Для снижения величины Ртш целесообразно изменять плотность раскладки аэраторов, понижая интенсивность аэрации плетей и увеличивая ее зону.

а) О N ^■ . ;;

Рис. 3. Элементы компьютерного анализа (СРО) аэротенка с продольной

рециркуляцией иловой смеси «карусельного» типа:

а). Работа системы аэрации при остановленной мешалке;

б, в). Совместная работа системы аэрации и мешалки при величине тяги 300 и 600 Ньютонов соответственно.

Зонное расположение плегей аэрации вызывает струйно-перемешивающий режим, рис. 3, вертикальной циркуляции водо-воздушной смеси. Пример компьютерного анализа реальной системы свидетельствует о том, что в конкретном случае горизонтально ориентированной тяги мешалки в 300 Н оказалось недостаточно, чтобы преодолеть энергию вертикальных потоков. Энергия, вызванная тягой 600 Н, рис. Зв, обеспечила стабильные горизонтальные скорости, увеличение времени контакта иловой смеси с газовой фазой, что улучшает массопсрснос кислорода воздуха.

Физический механизм двухфазного потока современного аэрогенка с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу выражает зависимость между двумя потоками энергии, ч то есть число Фруда 1'У. Первая энергия вызвана скоростью горизонтального потока, создаваемой мешалками в «карусельной» зоне, вторая - создана вертикальной скоростью:

^ (1)

у,/г =0.10,3/(^ + 10,= "" и ' 5 + 10,3

где:

Кг <2 • 10,3/(5+10,3)//! = /• 10,3/(5+ 10,3) С/ - средняя скорость объемного потока (м/с), g - ускорение силы тяжести = 9,81 м/с2,

погружение аэраторов (м), V,,,,- - приведенная скорость расхода воздуха в зоне азрационной плети (м/с),

0 - расход воздуха (м3/с),

А - площадь раскладки плети аэраторов, но не площадь их поверхности (м2),

1 - интенсивность аэрации, м3/м2/час.

Полученный критерий (/лг= 0,25) характеризует условия формирования горизонтальных потоков мешалками при наличии вертикально восходящих водо-воздушных потоков систем аэрации с зонной раскладкой плетей (рис. 4). Представленные зависимости рекомендованы к проектированию.

Интенсивность аэрации I, мЗ/м2.час —Э = 3 м -о-Э = 4 м -в-Б = 6 м -о-Э = 8 м -»-в = 12 м

Рис. 4, Скорость горизонтального потока и, м/с, в зависимости от величины интенсивности аэрации I , м3/м2/час, для различной глубины погружения аэраторов Б, м, при рекомендованном числе Фруда Рг= 0,25.

Глава 4 «Инженерные вопросы проектирования аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси».

Структурный анализ и сравнительная оценка технологических схем процессов биологического удаления азота и фосфора показывает, что все они содержат внутренние рециркуляционные контуры. При этом диапазон реализуемых коэффициентов рециркуляции Кк=((}+рк)/С2 определяет разницу между разрабатываемыми рециркуляционными схемами (Кк= 1, 5-5).

При проведении исследований разработаны принципы размещения мешалок и аэраторов, а также организации гидродинамики в аэротенках, базирующихся на коридорной компоновке (рис. 5, 6).

Дальность «боя» мешалки, ограниченной размерами коридора, лимитируется величиной Ь ~ 2,5 (В - П), где В - либо ширина коридора, либо его глубина (большая из них величина), О - диаметр пропеллера мешалки. При этом направление оси мешалки по отношению к стенке резервуара должно позиционироваться с образованием некоторого угла а, не препятствуя

раскрытию основного потока. При достижении дальности «боя», равной величине Ь, угол раскрытия основного потока ограничивается размерами коридорного резервуара (В или М). Перемешивание для длин участков более, чем Ь, невозможно, поскольку возвратные потоки самоориснтируются в образную сторону к области низкого давления — всаса пропеллера.

В

у«

\ ^ • . ^ Зона без

\ """ ^ - -х переме-

\ . * шиваит

Рис. 5. Зона действия мешалки (схема в плане), размещенной в сжатых условиях коридорного резервуара.

I ~ 114 м Л х ¡1-6x6 л/

В

Р , =2701 Н

.'('СО

<Ш В1М' кол-во: I сл.

Р .-8416 И

//VI.

1М2 В/ и' кол-но: 20 ел.

Р . - 10520II ,\1)Ч Вг/м' кол-по: 16 с/1.

Гг "г л лЛ

114 м ВхН 6 X 6 м

7 1 1 1 i i V i: У 1

г ? £ * f 1 г ¡-

¿-¡Мм ВхН- 6 X 6 М

"в «8 •в ■« «в ■в и

Р- Ь- »■в.».

Рис. 6. Примеры расстановки погружных мешалок (А, В - редукторного типа; С - безредукторного типа) в зонах денитрификации, сконструированных в соответствии с принципами: А - продольной рециркуляции иловой смеси по «карусельному» типу; В, С - коридорной раскладки резервуара.

Таким образом, интенсивным перемешиванием охватываются все зоны резервуара. Увеличить зону действия мешалки, повысив ее мощность в 2, 3, 4, ... и т.д. раз, с сохранением угла а невозможно. Увеличение ее мощности приведет к необоснованной интенсификации перемешивания в границах той же зоны Ь. Застойная зона останется на своем месте, требуя размещения в ней следующей единицы оборудования.

Подбор перемешивающего оборудования для сравнения эффективности систем карусельного и коридорного типов приведен в табл. 2.

Таблица 2

Подбор перемешивающего оборудования для сравнения эффективности

систем карусельного и коридорного типов

Характеристики Системы

А В С

Количество мешалок, шт 1 20 16

Тип мешалки: Р- редукторная. Б- бетеедукторная Р Р Б

Скорость вращения, об/мин 35 27 705

Диаметр пропеллера. м 2.5 1.4 0.37

Производимая тяга. Н 2 728 455 744

Потребляемая мощность. кВт 3.11 0.79 2.61

Обшая тяга. Н 2 728 9 100 11 904

Общая мощность. кВт 3.11 15.8 41.76

Приведенное к 1 мЗ энергопотребление. Вт/м3 0.38 1.92 5.09

Энергозагратность систем по отношению к системе А, — 405 1239

Данные, приведенные в табл. 2 , показывают неоспоримые преимущества устройства денитрификатора по варианту А «карусельного» типа:

с точки зрения энергозатрат выигрыш составляет 405% по отношению к варианту В и 1239% по отношению к варианту С;

инженерный расчёт требуемой тяги по варианту А минимизирован в 3,1 раза (по отношению к В) и в 3,9 раза (по отношению к С);

общее количество установленного оборудования снижено в 20 и 16 раз (по отношению к вариантам В и С).

Рассмотренный пример свидетельствует о том, что при проектировании задача не ограничивается областью расчетов кинетики процессов очистки. Учёт гидродинамической составляющей структуры потока является чрезвычайно

важным аспектом технологической разработки проекта строительства и реконструкции очистных сооружений.

Гидродинамическая структура потока аэротенка, спроектированного по принципу продольной рециркуляции иловой смеси с зонной пневматической аэрацией сочетает разделение функциональных обязанностей оборудования: ввод кислорода осуществляется аэраторами, перемешивание - мешалками. Данное техническое решение экономит энергозатраты на аэрацию иловой смеси, которые являются самой затратной статьей расходов на городских очистных сооружениях.

Экономия энергозатрат обеспечивается за счет: - зонной раскладки аэрационной системы во всю ширину коридора аэротенка,

- увеличения эффекта массопереноса при воздействии энергии горизонтального потока на зонную раскладку плети аэраторов.

Современная инженерная раскладка аэраторов вызвана требованием повышения эффективности растворения кислорода воздуха и КПД аэрации, причем рекомендуемая раскладка выполняется позонно в виде плетей и равномерно по ширине коридора. В аэрогенках с расположением аэраторов вдоль одной из стен коридора пузырьки вводятся в струю воды, скорость, которой в 2- 3 раза выше скорости их движения. Вследствие этого, время воздушного контакта уменьшается до 1/3 - 1/4 ожидаемой величины и в аэротенке глубиной 3 м составляет только 3-4 с вместо 10-12 с при соответственном снижении эффекта массопередачи.

За счет увеличения времени контакта с газовой фазой и уменьшения доли массового продольного перемешивания воздухом удельный расход воздуха в случае 100%-ной раскладки аэраторов по днищу снижается на 70%.

Таким образом, раскладка современных систем аэрации в условиях продольной рециркуляции иловой смеси являются важным энергосберегающим технологическим решением.

Глава 5 «Перемешивание и аэрация водно- иловой смеси в аэротенке с продольной рециркуляцией».

Разработан метод определения производительности перемешивающего устройства (с учетом потерь в придонных областях). Гидравлические потоки должны обеспечить поддержания активного ила во взвешенном состоянии за счет придонного сдвига иловых масс и смыва придонных отложений. В настоящее время отсутствуют методики определения уровня сдвига, требуемого для поддержания и восстановления взвешенного состояния иловых масс. Для большинства процессов используются эмпирические данные с целью установления потребного уровня сдвига. Фактически же уровень сдвига не устанавливается вовсе, а вместо него задается требуемая скорость потока у днища сооружения, обычно принимаемая равной 0,3 м/с. Указанное значение скорости потока соответствует определенному значению сдвига в придонной части. Однако, это соотношение изменяется с учетом реальных размеров и конфигурации. В результате проведенных расчетов установлено, что в условиях турбулентного потока сдвиг пропорционален квадрату скорости, умноженному на квадрат комплекса 8и = (1/[2^(к/4Я)+1,14]), где к -шероховатость дна, Я -гидравлический радиус (критерий размера) сооружения.

Форма емкостного сооружения также является важным фактором, поскольку она влияет на формирование и интенсивность турбулентности в системе. Турбулентные потоки в замкнутом контуре формируются мешалками, поворотами и другими препятствиями, создающими гидравлические потери на пути циркулирующего потока. Более высокая степень турбулентности означает большую вязкость, а значит и больший потребный сдвиг при той же скорости.

Другим важным фактором является расположение выходного слива из сооружения. Если оно расположено слишком высоко, то тяжелые частицы, которые с трудом удерживаются во взвешенном состоянии, останутся в аэротенке. Их концентрация будет расти, и это со временем приведет к уменьшению активной массы ила и, возможно, к отложению осадка. С этой точки зрения приоритетным является низкое расположение выпускного

отверстия, в противном случае потребуется создание более высоких скоростей или сдвиговых напряжений.

Однако сама по себе скорость не является гарантией отсутствия осаждения. Проблема сводится к вычислению мощности мешалки для поддержания средней требуемой скорости в системе.

Выбор конструктивных критериев и расчет требуемой мощности смесителя в аэротенке является сложной задачей. Суммарные гидравлические потери на преодоление местных сопротивлений в системе с придонным расположением аэраторов и мешалок существенно отличаются от их значений для потоков в свободных для прохода сооружениях. Поэтому для достижения высокой эффективности процессов в аэротенке необходим корректный расчет производительности перемешивающих устройств с учетом реальных гидравлических сопротивлений тракта движения водно-иловой смеси по аэротенку. Расчеты показывают, что выбор научно-обоснованного конструктивного решения может сэкономить до 50% капиталовложений и текущих издержек на эксплуатацию сооружений аэробной биологической очистки.

Основными задачами перемешивания водно-иловой смеси являются: обеспечение максимального контакта между активным илом и жидкостью в максимально возможном объеме аэротенка в течение времени, необходимого для биохимического окисления загрязнений и исключение процессов осаждения иловой массы на днище аэротенка.

Высокие скорости потоков предотвращают заиливание аэрогенков и являются показателем хороших условий перемешивания. Для станций очистки, включающих этап предварительной механической обработки (отстойник, осветлитель), рекомендуемая средняя скорость составляет 0,25 м/с, в то время как для очистных станций, имеющих лишь песколовку перед этапом биологической очистки, это значение составляет 0,3 м/с.

Интенсивность перемешивания с точки зрения биологической очистки не требует ограничения, но надо иметь в виду, что более высокая мощность

перемешивающих устройств обычно означает более высокие издержки на электроэнергию.

В настоящее время способы способов биологического удаления азотсодержащих загрязнений включают, как правило, процессы нитрификации и денитрификации (ЫНз —► N02 —► N2). Поэтому важным моментом является исследование влияния перемешивания на процессы денитрификации.

Качество денитрификации зависит от целого ряда факторов:

- присутствия в активном иле денитрифицирующих бактерий (в основном это те же бактерии, что и бактерии, отвечающие за нитрификацию);

продолжительности очистки, достаточной для потребления кислорода, содержащегося в нитратах;

- условий, необходимых для жизнедеятельности денитрифицирующих бактерий (отсутствие свободного кислорода, надлежащая температура, доступный углерод и нетоксичные условия);

хороший контакт между бактериями и сточной водой и предотвращение наслоения и образования осадка.

Гидравлические и механические условия, создаваемые перемешивающим оборудованием, физически воздействуют на состояние денитрифициующих бактерий. Эксперименты показывают, что степень механического воздействия на микроколоннии бактерий зависят от их размеров. Установлено, что нитчатые бактерии подергаются гораздо большему воздействию, чем более мелкие микроорганизмы. Высокие напряжения сдвига оказывают разрушающее воздействие на бакгерии этого вида, что является в какой-то степени положительным, поскольку нитчатые в большом количестве препятствуют осаждению ила в отстойниках.

Полученные материалы свидетельствуют о влиянии перемешивания на характеристики денитрификационных процессов. С одной стороны, перемешивание улучшает контактирование микроорганизмов с азотсодержащими стоками и стимулирует потребление свободного кислорода.

С другой стороны, чрезмерное перемешивание может увеличить поглощение кислорода с поверхности, а значит - ухудшить качество анаэробного процесса. Если первоначальное перемешивание окажется недостаточным, денитрификация начнется позже, и время на протекание этого процесса уменьшится. Перемешивания влияет на контакт между бактериями и культуральной средой - оно должно обеспечить максимально возможное увеличение скорости процесса и равномерное распределение ила по всему объему жидкости. Перемешивание должно предотвратить образование мертвых, стоячих областей, а иногда - и пенного слоя, возникающего в результате флотации придонного ила.

В настоящее время можно установить только два конструктивных критерия перемешивания в анаэробных зонах: достаточный смыв со дна для предотвращения образования осадка и время перемешивания, приближающееся к теоретическому времени очистки значению (У/С?). Испытания, проведенные на моделях, показали, что минимальная скорость должна составлять около 0,15 м/с для размывания осажденного ила. Но обычно в реальных аэротенках наиболее тяжелые компоненты скапливаются во время работы на дне, и требуется более высокая скорость для их размыва. Основным техническим требованием к времени перемешивания является требование обеспечения надлежащего использования объема анаэробной зоны, причем время перемешивания должно приближаться к теоретическому значению, а подача исходного потока по возможности непосредственно к смесит елю.

Горизонтальный поток в аэротенке с применением продольного рецикла обеспечивает реализацию основного эффекта - он увеличивает время всплытия воздушных пузырей за счет снижения скорости вертикального подъема пузырьков. Оптимальное время всплытия пузырей может быть дост игнут о, если диффузорами покрыто все дно резервуара и формируются маленькие пузыри, которые равномерно рассеиваются по всему объему резервуара.

Полномасштабные испытания показали, что горизонтальный поток в сочетании с аналогичной раскладкой диффузоров увеличивает эффективность

насыщения водно-иловой смеси кислородом в среднем на 70% . Система горизонтального потока также улучшает условия перемешивания, что увеличивает коэффициент использования объема реактора на 2-5% за счет исключения «мертвых» зон.

Глава 6 «Влияние перемешивания и аэрации на процессы массопереноса в аэротенке с продольной рециркуляцией».

Влияние перемешивания и аэрации на гидравлику и передачу кислорода в аэрациойных бассейнах при наличии горизонтальной скорости изучалось в пилотной установке и полноразмерном аэротенке.

Сравнивая результаты, полученные для вариантов с и без перемешивания, можно констатировать, что общее время пребывания газа будет увеличиваться с увеличением горизонтальной скорости жидкости из-за более высокого наклона воздушного столба (аэрируемого объема) и увеличенной траектории пузырей.

Принимая некоторые допущения, можно получить соотношение между локальным коэффициентом передачи кислорода и скоростью (расходом) воздушного потока (рис. 7) показывает линейную связь между этими параметрами. Результаты этих локальных измерений согласуются с измерениями общего коэффициента передачи кислорода, определенными на пилотной установке при идентичных условиях. Параметры эволюции времени пребывания газа и зависимости общего коэффициента передачи кислорода показывают прямопронорциональную зависимость.

Анализируя полученные данные можно сделать вывод, что скорость подъема пузырей уменьшается при увеличении горизонтальной скорости жидкости. Причина этого в том, что горизонтальная мешалка уменьшает влияние «спирального потока», следовательно, воздушные пузыри по мере подъема ускоряются меньше. Этот эффект в дополнение к тому, что наклон (длина траектории пузырей) увеличивается, оказывает позитивное влияние на локальную передачу кислорода.

На рис. 8 приведена полученная зависимость между общим коэффициентом передачи кислорода и горизонтальной скоростью жидкости

16

14 -

12 -

° 10 -га |и .т

^ 8 ■ я"

53 б-

4 -2 -

0 -,-,-,-1-,-,-1-,

0 2 4 6 8 10 12 14 16 О, ЫмЗ/час

Рис. 7. Изменение общего коэффициента передачи кислорода К[,а, с1, в зависимости от расхода воздушного потока через плеть , №м3/ч.

п, об/мин

Рис. 8. Изменение общего коэффициента передачи кислорода К^а, с"1, в зависимости от частоты вращения мешалки п, об/мин, или скорости горизонтального потока (приведено в м/с).

(частотой вращения мешалки). Как ожидалось, увеличение ^а происходило прямопропорционально с увеличением горизонтальной скорости. Этот общий результат становится понятен при анализе предыдущих локальных измерений, а именно - увеличении траектории пузырей, уменьшении скорости пузырей, уменьшении диаметра Саутера. Видно, что полученная кривая асимптотически стремится к пределу, что подтверждается результатами ранее проведенных работ. В пределах рекомендованного числа Рг = 0,25 массоперенос увеличился на 20%!

При проведении работы определялась также возможность улучшения процесса (повышения эффективности передачи кислорода) изменением положения мешалки при тех же технико-экономических затратах (скорости вращения мешалки, расходе воздуха через диффузоры). Установлено незначительное влияние на горизонтальную скорость (Л, вертикального положения мешалки (увеличение всего на 8% при переходе к варианту размещения ближе к днищу). Однако общий коэффициент передачи кислорода кьа при этом увеличивался на 15%. Отмечено также значительное изменение гидродинамики жидкости, когда горизонтальное расстояние между последним поворотом и мешалкой было увеличено (увеличение горизонтальной скорости на 28%). Однако улучшения общего коэффициента передачи кислорода в той же пропорции в экспериментах не наблюдалось. Значительное увеличение и(, может быть результатом стабилизации потока, текущего против течения мешалки и вызывающего расширенно-восходящее воздействие. Несмотря на это, в диапазоне исследованных скоростей жидкости (0,25-0,32 м/с) явление «спирального потока» уже значительно ослабевало и такое изменение в расположении мешалки не улучшало общий коэффициент передачи кислорода.

Результаты испытаний показали, что оптимальное вертикальное положение мешалки находится вблизи днища аэрогенка, горизонтальное расположение лопастей мешалки оказывает сильное влияние на горизонтальную скорость жидкости. Оптимальное горизонтальное расположение мешалки обеспечивает наилучшую конфигурацию как для

гидродинамических, так и для аэрационн.ых характеристик исследованной системы.

При наличии горизонтального движения жидкости (включенной мешалке) основной причиной изменения гидравлических и окислительных характеристик является наклон воздушного (пузырькового) столба. Увеличение горизонтальной скорости жидкости вызывает возрастание величины общего коэффициента передачи кислорода, т.к. более сильный наклон воздушного столба с увеличением горизонтальной скорости жидкости приводит к увеличению времени пребывания и снижению скорости подъема и размера пузырей газа.

Представленные результаты позволяют понять механизм взаимодействия между условиями перемешивания и аэрации и оценить их влияние на эффективность передачи кислорода. С экспериментальной точки зрения представляет интерес применить эту технику в реальных полномасштабных реакторах для того, чтобы определить влияние увеличения глубины жидкости на локальные параметры.

Экспериментальные данные, полученные при различных управляющих условиях в процессе этой работы могут быть использованы или как входные данные для последующего моделирования, или для легализации (придания юридической силы) математических моделей.

Глава 7 «Влияние продольного рецикла на процесс флокуляции активного ила».

Задача состояла в том, чтобы разработать модель флокуляции активного ила с использованием массовых балансов и сравнить результаты расчета, полученные на модели, с экспериментальными данными, полученными при проведении испытаний.

Допущения, сделанные при разработке модели флокуляции с использованием массовых балансов для системы с активным илом, состояли в следующем:

- размер флокул является единственной характеристикой, которая непрерывно меняется во времени (плотность флоккул при этом сохраняется постоянной);

- в процессе флокуляции отсутствует рост клеток бактерий, т.к. ни подачи субстрата, ни аэрации в систему не производится (реализуются лишь процессы агрегатирования и разрушения флокул);

- имеет место только самый простой вид разрушения флокул - парное разрушение, когда функция распределения разрушений выражается как:

для ]=ч+1 (2)

где V - объем частицы и Гу = О для всех остальных случаев.

При моделировании применялся массовый баланс, базой для которого являются геометрические серии объемов частиц:

(3)

Скорость изменения числа частиц в каждой размерной серии описывается

как:

ИМ '~2 1

= -N,ZJV~^.a.pu.Ní -

, " (4)

м м

где

№ - концентрация флоккул размера ¡; а - результативность столкновений; Рц - частота столкновений частиц объема и Уь 81 - скорость разбиения флокул размера ¡;

- функция распределения разрушений, которая определяет объемную долю фрагментов 1-го размера, получаемую из флокул ^размера.

Частота столкновений р^ в единицах объема частиц каждой размерной серии в системе [5 у определяется выражением:

д.,—0,31(5)

Градиент средней скорости О выражается в виде:

г А*

где

V - кинема тическая вязкость;

е - средняя скорость диссипации турбулентной энергии. Средняя скорость диссипации энергии определяется в виде:

V

(7)

где

Ро - число мешалок;

N - частота вращения мешалки;

О - диаметр мешалки;

V - объем реактора.

Кинетика агрегации флокул является функцией их структуры. Влияние структуры флоккул было учтено в модели массового баланса через частоту столкновений (1Ч. Структура агрегатов была определена в величинах массового фрактального коэффициента который изменяется от 1 до 3.

Результативность столкновений а вводится в модель массового баланса, чтобы учесть препятствующее столкновениям влияние вязких жидких слоев между частицами. Если первоначальная дисперсия частиц полностью дестабилизирована и каждое столкновение является успешным, то а = 1.

Скоростью разрушения флоккул является функцией объема частиц и определяется выражением:

5',. = лу; (8)

где: а = 1/3. .

Это согласуется с теоретическим прогнозом, который говорит о том, что скорость разрушения пропорциональна диаметру флоккул. Величина А в уравнении (8) представляет собой коэффициент скорости разрушения и определяется сравнением модельных и экспериментальных данных.

С целью мониторинга процесса флокуляции активного ила и исследования влияния сдвиговых воздействий на динамику флокуляции проводились экспериментальные исследования реальных активных идов действующих очистных сооружений.

В процессе обработки сточной воды в аэротенке флокулы активного ила непрерывно испытывают сдвиговые воздействия. При этом величины градиентов средней скорости G для типичных процессов флокуляции активного ила колеблются от 20 до 200 1/с.

При испытаниях были проведены эксперименты с флокуляцией активного ила при градиентах средней скорости G, равных 19,4; 37,0 и 113 1/с.

Установлено что при каждом градиенте средней скорости первоначально размер флокул за счет агрегатирования увеличивался быстро. Разрушение флокул начиналось, когда их размер увеличивался до некоторой определенной величины. При этом в иловых системах, в отличие от неорганических, наблюдается непрерывное, хотя и слабое увеличение размеров флокул. Причина этого кроется в принципиальном различии между неорганическими и активно-иловыми системами, состоящим в том, что активный ил является непрерывно развивающейся биологической системой. Наблюдаемое явление не связано с биологическим ростом (размножением) микроорганизмов, т.к. в условиях эксперимента отсутствовал подвод субстрата к микроорганизмам ила и аэрация водно-иловой смеси. Единственное возможное объяснение непрерывного роста размеров флокул в иловых системах состоит в том, что бактерии непрерывно продуцируют полимеры, являющиеся одной из составляющих флокул.

Полученные данные показывают также, что увеличение градиента средней скорости приводило к уменьшению окончательного размера флокул.

Это свидетельствовало о большой роли сдвиговых напряжений в процессах флокуляции активного ила. Взаимосвязь между размером флоккул и градиентом средней скорости может быть использована для определения модели разрушения флокул. Так, при малых градиентах средней скорости имеют место максимальные размеры флокул, что приводит к разрушению флокул по нитчатому гипу.

Расчет массового баланса производился для каждого эксперимента. Для получения высокой корреляции модели с экспериментальными результатами были использованы модельные параметры а и А с целью минимизации целевой функции:

Для получения профилей кривых целевой функции определен массовый баланс для проверенного диапазона результативности столкновений а и коэффициента скорости разрушения А. В каждом случае модельные и экспериментальные параметры сравнивались в соответствии с целевой функцией.

Массовый баланс отслеживает динамику флокуляции активного ила, обеспечивая хорошую аппроксимацию начального изменения размера флоккул по времени. Чтобы оценить сходимость модели с экспериментальными результатами, было вычислено «качество сходимости».

«Качество сходимости» 0(1Р было определено как

Мни, (а, А) -

•7'

(9)

и

-

где: И - среднее значение массы в эксперименте;

Бе - стандартное отклонение (ошибка);

п - число измеренных точек.

Стандартная ошибка делится на величину (п-2), которая представляет собой число степеней свободы для рассматриваемой системы при соответствии двух модельных параметров (а и А).

«Качество сходимости» на 100% может быть интерпретировано как

идеальный критерий сходимости между модельными и

экспериментальными результатами, когда стандартная ошибка

незначительна. Для каждого эксперимента было установлено, что «качество сходимости» выше 90%, т.е. модель дает хорошее приближение к экспериментальным данным.

Математическая модель процесса биологической очистки с учетом гидродинамической структуры потока, включая процессы рециркуляции иловой смеси.

К описанию реальной гидродинамики в аэротенках существует два подхода: представление реактора в виде набора ячеек идеального смесителя (чем больше ячеек, тем более выражена неравномерность концентраций по длине реактора) и диффузионное описание процесса, при котором предполагается, что продольное смешение жидкости описывается коэффициентом турбулентной диффузии 0[_, а структура реактора определяется отношением этого коэффициента к произведению скорости течения и длины реактора О^иЬ. Обратная данному выражению величина называется критерием Пекле Ре = 1/(0(,/иЬ).

Для описания таких реакторов так же может применяться как ячеистая модель, так и описание с помощью диффузионной модели. Для любого участка такого реактора, если известно величина П[/иЬ определяется длиной выбранного участка и скоростью с учетом рециркуляции. Это особенно важно, если учитывать, что конструктивно разные участки подобных реакторов (в

зависимости от наличия систем аэрации, поворотов и т.п.) могут имел» разные величины 0|.. Если рассматривать реактор с рециркуляцией в целом, то экспериментально установлено, что:

и! КШ)0 К, ()2)

где: (~) - дисперсионный критерий аэротенкабез рециркуляции (= 1);

ч и' у 11

А - коэффициент, характеризующий место расположения узла рециркуляции подлине аэротенка.

Диффузионная модель течения жидкости в реакторе.

Рассмотрим диффузионную модель течения жидкости в реакторе. Запишем уравнение массового баланса для элементарного объема (IV, отстоящего на величину х от начала реактора, с учетом переноса вещества. Изменение массы ¡-ого вещества во времени можно представить как:

й ' дх ' дх

(13)

вклад вклад изменение

входящего потока выходящего потока массы за счет

массы массы биохимической

реакции

где: Б; [кг / м3] - концентрация 1 - ого вещества;

с] [м3/ч] - расход жидкости через эффективную площадь реактора Р [м2]; 151 [м2/ч] - коэффициент диффузии вещества, описывающий гидродинамические режимы сооружений;

Я [кг/м3ч] - функция изменения концентрации (изъятия, окисления, выделения, роста, отмирания) вещества за счет реакции.

Для нестационарных условий уравнение (13) решалось в виде:

= о (14)

дх о! дх где и [м/ч] - средняя скорость течения в реакторе. (и=ц/Р). Отметим, что при и = 0, К ^ 0 (14) в точности соответствует закону Фика.

В стационарном случае уравнение (14) принимает следующий вид:

= 0 (15)

дх~ ох

Технологическая постановка задачи моделирования.

Для постановки задачи использования диффузионной модели, учитывая трудоемкость дальнейших вычислений, следует выбрать наиболее типичные условия реактора, которые позволят в дальнейшем использовать полученные решения для моделирования процесса в целом. Для этого примем:

• Реактор представляет собой некоторый участок аэротенка, в котором расход жидкости, площадь сечения и коэффициент турбулентной диффузии остается постоянными

• Концентрация веществ меняется только в результате реакции и диффузии.

• Рассматривается один наиболее значимый компонент реакции, используя который можно описать процесс в целом.

• Для описания скорости реакции используется общая скорость реакции в

единице объема - произведение удельной скорости и веса ила в объеме.

• Описание зависимости скорости реакции по выбранному компоненту

принимается простым уравнением Моно. В используемой модели функция изменения концентрации вещества за счет реакции записывается следующим образом:

/?(£,.) = /?„,--S-— (16)

(S:+K,)

где Rm [кг/м3 ч] - предельное значение скорости течения реакции; Ks [кг/м3] - коэффициент иолунасыщсния.

Граничные и начальные условия.

Для корректной постановки задачи Коши в случае нестационарного уравнения (5) требуются одно начальное и два граничных условия.

Концентрация на иходе аэротенка изменяется как Аят(оП) + 50. Хотя в реальной ситуации характер колебания нагрузки в течение суток описываются несколько более сложными зависимостями, сведение их к описанию синусоидой принято при моделировании процесса.

Граничные условия для решения задачи в нестационарных условиях: 5,.(0;г) = ,1зт((а0 + 5„;

^■(0:0 = 0 (17)

БДдгф) = 5Дд") -0.

Для стационарного уравнения (15) требуются два граничных условия:

>) = 0 (18)

дх

Из вышесказанного следует, что описание процесса очистки сточных вод в аэротенке сводится к решению уравнений (14) и (15) с граничными условиями (17) и (18) соответственно.

Проверка модели на реальных данных и возможности ее использования.

Для проверки модели на реальных данных использовано моделирование процесса нитрификации в сооружениях нитри-денитрификации ЛбСА. Данный пример выбран по двум причинам: во-первых, при исследовании и наладке данных сооружений получены многочиленные экспериментальные данные как по скоростям, так и но распределению концентраций по длине сооружений, во-вторых, концентрация аммонийного азота наиболее просто определяется экспериментально.

При моделировании использованы следующие условия:

• Моделируется участок аэротенка, соответствующий зоне ни трификации (3 и 4 коридоры сооружения).

• Концентация аммонийного азота в начале участка составляет 8,5 мг/л - в соответствии со средними экспериментальными данными.

• Расход стока составляет 110 тыс. мЗ/час, коэффициент рециркуляции ила - 0,7, коэффициент внутренней рециркуляции - 0,65. Ширина коридора -12 м, рабочая глубина - 5,5 м. Линейная скорость - 162 м/час. Коэффициент диффузии - 600 м2/час.

• Максимальная скорость нитрификации-3,9 мг N мг СВ ила в час, коэффициент полунасыщения по азоту аммонийному - 0,3 мг Ы/л. (коэффициенты определены экспериментально в ходе работ на станциях).

Длина аэротенка, м

Рис. 9. Сравнение полномасштабных экспериментальных данных и результавов решения математической модели для стационарных условий. Изменение концентраций аммонийного азота по длине аэротенка.

Разработанная модель процесса показала хорошую сходимость с практическими данными. Современные численные методы позволяют осуществить решение задачи по определению скорости реакции и концентрации основных компонентов с использованием уравнения продольной диффузии и кинетического описания процесса уравением Моно для участка аэротенка. Используя разработанную модель, можно производить точные расчеты коридорных усреднителей концентрации, распределения концен траций по длине аэротенков для процессов окисления органических веществ,

нитрификации и денитрификации. С помощью разработанной модели возможно предсказывать характер колебаний концентраций веществ и скоростей реакций по длине аэротенка, необходимые для точного расчета систем аэрации и управления сооружениями (рис. 9).

Глава 8 «Обсуждение результатов исследований» содержит подробное обсуждение результатов проведенных исследований, анализ достигнутых результатов и направления дальнейших работ по совершенствованию рециркуляционных процессов аэробной обработки сточных вод.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана технологическая модель комплексного управления процессами очистки сточных вод в аэротенках карусельного типа с рециркуляцией иловой смеси. Показано, что данная модель характерна для реальных условий неравномерного поступления исходной технологической нагрузки при совпадении экстремальных значений расходов и концентраций во времени, что позволяет принять концепцию резонансной нагрузки.

2. Разработана математическая модель процесса биологической очистки на основе уравнения продольной диффузии, обеспечивающая оценку распределения концентраций илозой смеси по длине аэротенка в условиях нестационарности поступления исходной технологической нагрузки. Модель позволяет предсказывать характер колебаний концентраций веществ и скоростей реакций по длине аэротенка, необходимые для точного расчета систем аэрации и управления сооружениями с высокой степенью корреляции к экспериментальным данным-95%.

3. Определены критерии оптимизации технологической модели аэротенка карусельного типа с рециркуляцией иловой смеси. Для повышенных коэффициентов рециркуляции (Кя= 20- 400) в качестве критерия предлагается число Фруда Рг= 0,25, который выражает зависимость между двумя потоками энергии: первая вызвана скоростью горизонтального потока, создаваемой мешалками в «карусельной» зоне, вторая - вертикальной составляющей сил перемешивания от плетей аэрации. Для пониженных коэффициентов

рециркуляции (Кц= 1,5- 20) в качестве критерия оптимизации рекомендуется параметр управления мощностью рециркуляционных потоков или К[( в зависимости от величин исходных технологических нагрузок. Это обеспечит изменение требуемых технологических и гидродинамических режимов во времени и в зависимости от неравномерности поступления исходной технологической нагрузки.

4, Экспериментально исследованы процессы массопередачи кислорода и окислительной способности аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси в стандартных условиях и на реальной сточной жидкости. При использовании рециркуляционных камер на базе мелкопузырьчатых диспергаторов степень использования кислорода воздуха достигает 5,20-5,7%, а удельный расход воздуха на транспорт 1 м3 рециркулирующей жидкости в оптимальном режиме составляет 0,7-0,8 м3. Для вариантов использования рециркуляционных камер рекомендуется использование диспергаторов периодического действия по схеме ступенчатого или плавного регулирования расхода подаваемого воздуха. Для вариантов аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси по карусельному принципу рекомендуется 100%-ная по ширине коридора раскладка пневматических аэраторов, что снижает удельный расход воздуха на 70%. За пределами рекомендованного числа /♦> > 0,25 доля влияния горизонтального потока на массоперенос кислорода воздуха от плетей аэрации увеличивается на 20%.

5. На базе использованных схем процессов аэробной биологической очистки по рециркуляционному принципу разработаны типовые конструкции сооружений блоков биоочистки с удалением азота и фосфора высокой производительности (до 100 тыс. м3/сут) на базе аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси, а также типовой конструкции сооружений блока биоочистки с удалением азота и фосфора низкой производительности (2,5- 15 тыс. м3/сут) с использованием пневмомеханических аэраторов «Аэромешалка» со степенью использования кислорода воздуха в стандартных условиях: 33-37% (для глубины 6 м) и 40-47% (для глубины 8 м).

6. Изучены особенности процессов биологической очистки для сточных вод на примере свинокомплексов численностью 54 тыс. голов. Предложена нетрадиционная и высокоэффективная система аэрации для тяжелых условий эксплуатации (коэффициент качества воды -- 0,45), не подверженная кальматации, на базе пневмомеханических аэраторов «Аэромешалка», со степенью использования кислорода воздуха в реальных условиях (глубина 4,5 м) - 12%, единичной производительностью но воздуху - 230 м3/ч с эффективностью массопсреноса в стандартных условиях: 33-37% (для глубины 6 м) и 40-47% (для глубины 8 м).

7. Исследования симультанных процессов нитрификации и деншрпфикации в карусельных аэротенках с продольной рециркуляцией иловой смеси показали, что продолжительность периодов этих процессов определяет длина карусельного аэротенка или его дисперсионный критерий D/UL= I/Pe. В данном случае проектирование целесообразно производить, например, с использованием разработанной математической модели на основе уравнения продольной диффузии. Исследования также показали, что изменение продольной скорости перемешивания в диапазоне 0,25 - 0,6 м/с существенно влияют на процессы денитрификации.

8. Для аэротенков со свободновзвешенным активным илом предложен критерий, определяющий условия хлопьеобразования- градиент скорости G, с"', определяемый уравнением диснассии энергии. Определены его оптимальные зависимости от объема резервуара при условии использования низкоскоростных и высокоскоростных мешалок. Разработана математическая модель флокуляции активного ила на основе массовых балансов с высокой степенью корреляции 93- 95%. Установлено, что увеличение G в диапазоне 19,4 - 113 с"1 приводит к уменьшению размеров флокул из-за сдвиговых напряжений на их границах и увеличению коэффициента их скорости разрушения.

9. Выполнена технико-экономическая оценка сравнительной эффективное™ аэротенков с рециркуляцией иловой смеси на основе зарубежного метода LCC (Затраты жизненного цикла), предложенного в

альтернативу метола расчета по показателю приведенных затрат. Предложенный для Российских условий использования метод позволил учесть современные экономические процессы, происходящие в стране: инфляцию, возможность кредитования, обоснование выбора зарубежного оборудования на тендерной основе.

Установлено, чго на данном этапе работы целесообразно сосредоточить усилия организаций, занятых проектированием аэротенков управляемого профиля, на разработке унифицированных систем автоматического управления этими сооружениями с учетом средств автоматизации, освоенных отечественной промышленностью.

Предложения для практики.

На основании проведенных исследований разработаны: Методические рекомендации по оптимизации рециркуляционной модели биохимических процессов аэробной биологической очистки (Утв. Отделение ветеринарной медицины, РАСХН, 21.11.2008г.) и Методические рекомендации по инженерным вопросам проектирования сооружений аэробной биологической очистки сточных вод предприятий агропромышленного комплекса (Утв. Отделение ветеринарной медицины, РАСХН, 21.11.2008г.).

Результаты и материалы выполненной работы использованы при проектировании, реконструкции и пусконаладочных работах на очистных сооружениях (ОС) при указанной производительности объекта:

• ОАО «Союзводоканалпроект» г. Москва при проведении проектно-конструкторских работ по реконструкции аэротенков ОС №1 г. Краснодара - 100 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 16,5 млн. руб.,

• ГУП «МосводоканалНИИпроект» г. Москва при проведении просктно-конструкторскич работ по расширению и реконструкции 6-го пускового комплекса ОС г. Уфы - 140 тыс. м3/сут (3-й блок), а также по расширению канализационных ОС Московской городской онкологической больницы №62 с суммарным годовым экономическим эффектом 10,16 млн. руб.,

• ОАО «ЦНИИЭП инженерного оборудования» г. Москва при проведении нроектно- конструкторских работ но реконструкции и расширению ОС г. Обнинска Калужской обл. - с увеличением производительности до 80 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 14 млн. руб.,

• ГУН «Лештшроинжпроект» т. Санкт-Петербург при проектировании сооружений Красносельской станции аэрации - 150- 200 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 6,57 млн. руб.,

» МГП "Мосводоканал" Люберецкая станция аэрации, г, Москва при комплексной реконструкции (1996- 1997 г.г.) сооружений аэробной биологической очистки: аэротенков №14 и 15 и вторичных отстойников - 200 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 2,7 млн. руб. в ценах 1997 г.,

• ООО «Межрегиональная Группа Компаний «Регион-Агро-Продукт» г. Москва при разработке технологических решений по восстановлению и реконструкции ОС свинокомплекса «Коношский» Архангельской обл. расчетной мощностью 54 тыс. голов (0,5 тыс. м3/сут, ХПК - 30,5 тонн/'сут) с годовым экономическим эффектом 15 млн. руб.,

• ФГУГ1 «Северо-Кавказский Пшрокоммунводоканал» г. Ростов-на-Дону при проведении ироекгно- конструкторских работ по реконструкции ОС" в г. Ростове-на-Дону- 230 тыс. м3/еут с годовым экономическим эффектом 26 млн. руб.,

• ОАО «Уральский ПИИ «ВНИПИЭТ» г, Озерск Челябинской обл. при проведении нроектно- конструкторских работ по реконструкции ОС г. Снежинска - 48 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 14 млн. руб.,

• МУП «Горводоканал» г. Саров Нижегородской обл. при разработке проектных решений и выдаче предложений по достижению • требуемых показателей очистки для комплексной реконструкции канализационных ОС г. Саров - 40 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 7,5 млн. руб., ■

• ООО «Инженерно-архитектурным центром ДХО ЗАО ТАФ «Архпроект» СА РБ г. Уфа Республика Башкортостан при проведении варианта проработки нроектно- конструкторских работ по реконструкции ОС г. Горноправдинска -2,7 тыс. м3/сут, а также ОС поселков Шапша и Ярки Ханты-Мансийского района с суммарным годовым экономическим эффектом 2,3 млн. руб.,

• ООО «Электростальское предприятие очистных сооружений» г. Электросталь Московской обл. при проектировании новых ОС г. Электросталь -30 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 36 млн. руб.,

• ГУП «Водоканал» г. Якутска при нусконаладке городских ОС канализации г. Якутска - 90 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 2,5 млн. руб.,

• ЗАО «Надеево» (СХПК АПК) и. Надеево Вологодской обл. при поэтапном (с 2003 г.) внедрении технологии по очистке сточных вод ОС свинокомплекса численностью поголовья 54 тыс. свиней (1,7 тыс. м3/сут, ХПК до 30 тонн/сут) с годовым экономическим эффектом 25 млн. руб.,

• ОАО «АКС «Амурводоканал» г. Благовещенск Амурской обл. во время иуеко-наладки муниципальных ОС г. Благовещенска - 60 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 3,5 млн. руб.,

• ОАО «Водоканал» г. Ишим Тюменской обл. при реконструкции муниципальных ОС канализации г. Ишима - 12,9 тыс. м'/сут с годовым экономическим эффектом 9 млн. руб.,

• ОАО «Северский Водоканал» г. Северск Томской обл. при технической экспертизе проекта сооружений биолог ической очистки - 80 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 2,5 млн. руб.,

• ОАО «Сибгиирокоммунводоканал» г. Новосибирск при проведении проектно- конструкторских работ по реконструкции 2-й очереди ОС г. Новосибирска - 220 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 22 млн. руб.,

• ООО Интститут «Гражданпроект» г, Кирова при проведении проектно-конструкторских работ по ОС г. Кунгур Пермского края - 15 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 8,7 млн. руб.,

• ООО «Петроплан Инжиниринг» г. Санкт-Петербург в процессе надзора за строительством и пусконаладочных работ на новых ОС г. Сестрорецка - 17 тыс. м3/сут с годовым экономическим эффектом 7,5 млн. руб. в ценах 2004 г.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Баженов В.И. Патент № 80164 Устройство для биологической очистки сточных вод, бюл.ЖЗ. -2009.

2. Баженов В.И. Патент № 80165 Устройство для биологической очистки сточных вод, бюл.Ш. -2009.

3. Березнн С.Е., Баженов В.И. Патент № 74929. Насосная станция, бюл.№20. -2008.

4. Баженов В.П., Денисов A.A. Проектирование современных комплексов биологическом очистки сточных вод // Экология и промышленность России. 2009. - №2. с. 26-31.

5. Баженов В.И., Характеристика для оценки устройств перемешивания активного ила аэротенков // Безопасность жизнедеятельности - 2009. - ХаЗ, -с. 29-33.

6. Баженов В.И., Эпов А.Н., О.С. Гусаров Применение метода компьютерной симуляции гидродинамики потоков (CFD) для оптимизации конструкции аэротенка// Журнал "Водоснабжение и канализация» - 2009. -№3. - е. 53-59.

7. Баженов В.И., Стыхип В.В. Современное технологическое обеспечение очистки сточных вод животноводческих комплексов // Экология и промышленность России. -- 2009. - №1. -с. 24-28.

8. Баженов В.И., Крнвощекова H.A. Экономический анализ систем биологической очистки сточных вод на основе показателя- затраты жизненного цикла// Журнал «Водоснабжение и санитарная техника. -2009, №2, -с. 69-74.

9. Баженов В.И., Погружное оборудование для процессов рециркуляции и перемешивания при биологической очистке сточных вод// Журнал

. "Водоснабжение и канализация» - 2009. -№2. - с. 30-35.

10.Баженов В.И., Крнвощекова H.A. Экономический анализ современных систем биологической очистки сточных вод на базе показателя- затраты жизненного цикла (Life cycle cost) // Журнал «Водоснабжение и канализация» . -2009. -№1, -с. 37-48.

П.Баженов В.И. Критерий оптимизации аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси «карусельного» типа // Экология и промышленность России. - 2008. -№.12.-с. 20-23.

12.Баженов В.И., Летаров C.B., Биологическая очистка жиросодержащих стоков // Журнал «Безопасность жизнедеятельности». - 2008. - №12. -с. 14-17.

13.Баженов В.И. Поддержка технологических процессов ЦБП современным оборудованием // Инновационные технологии для снижения воздействия целлюлозно-бумажных предприятий на окружающую среду. Международная научно-практическая конференция. Сборник докладов 7-9 апреля, Сп-б. - 2008. -с.188-203.

14.Баженов В.И. Инженерное оформление крупных аэротенков по экономичному принципу /У Журнал «Водоотчистка». - 2008. - №4. - с. 49-59.

15.Баженов В.И. Инженерное оформление крупных аэротенков по экономичному принципу // Журнал «Водоотчистка, Водоподготовка, Водоснабжение». - 2008. -№1,-с. 66-79.

16.Баженов В.И. Математическое моделирование очистных сооружений с применением погружной техники // Журнал «Сантехника». - 2008. - №5. - с. 68-71.

17. Баженов В.И. Рециркуляционные потоки высокой производительности- основа современных схем биоочистки // Журнал «Водоотчистка, Водоподготовка, Водоснабжение». - 2008. - №3. - с.63-70.

18. Баженов В.И. Погружное насосное оборудование в водооборотном цикле НПЗ // 3-я Международная научно-практическая практическая конференция 21-25 августа 2008 г. Иркутск. - 2008.

19. Баженов В.И. Современное проектирование очистных сооружений с использованием математического моделирования (доклад) // 3-я Международная научно-практическая практическая конференция 21 -25 августа 2008 г\ Иркутск. - 2008.

20. Баженов В.И. Математическая модель процесса биологической очистки с учётом гидродинамической структуры потока И Международный конгресс "Вода: экология и технология" Экватек-2008. - 2008.

21. Баженов В.И. Механизм теоретической разработки аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу // Международный конгресс "Вода: экология и технология" Экватек-2008. - 2008.

22. Березин С.Е., Баженов В.И. Насосные станции с погружными осевыми насосами И Международный конгресс "Вода: экология и технология" Экватек-2008. - 2008.

23. Баженов В.И. Особенности проектирования очистных сооружений водоотведения с применением погружной техники. Математическое моделирование очистных сооружений // Международный конгресс "Вода: экология и технология" Экватек-2008. - 2008.

24. Эпов Л.Н., Баженов В.И. Расчёт аэротенков с удалением биогенных элементов // Международный конгресс "Вода: экология и технология" Экватек-2008, - 2008.

25. Баженов В.И., Эпов А.Н., Кичигина С.Е. Стабилизация илового индекса путём видовой селекции активного ила // Международный конгресс "Вода: экология и технология" Экватек-2008. - 2008.

26.Баженов В.И., Эпов А.Н., Привин Д., Исаев О.Н. Современные требования к определению качества поступающих сточных вод в условиях удаления биогенных элементов // Журнал «Водоотчистка». - 2008. - №10. - с. 24-30.

27. Баженов В.И. Механизм теоретической разработки аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу // Журнал «Водоотчнстка». -2008. -№10.-с. 56-59.

28. Баженов В.И. Прикидочный расчёт процессов нитри-денитрификацни для аэротенков «карусельного» типа // Журнал «Водоотчнстка». - 2008. - №10. - с. 60-65.

29.Баженов В.И. Разрушают ли мешалки хлопья активного ила? Или возврат к основам Ü Журнал «Водоотчнстка, Водоподготовка, Водоснабжение». - 2008, -№4. - с.53-69.

30.Баженов В.И., Эпов А.Н., Привив Д., Исаев О.Н. Определение качества исходных сточных вол при моделировании биологических процессов // Водные ресурсы и водопользование. Казахстан СУ Лрпасы. -2008. -№3(50). -с. 12-16.

31 .Кичигина С.В., Баженов В.И., Эпов А.Н. Микрокинкуренция в крупных

масштабах. Стабилизация илового индекса путем видовой селекции активного ила // ВодаМана7те. -2007. -№!. -с. 28-30.

32. Баженов В.И. Особенности проектирования очистных сооружений волоотведешш с применением погружной техники. Математическое моделирование очистных сооружений // Международная конференция: "Вода: Технологии и оборудование-2007" 11-14 апреля ВВЦ, Материалы конференции. -М. - 2007. - с. 112- 116.

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

34. Баженов В.И, Технологические вопросы проектирования аэротенков по «карусельному» типу // 5-й Международный конгресс Вэйстпж-2007, - 2007. - с.

.439-441.

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

36.Баженов В.И., Кичигина С.Е., Буланова A.M. Усовершенствование процессов очистки коммунальных сточных вод- аккумулятивно- регенерациопная 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». - Пенза. -2007. -с. 39-42.

37.Кичигина С.Е., Баженов В.И., Фролова A.B. Гидравлические режимы подавления нитчатого вспухания активного ила в аэротенке - задача эффективной работ!.! очистных сооружений Н Материалы 6-й Международной научно- практической конференции «Ресурсы недр России; экономика и геополитика, геотехнология и геоэкология, литосфера и геотехника». - Пенза. -2007. -с, 52-55.

38. Баженов ВИ, «Карусельные» аэротенки или продольные рециркуляторы // 5-й Международный конгресс В:>йсттэк-2007, - 2007. - с. 377-379.

39. Баженов В.И. Продольная рециркуляция в аэротенках «карусельного» типа // "Водоочистка"». - 2007. - №5. - с. 33-38.

40. Баженов В.И., Березин С.Е. Эффективные насосы и установки для аварийных и чрезвычайных ситуаций // "Водоочистка". - 2007. - №5. - с. 43-47.

41. Баженов В.И., Эпов А.Н., Привин Д.И., Исаев О.Н. Современные требования к определению качества поступающих сточных вод в условиях удаления биогенных элементов // Сборник научных трудов «Институт МосводоканалНИИпроект». -2007. - №7. - с. 114-121.

42. Баженов В.И. Механизм теоретической разработки аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу // Сборник научных трудов «Институт МосводоканалНИИпроект». - 2007. - №7. -- с. 122-127.

43. Баженов В.И. Прикидочиый расчёт процессов нитри-денитрификации для аэротенков «карусельного» типа // Сборник научных трудов «Институт МосводоканалНИИпроект». - 2007. - №7. - с. 128-134.

44. Баженов В.И. Использование оборудования ITT в производственных процессах, очистке сточных вод и водоподготовке ЦБК // Международный научно-практический семинар «Современные техника и технологии очистки сточных вод и водоподготовки в целлюлозно-бумажной промышленности». - 2007. - с. 163-170.

45. Баженов В.И. Методы исследований аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси // "Водоотчистка". - 2007. - №6. с. 28-35.

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

47. Баженов В.И,, Березин С.Е., Зубовская Н.Н. Экономический анализ насосных систем па базе показателя - затраты жизненного цикла // "Водоснабжение и санитарная техника". - 2006. - №3(часть 2). - с. 31-35.

48. Баженов В.И. Типоряд современных станции очистки сточных вод // Международный конгресс "Вода: экология и технологи«" Экватск - 2006. - 2006. -С. 746-748.

49. Березин С.Е., Баженов В.И., Гришуков Д.В., Новая система мониторинга насосного оборудования компании "Flygt" // " Водоотчистка, Водоподготовка, Водоснабжение ". - 2006. - №5. - с. 61 -62.

50. Баженов В.И., Березки С.Е., Эпов А.Н. Очистные сооружения с использованном погружных мешалок и насосов Flygt // " Водоотчистка". - 2006. - №5. - с. 63-67.

51. Баженов В.И., Бсрезип С.Е., Эпов А.Н. Использование высокопогружаемой ступени для биоочистки стоков свинокомплекса "Надеево" // " Водоотчистка". 2006. - №5.-с. 68-71.

52. Березин С.Е., Баженов В.И., Эпов А.Н. Очистка сточных вод животноводческих комплексов // " Водоотчистка". - 2006. - №5. - с. 72-79.

53. Березин С.Е., Баженов В.И., Гришуков Д.В. Новая система мониторинга насосного оборудования компании "Flygt" (MAS 711) // "Водоснабжение и санитарная техника". - 2005. - №4. - с. 30-31.

54. Березин С.Е., Баженов В.И. Насосы "Flygt" для спортивных объектов и аквапар-ков //«Жилищное и коммунальное хозяйство» (Москва).-2005.-№10. с. 33-37.

55. Березин С.Е., Баженов В.И., Эпов А.Н. Очистные сооружения с использованием погружных мешалок и насосов Flygt // "Жилищное и коммунальное хозяйство" (Росетрой). - 2005. - №6(часть 1 ). - с. 74-76.

56. Березин С.Е., Баженов В.И., Норкин В.И. Эффективные насосы и установки для аварийных и чрезвычайных ситуаций // "Жилищное и коммунальное хозяйство" (Госстрой). - 2005. - №6(часть 1). - с. 68-70.

57. Березин С.Е., Баженов В.И., Козлов Б.В. Грязный бизнес // "Жилищное и коммунальное хозяйство" (Росетрой). - 2005. - №6(часть 1 ). -- с. 73-75.

58. Березин С.Е., Баженов В.И., Козлов Б.В., Гурвич Л.Е. Канализирование коттеджной застройки с помощью комплектных КНС // Сантехника, отопление, кондиционирование (С.О.К). - 2005. - №9. - с. 32-33.

59. Тавастшсрна К.С., Березин С.Е., Баженов В.И. Насосы для Сестрорецка. Надежное оборудование XXI века для очистных сооружений // "Строительство и городское хозяйство". - 2005. - №2(75). - с. 131-132.

60. Березин С.Е., Баженов В.И., Эпов А.Н., Стыхин В.В. Современные энергосберегающие технологии очистки сточных вод животноводческих комплексов: опыт применения в СХПК АПК "Надсево" // "Торгпред". - 2005. -№7. - с. 28-29.

61.Березин С.Е., Баженов В.И., Корецкий В.Е. Насосы для сиегоплавных пунктов Москвы /У "Водоснабжение и санитарная техника". - 2004. - №4(часть 1). - с. 3334.

62. Березин С.Е., Баженов В.И., Трошин A.C., Трошин A.A. Технико - экономические показатели насосов "ITT Industries" "A-C Pumps" // "Жилищное и коммунальное хозяйство" (Москва). - 2004. - №2. - с. 6-9.

63. Баженов В.И., Березин С.Е. Крупнейшие внедрения "ITT Flygt" на станциях биоочистки // Международный конгресс "Вода: экология и технология" Экватек -2004. Материалы конгресса (часть 2). - 2004. - с. 650-651.

64.Загорский В.А., Данилович Д А., Белов H.A., Березин С.Е., Баженов В.И., Эпов А.Н. Реконструкция аэротенков Люберецкой станции аэрации с внедрением технологии питри-денитрификации // Сборник научно-технических статей Мосводоканал «Развитие Московской канализации». - 2003. - с.83-90.

65. Березин С.Е., Баженов В.И., Кинцель Л. О преимуществе использования насосов Flygt серии "N" с ПЧТ /'/ Журнал "Водоснабжение и санитарная техника". - 2002. -№3. - с. 8.

66.Баженов В.И., Березин С.Е. Инженерное оборудование резервуаров погружными мешалками Flygt // Журнал "Водоснабжение и санитарная техника". - 2000. - №3.

с. 27-29.

67.Загорский В.А., Данилович Д.А., Белов H.A., Березин С.Е., Баженов В.И., Эпов

A.Н. Реконструкция аэротенков Люберецкой станции аэрации с внедрением технологии нитри-денитрификации // "Жилищное и коммунальное хозяйство"(Москва). - 2000. - №4. -с. 24-27.

68.Загорский В.А., Данилович Д.А., Дайнеко Ф.А., Белов H.A., Березин С.Е., Баженов

B.И., Эпов А.Н. Реконструкция аэротенков Люберецкой станции аэрации с внедрением технологии нитри-денитрификации // Новые технологии и оборудование в водоснабжении и водоотведении (сборник материалов вып. 2)

НИИ Коммунального водоснабжения и очистки воды, Водкоммуитсх. - М. ГУП «ВИМИ». - 2000. - с. 100-103.

69.Загорский В.Д., Данилович Д.Д., Белов Н.Л., ДаГшеко Ф.А.,Берслш С. 12., Баженов В.И., Эпов Л.Н. Экологические мероприятия на Люберецкой станции аэрации с внедрением технологии нитри-деннтрификации // "Известия". - 2000. - №1. -с. 87-92.

70.Баженов В.И. Современные очистные сооружения па базе погружного

оборудования Flygt // Научно - практическая конференция "Чистая вода" Казань 2000.-2000.-е. 51-53.

71 .Березин С.Е., Баженов В.И, Загорский В.Д., Леонов Г.В., Нефёдов 10.И.

Погружное насосное оборудование Flygt: история внедрения, состояние, последние разработки // "Водоснабжение и санитарная техника". - 1999. - №8. - е. 31-32.

72. Загорский В.Д., Данилович Д.Д., Дайнеко Ф.А., Белов H.A., Березин С'.Е., Баженов В.И., Эмов А.Н. Реконструкция аэротсиков Люберецкой станции аэрации с внедрением технологии нитри-денитрификации // "Водоснабжение и санитарная техника". - 1999. - №11. - с. 28-31.

73.Б.Н. Репин, В.И. Баженов, О.В. Мойжес Реконструкция сооружений биологической очистки Люберецкой станции аэрации г. Москвы с целью устройства глубокой очистки и удаления биогенных элементов // Научно-практическая конференция ВУЗов г. Москвы 7 апреля 1999 г. -1999. -с. 39-40.

74.Баженов В.И., Бсрезин С.Е. Технико-экономические аспекты внедрений погружного оборудования Flygt// Материалы Международной научно-практической конференции 18-20 мая,-Волгоград. -1999.-е. 174-176.

75. Баженов В.И. Современные очистные сооружения на базе погружного оборудования // Материалы первой Международной научно-технологической конференции. "ВОДОКАНАЛ. ОМСК-98"- 1998. - с. 50-33.

76. Баженов В.И. Современные очистные сооружения на базе оборудования фирмы Flygt // Материалы Верхне-волжского регионального совещания «Чистая вода». 13 июля. -Рыбинск. -1998. -е. 45-48

77.Баженов В.И. Варианты реконструкции действующих насосных станций систем водоотведения // XXI техническая научно- методическая конференция "Наука и высшее образование", МИКХиС. - 1996.

78.Баженов В.И. Очистные сооружения с использованием оборудования фирмы Flygt // "Водоснабжение и санитарная техника". 1995. -№9. - с. 24-26.

79. Баженов В.И. Оборудование фирмы Flygt для биологической очистки сточных вол // Журнал "Водоснабжение и санитарная техника". - 1995. - №9. - с. 26-30.

80. Королева М.В., Баженов В.И. Экспериментальные исследования рециркуляционной колонны протквоточного типа // Мосводоканал, сборник науч. тр. "Новые направления в технологии, автоматизации и проектировании водоснабжения и водоотведения". - 1991. -с.75-83.

81. Репин Б.Н., Баженов В.И. Технология очистки сточных вод в аэротенках управляемого профиля // Обзорная информация ВНИИТАГ "Ипжененерное оборудование населенных мест жилых и общественных зданий", выпуск №1. -1991. —с. 57.

82. Репин Б.Н., Баженов В.И. Моделирование кислородного режима в аэротенках -вытеснителях // "Водные ресурсы"(АН СССР). - 1991. - №1. -с. 122-130.

83. Ласков Ю.М., Репин Б.Н., Баженов В.И. Улучшение кислородного режима аэротепка методом продольного перемешивания иловой смеси // МНТК Волгоград, сборник иауч. тр. "Интенсификация процессов обработки питьевой воды, сточных вод и осадка", Волгоград. - 1990.

84.Репин Б.Н., Баженов В.И. Экспериментальные предпосылки к расчету рециркуляционных узлов управляемых аэротенков // ЦНИИЭП инженерного оборудования, сборник науч. тр. "Расчет систем водоснабжения и канализации". - 1988.

85.Репин Б.Н., Баженов В.И. Управление процессами очистки сточных вод в аэротенках // "Водные ресурсы". - 1988. - №3. -с. 158-165.

86.Репин Б.Н., Сирота М.Н., Баженов В.И. Экспериментальный проект станции с управляемыми аэротенками // ЦНИИЭП инженерного оборудования, сборник иауч. тр. "Водоснабжение, канализация и диспетчеризация инженерного оборудования" - 1987.

87.Репин Б.Н,, Гольдман Л.С,, Баженов В.И., Сирота М.Н. Технология и конструкции управляемых аэротенков // Журнал "Водоснабжение и санитарная техника". -1987.-№12.

88.Ласков Ю.М., Репин Б.Н., Баженов В.И., Ерин A.M. Управляемые аэротенки в составе очистных сооружений // Журнал "Водоснабжение и санитарная техника". - 1987,-№4.

89.A.c. 1745701 Пневматический аэратор / Репин Б.Н., Баженов В.И., Королёва М.В., Сирота М.Н. -1990.

90.Л.С. 1756285 Установка большой глубины для биологической очистки сточных вод / Лрутюнян U.K., Г'еншш Г.И., Баженов В.И., Разумовский Э.С. -1992.

91 .A.c. 1655912 А эротенк / Репин Б.Н., Королёва М.В., Баженов В.И., Сирота М.Н. -1991.

92. А.е. 1664756 Устройство для аэрации жидкости / Репин Б.Н., Баженов В.И., Королёва М.В., Павлинова И.И. -1991.

93.А.с. 1576492 Устройство для очистки сточных вод активным илом / Репин Б.Н., Королева М.В., Баженов В.И., Мирончик Г.М. -1990.

94. A.c. 1528744 Устройство для управляемой очистки сточных вод активным илом / Репин ВН., Королева М.В., Баженов В.И., Сирота М.Н., Свердлов И.С. -1989.

95.A.c. 1414792 Механический аэратор / Репин Б.Н., Королева М.В., Баженов В.И., Павлинова И. И.-1988.

96. А.с. 1328312 Устройство для аэрирования жидкости / Репин Б.П., Королева М.В., Родин D.H., Баженов В.И., Афанасьева А.Ф. -1987.

97.А.с. 1368270 Устройство для очистки сточных вед / Репин Б.Н., Королева М.В., Баженов В.И., Друкаров М.И. -1987.

98. A.c. 1368269 Устройство для очистки сточных вод / Репин Б.Н., Королева М.В., Баженов В.И., Малишш A.B., Абрамов Э.Н. -1987.

99.А.с. 1546436 Устройство для очистки сточных вод активным илом / Ренин Б.Н., Королева М.В., Баженов В.И., Сирота М.Н. -1989.

100. А. с. 1623978 Установка для биологической очистки сточных вод / Родин В.Н., Баженов В.И., Афанасьева А.Ф., Репин Б.Н., Королева М.В. -1990.

101. A.c. 1328310 Устройство для очистки сточных вод активным илом / Репин Б.Н., Королева М.В., Хантимиров Т.М., Баженов В.И. -1987.

102. A.c. 1291551 Устройство для биохимической очистки сточных вод / Баженов В.И., Попкович Г.С., Репин Б.Н. -1986.

103. A.c. 1291550. Устройство для биохимической очистки сточных вод / Репин Б.Н., Королева М.В., Баженов В.И. -1986.

104. A.c. 1808816. Аэротснк-осветлитель / Репин Б.Н., Королева М.В., Баженов В.И., Свердлов И.С. - 1992.

105. A.c. 1787956. Устройство для глубокой очистки сточных вод/ Репин Б.Н., Королева М.В., Баженов В.И., Сирота М.Н. - 1992.

Отпечатано в ООО «Мещера», М.О., г. Щелково, ул. Свирская, 8а, зак. 64, тираж 130 экз.

Содержание диссертации, доктора технических наук, Баженов, Виктор Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность.

Цель и задачи.

Научная новизна.

Практическая значимость.

Апробация работы.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Основные направления развития биологических методов очистки сточных вод.

1.2 Пути разработки технологии управления процессами биологической очистки.

1.3 Управление аэротенками путем внутренней рециркуляции иловой смеси.

1.4 Современное многофункциональное оборудование аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси.

1.5 Бактериальная флокуляция при перемешивании.

1.6 Экономический анализ систем биологической очистки.

1.7 Выводы по главе

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Сущность оптимизации технологии аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси.

2.2 Объекты исследований

2.3 Методы исследований аэротенков.

2.4 Выводы по главе 2.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ В АЭРОТЕНКАХ С ПРОДОЛЬНОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ

ИЛОВОЙ СМЕСИ.

3.1 Результаты натурных испытаний аэротенков управляемого профиля

3.1.1 Исследования, проведенные на реальной сточной жидкости.

3.1.2 Исследования окислительной способности в стандартных условиях .84 3.2 Расчет процессов нитри- и денитрификации в аэротенках «карусельного» типа.

3.3. Механизм двухфазного потока аэротенка с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу.

3.4 Выводы по главе 3.

Глава 4. ИНЖЕНЕРНЫЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АЭРОТЕНКОВ С ПРОДОЛЬНОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ ИЛОВОЙ СМЕСИ.

4.1 Механизм удаления биогенных элементов.

4.2 Технологические схемы процессов биологического удаления азота и фосфора в аэротенках с рециркуляцией потоков иловой смеси.

4.3 Принципы размещения мешалок и гидродинамика в аэротенках.

4.4 Принципы размещения аэраторов в современных аэротенках.

4.5 Разработка технических решений по повышению эффективности биологической очистки сточных вод.

4.6 Выводы по главе 4.

Глава 5. ПЕРЕМЕШИВАНИЕ И АЭРАЦИЯ ВОДНО-ИЛОВОЙ СМЕСИ В АЭРОТЕНКЕ С ПРОДОЛЬНОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ.

5.1 Метод определения производительности перемешивающего устройства (с учетом потерь в придонных областях).

5.2 Влияние перемешивания водно-иловой смеси на денитрификационные процессы в аэротенке.

5.2.1 Влияние перемешивания на функционирование популяций денитрифицирующих бактерий

5.2.2 Влияние перемешивания на содержание кислорода в анаэробной зоне.

5.2.3 Влияние перемешивания на контакт между бактериями и культуральной средой

5.2.4 Влияние перемешивания на процессы разделения и осаждения.

5.2.5 Конструктивные критерии перемешивания в анаэробных зонах.

5.2.6 Продолжительность перемешивания.

5.2.7 Рекомендации по конструкции анаэробных зон и расположению смесителей

5.3 Влияние горизонтального потока на процессы аэрации водно-иловых смесей.

5.3.1 Теоретические основы

5.3.2 Влияние горизонтальной скорости на параметры процесса.

5.3.3 Выводы по разделу

5.4 Влияние горизонтального потока на процессы аэрации водно- иловых смесей

5.4.1. Технологическая модель двухфазного потока воды и воздуха

5.4.2 Полномасштабные испытания

5.5 Выводы по главе 5.

Глава 6. ВЛИЯНИЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И АЭРАЦИИ НА ПРОЦЕССЫ МАССОПЕРЕНОСА В АЭРОТЕНКЕ С ПРОДОЛЬНЫМ

РЕЦИКЛОМ

6.1 Влияние перемешивания и аэрации на гидравлику и передачу кислорода в аэрационных бассейнах.

6.1.1 Влияние расхода воздуха на аэрационные характеристики при отсутствии горизонтальной скорости жидкости.

6.1.2 Влияние расхода воздуха на аэрационные характеристики при наличии горизонтальной скорости жидкости.

6.1.3 Влияние горизонтальной скорости жидкости на аэрационные характеристики.

6.1.4 Влияние положения мешалки на гидравлические и аэрационные характеристики.

6.2 Выводы по главе 6.

Глава 7. ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЬНОГО РЕЦИКЛА НА ПРОЦЕСС ФЛОКУЛЯЦИИ АКТИВНОГО ИЛА.

7.1 Оценка флоккулирующей способности перемешивающих устройств

7.1.1 Влияние скорости вращения мешалок на процессы флокуляции активного ила в аэротенках

7.1.2 Методика оценки флокулирующей способности перемешивающих устройств

7.2 Моделирование процессов флокуляции активного ила с использованием массовых балансов

7.2.1 Моделирование флокуляции активного ила на основе массовых балансов.

7.2.2 Методология проведения экспериментов

7.2.3 Результаты экспериментальных исследований и оценка корреляции модельных и экспериментальных данных.

7.3 Выводы по главе

Глава 8. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

8.1 Процессы биологической очистки в аэротенках с продольной рециркуляцией.

8.2 Проектирование аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси.

8.3 Процессы перемешивания и аэрации в аэротенках с горизонтальным потоком водно- иловой смеси.

8.4 Влияние продольного рецикла на процессы флокуляции активного

Введение Диссертация по биологии, на тему "Комплексная рециркуляционная модель биохимических процессов аэробной биологической очистки"

Актуальность проблемы

В настоящее время важную научно-техническую проблему представляет экологическая защита природной среды от загрязнения ее отходами промышленных производств и бытовыми стоками населенных пунктов. Попадание органических и минеральных загрязнений в водные и почвенные бассейны происходит при сбросе коммунальных и промышленных сточных вод, образующихся при реализации технологических процессов производства и переработки продукции и в процессе жизнедеятельности людей. Особенность сточных вод, сбрасываемых на очистные сооружения, состоит в том, что они в значительной степени загрязнены веществами органического и минерального происхождения, находящихся в дисперсной, коллоидной и растворенной формах. Сточные воды содержат в своем составе широкий спектр органических углерод-, азот- и фосфорсодержащих загрязнений, требующих применения различных физико-химических и микробиологических способов изъятия их из сточных вод.

Эффективность очистки сточных вод от загрязнений в значительной степени зависит от организации гидравлических и массообменных процессов в аэрационном сооружении (аэротенке), являющемся основным функциональным звеном технологической схемы аэробной биологической очистки. Основными факторами, влияющими на выбор оптимальных режимов работы аэротенков, является гидродинамическая схема течения потоков, эффективность процесса насыщения жидкой среды кислородом воздуха, подаваемого системами аэрации, а также эффективность процессов перемешивания.

Гидродинамические режимы обработки сточной воды предполагают ее обработку в режимах либо смесительном, либо вытеснительном. В смесительном режиме имеет место высокая гомогенизация стоков и интенсивное насыщение кислородом микроорганизмов активного ила. В этих условиях одновременно протекают два процесса - биологическое окисление органических примесей и синтез новых бактериальных клеток. В вытеснительном режиме обеспечивается возможность реализации процессов избирательного лизиса микроорганизмов и снижения прироста избыточной биомассы активного ила. Эффективный процесс биохимического окисления загрязнений должен предусматривать соответствующую организацию гидравлических и аэрационных режимов по длине коридоров аэротенка.

Немаловажное значение для работы аэротенка-вытеснителя имеет поддержание оптимальной концентрации работающей в аэротенке биомассы активного ила за счет его рециркуляции в составе водно-иловой смеси из выхода на вход аэротенка. Поэтому одним из перспективных путей совершенствования систем очистки является разработка технологии управления режимами работы аэротенков на основе использования аэрируемого продольного рецикла иловой смеси. Внутренняя рециркуляция водно-иловой смеси в аэротенке-вытеснителе обеспечивает возможность парирования колебаний поступающей технологической нагрузки и оптимального управления режимами работы за счет перераспределения кислорода по длине аэротенка.

Правильный выбор эффективных технологических схем карусельных аэротенков с продольным рециклом водно-иловой смеси и управляемым кислородным режимом очистки является одним из путей достижения высоких показателей аэробной биологической очистки и снижения избыточных биомасс активного ила.

Создание эффективной управляемой аэрационной системы очистки требует проведения большого объема научно-исследовательских работ для получения оптимальных конструктивно-технологических решений и внедрения их в промышленных масштабах в системах очистки производственных и хозяйственно-бытовых стоков. Необходимость активного технологического воздействия на процессы биологической очистки обоснована существенными колебаниями расхода сточных вод и их состава, а также задачей достижения высоких технико- экономических и экологических показателей очистки сточных вод.

До настоящего времени недостаточно изучен механизм совместного растворения и потребления кислорода и его оптимальное распределение по длине аэротенка путем выбора режимов рециркуляции иловой смеси, конструктивных параметров аэротенка, технических характеристик и места расположения аэрационных узлов. Отсутствуют также подтвержденные модельными и промышленными испытаниями научно-обоснованные практические рекомендации по внедрению в промышленных масштабах аэротенков-вытеснителей с управляемым продольным рециклом иловой смеси.

Существенный вклад в развитие технологии химической рециркуляции и аэробной биологической очистки сточных вод внесли: А.Н. Плановский, В.В. Кафаров, М.Ф. Нагиев, С.И. Строганов, H.A. Базякина, Ц.И. Роговская, C.B. Яковлев, Я.А. Карелин, Э.К. Голубовская, Л.И. Гюнтер, И.В. Скирдов, A.A. Бондарев, В.Н. Швецов, Ю.М. Ласков, Б.Н. Репин, Ю.В. Воронов, Т.А. Карюхина, И.Н.Чурбанова, Ю.А. Феофанов, С.М. Шифрин, Б.Г. Мишуков, H.A. Залетова, М.Н. Брагинский, М.А. Евилевич, Р.Ш. Непаридзе, A.A. Денисов, Н.С. Жмур, Э.С. Разумовский, K.M. Морозова, В.А. Вавилин, В.Б. Васильев, и другие.

Диссертационная работа выполнялась на полупромышленных установках и промышленных объектах, а также в отделе производственной санитарии и охраны окружающей среды ВНИТИБП РАСХН и кафедре Коммунального и промышленного водопользования МИКХиС.

Цель и задачи исследований

Целью настоящей работы являлась разработка модели комплексного управления технологическими процессами очистки сточных вод в аэротенках карусельного типа с рециркуляцией иловой смеси.

При выполнении работы были поставлены следующие задачи:

Анализ характера неравномерности поступления исходной технологической нагрузки на сооружения аэробной биологической очистки;

- Классификация технологических схем процессов аэробной биологической очистки по рециркуляционному принципу;

- Экспериментальные исследования процессов массопередачи кислорода и окислительной способности аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси в стандартных условиях и на реальной сточной жидкости, а также производственные испытания аэротенков с управляемым кислородным режимом;

- Определение критерия оптимизации двухфазной физической модели аэротенка с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу (для повышенных коэффициентов рециркуляции);

- Определение критерия оптимизации рециркуляционных моделей процессов аэробной биологической очистки для пониженных коэффициентов рециркуляции;

- Разработка математической модели биологической очистки на базе уравнения продольной диффузии для оценки распределения концентраций по длине аэротенков в нестационарных условиях поступления исходной технологической нагрузки;

Разработка инженерно-технических мероприятий по вопросам проектирования аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси, инженерное оформление типовых конструктивных решений;

Изучение особенностей процессов биологической очистки для сточных вод свинокомплексов, поиск нетрадиционной и высокоэффективной системы аэрации для тяжелых условий эксплуатации;

Исследования симультанных процессов нитрификации и денитрификации в аэротенках с продольной рециркуляцией иловой смеси;

- Моделирование и разработка математической модели флокуляции активного ила, изучение влияния перемешивания на процесс флокуляции активного ила, поиск критерия оценки для подбора перемешивающих устройств;

- Технико-экономическая оценка сравнительной эффективности аэротенков с рециркуляцией иловой смеси и его реализация для Российских условий.

Научная новизна:

- Определен критерий оптимизации технологической модели аэротенка с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» принципу, характеризующий баланс энергий горизонтально ориентированных потоков и вертикально- восходящих двухфазных газожидкостных потоков от систем аэрации, а также рекомендована его величина.

- С учетом анализа неравномерности поступления исходной технологической нагрузки разработана, численно решена и экспериментально проверена математическая модель биохимической очистки на базе уравнения продольной диффузии в производных второго порядка для нестационарных условий, которая позволяет производить оценку распределения концентраций по длине сооружений аэробной биологической очистки;

- Разработана концепция флокуляции активного ила при его перемешивании, позволяющая оптимально производить подбор устройств перемешивания;

- Предложены и защищены патентами варианты инженерного оформления устройств для биологической очистки сточных вод,

- Для российских условий использования предложен метод технико-экономической оценки на базе показателя - затраты жизненного цикла, позволяющий определять сравнительную эффективность технических решений с использованием многофакторного экономического анализа;

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

На защиту выносится рециркуляционная модель биохимических процессов, обеспечивающая высокую степень корреляции аналитических зависимостей с данными экспериментальных исследований и надежность применения при проектировании промышленных очистных сооружений.

Практическая значимость:

Полученные результаты и выводы базируются на материалах теоретических, модельных и экспериментальных исследований и позволяют с высокой степенью достоверности рекомендовать их к практическому использованию в промышленных масштабах при создании новых и реконструкции действующих сооружений аэробной биологической очистки сточных вод коммунального и промышленного происхождения.

Разработанные рекомендации и предложения подтверждены материалами теоретических и экспериментальных работ, показавших высокую степень сходимости, что обеспечивает возможность их надежного использования в производственных условиях с учетом особенностей конструктивно-технологических характеристик комплексов аэробной биологической очистки сточных вод.

Апробация работы.

На основании проведенных исследований разработаны методические рекомендации по оптимизации рециркуляционной модели биохимических процессов аэробной биологической очистки и методические рекомендации по инженерным вопросам проектирования сооружений аэробной биологической очистки сточных вод предприятий агропромышленного комплекса.

Результаты и материалы выполненной работы использованы:

• ОАО «Союзводоканалпроект» г. Москва,

• ГУП «МосводоканалНИИпроект» г. Москва,

• ОАО «ЦНИИЭП инженерного оборудования» г. Москва,

• ГУП «Ленгипроинжпроект» г. Санкт-Петербург,

• МГП "Мосводоканал" Люберецкая станция аэрации, г. Москва,

• ООО «Межрегиональная Группа Компаний «Регион-Агро-Продукт» г. Москва,

• ФГУГТ «Северо-Кавказский Гипрокоммунводоканал» г. Ростов-на-Дону,

• ОАО «Уральский ПИИ «ВНИПИЭТ» г. Озерск Челябинской обл.,

• МУП «Горводоканал» г. Саров Нижегородской обл.,

• ООО «Инженерно-архитектурным центром ДХО ЗАО ТАФ «Архпроект» СА РБ г. Уфа Республика Башкортостан,

• ООО «Электростальское предприятие очистных сооружений» г. Электросталь Московской обл.,

• ГУП «Водоканал» г. Якутска,

• ЗАО «Надеево» (СХГТК АПК) п. Надеево Вологодской обл.,

• ОАО «АКС «Амурводоканал» г. Благовещенск Амурской обл.,

• ОАО «Водоканал» г. Ишим Тюменской обл.,

• ОАО «Северский Водоканал» г. Северск Томской обл.,

• ОАО «Сибгипрокоммунводоканал» г. Новосибирск,

• ООО Интститут «Гражданпроект» г. Кирова,

• ООО «Петроплан Инжиниринг» г. Санкт-Петербург.

Материалы диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на регулярных Международных конгрессах "Вода: экология и технология" ЭКВАТЭК (2002, 2004, 2006, 2008) и конгрессе по управлению отходами и продоохранным технологиям ВэйстТэк- 2007; на Международной конференции, посвященной 110-й годовщине Московской канализации 2008 г. «Перспектива развития канализации в XXI веке» ; на Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии для снижения воздействия ИБП на окружающую среду» в г. Санкт- Петербурге 2008 г.; на 3-й Международной научно-практической конференции «Ресурсосбережение, экологически чистые технологии и сооружения городов, промышленных предприятий и рекреационных зон» в г. Иркутске 2008 г.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Баженов, Виктор Иванович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана технологическая модель комплексного управления процессами очистки сточных вод в аэротенках карусельного типа с рециркуляцией иловой смеси. Показано, что данная модель характерна для реальных условий неравномерного поступления исходной технологической нагрузки при совпадении экстремальных значений расходов и концентраций во времени, что позволяет принять концепцию резонансной нагрузки.

2. Разработана математическая модель процесса биологической очистки на основе уравнения продольной диффузии, обеспечивающая оценку распределения концентраций иловой смеси по длине аэротенка в условиях нестационарности поступления исходной технологической нагрузки. Модель позволяет предсказывать характер колебаний концентраций веществ и скоростей реакций по длине аэротенка, необходимые для точного расчета систем аэрации и управления сооружениями с высокой степенью корреляции к экспериментальным данным- 95%.

3. Определены критерии оптимизации технологической модели аэротенка карусельного типа с рециркуляцией иловой смеси. Для повышенных коэффициентов рециркуляции (Кя= 20- 400) в качестве критерия предлагается число Фруда Бг= 0,25, который выражает зависимость между двумя потоками энергии: первая вызвана скоростью горизонтального потока, создаваемой мешалками в «карусельной» зоне, вторая -вертикальной составляющей сил перемешивания от плетей аэрации. Для пониженных коэффициентов рециркуляции (Кя= 1,5- 20) в качестве критерия оптимизации рекомендуется параметр управления мощностью рециркуляционных потоков или Кя в зависимости от величин исходных технологических нагрузок. Это обеспечит изменение требуемых технологических и гидродинамических режимов во времени и в зависимости от неравномерности поступления исходной технологической нагрузки.

4. Экспериментально исследованы процессы массопередачи кислорода и окислительной способности аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси в стандартных условиях и на реальной сточной жидкости. При использовании рециркуляционных камер на базе мелкопузырьчатых диспергаторов степень использования кислорода воздуха достигает 5,20о

5,7%, а удельный расход воздуха на транспорт 1 м рециркулирующей жидкости в оптимальном режиме составляет 0,7-0,8 м3. Для вариантов использования рециркуляционных камер рекомендуется использование диспергаторов периодического действия по схеме ступенчатого или плавного регулирования расхода подаваемого воздуха. Для вариантов аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси по карусельному принципу рекомендуется 100%-ная по ширине коридора раскладка пневматических аэраторов, что снижает удельный расход воздуха на 70%. За пределами рекомендованного числа Рг > 0,25 доля влияния горизонтального потока на массоперенос кислорода воздуха от плетей аэрации увеличивается на 20%.

5. На базе использованных схем процессов аэробной биологической очистки по рециркуляционному принципу разработаны типовые конструкции сооружений блоков биоочистки с удалением азота и фосфора высокой производительности (до 100 тыс. м3/сут) на базе аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси, а также типовой конструкции сооружений блока биоочистки с удалением азота и фосфора низкой производительности (2,5- 15 л тыс.м /сут) с использованием пневмомеханических аэраторов «Аэромешалка» со степенью использования кислорода воздуха в стандартных условиях: 3337% (для глубины 6 м) и 40-47% (для глубины 8 м).

6. Изучены особенности процессов биологической очистки для сточных вод на примере свинокомплексов численностью 54 тыс. голов. Предложена нетрадиционная и высокоэффективная система аэрации для тяжелых условий эксплуатации (коэффициент качества воды - 0,45), не подверженная кальматации, на базе пневмомеханических аэраторов «Аэромешалка» со степенью использования кислорода воздуха в реальных условиях (глубина 4,5 м) - 12%, единичной производительностью по воздуху - 230 м /ч с эффективностью массопереноса в стандартных условиях: 33-37% (для глубины 6 м) и 40-47% (для глубины 8 м).

7. Исследования симультанных процессов нитрификации и денитрификации в карусельных аэротенках с продольной рециркуляцией иловой смеси показали, что продолжительность периодов этих процессов определяет длина карусельного аэротенка или его дисперсионный критерий В/иЬ= 1/Ре. В данном случае проектирование целесообразно производить, например, с использованием разработанной математической модели на основе уравнения продольной диффузии. Исследования также показали, что изменение продольной скорости перемешивания в диапазоне 0,25 - 0,6 м/с существенно влияют на процессы денитрификации.

8. Для аэротенков со свободновзвешенным активным илом предложен критерий, определяющий условия хлопьеобразования- градиент скорости О, с"1, определяемый уравнением диспассии энергии. Определены его оптимальные зависимости от объема резервуара при условии использования низкоскоростных и высокоскоростных мешалок. Разработана математическая модель флокуляции активного ила на основе массовых балансов с высокой степенью корреляции 93- 95%. Установлено, что увеличение в в диапазоне 19,4 - 113 с"1 приводит к уменьшению размеров флокул из-за сдвиговых напряжений на их границах и увеличению коэффициента их скорости разрушения.

9. Выполнена технико-экономическая оценка сравнительной эффективности аэротенков с рециркуляцией иловой смеси на основе зарубежного метода ЬСС (Затраты жизненного цикла), предложенного в альтернативу метода расчета по показателю приведенных затрат. Предложенный для Российских условий использования метод позволил учесть современные экономические процессы, происходящие в стране: инфляцию, возможность кредитования, обоснование выбора зарубежного оборудования на тендерной основе.

Установлено, что на данном этапе работы целесообразно сосредоточить усилия организаций, занятых проектированием аэротенков управляемого профиля, на разработке унифицированных систем автоматического управления этими сооружениями с учетом средств автоматизации, освоенных отечественной промышленностью.

Библиография Диссертация по биологии, доктора технических наук, Баженов, Виктор Иванович, Щёлково

1. Алексеев Е. В. Особенности сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества // Безопасность жизнедеятельности. - 2006. - №11. -С. 18-21.

2. Андреев С. Ю. Интенсификация работы городских канализационных очистных сооружений за счет предварительной обработки сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах // Безопасность жизнедеятельности. 2006. - №5. - С. 17-21.

3. Андреев С.Ю. Математическое моделирование процесса аэрирования // Водоснабжение и сан.техника. 2007. - №3. - С. 34-36.

4. Арапова A.B. Биологическое удаление азота и фосфора из городских сточных вод: Дисс. . канд.техн.наук. М., 2004.

5. Баженов В.И. Разработка высокопроизводительного аэротенка с управляемым кислородным режимом: Дисс. . канд.техн.наук. / МИСИ им. В.В. Куйбышева. -М., 1989.

6. Баженов В.И. Инженерное оформление крупных аэротенков по экономическому принципу // Водоочистка, Водоподготовка, Водоснабжение. 2008. - №1. - С. 70-85.

7. Баженов В.И. Критерий оптимизации аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси «карусельного» типа // Экология и промышленность России. 2008. - №12.

8. Баженов В.И. Методы исследований аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси // Водоочистка. 2007. - №6. - С. 28-35.

9. Баженов В.И. Математическое моделирование очистных сооружений с применением погружной техники // Журнал «Сантехника». 2008. -№5.-с. 68-71.

10. Ю.Баженов В.И. Продольная рециркуляция в аэротенках «карусельного» типа // Водоочистка. 2007. - №5. - С. 33-38.

11. П.Баженов В.И., Березин С.Е., Зубовская H.H. Экономический анализ насосных систем на базе показателя затраты жизненного цикла // Водоснабжение и сан.техника. - 2006. -№3. -Ч. 2. - С. 31-35.

12. Баженов В.И. Разрушают ли мешалки хлопья активного ила? Или возврат к основам // Журнал «Водоотчистка, Водоподготовка, Водоснабжение». 2008. - №4. - с.53-69.

13. З.Баженов В.И., Кривощекова H.A. Показатель LCC (Life cycle cost) -затраты жизненного цикла как базовый экономический анализ в альтернативу показателя приведенных затрат // Журнал «Водоснабжение и канализация» . -2008. -№1.

14. Баженов В.И., Березин С.Е., Эпов А.Н. Очистные сооружения с использованием погружных мешалок и насосов Flygt // Водоочистка. -2006,-№5.-С. 63-67.

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

16. Баженов В.И., Кичигина С.Е. Прогноз срыва функционирования сооружений аэробной биологической очистки // Экология и промышленность России. 2007. -№10.-С. 28-31.

17. Базякина H.A. Очистка концентрированных промышленных сточных вод. М.: Госстройиздат, 1958. - 79 с.

18. Базякина H.A. Роль активного ила в работе аэротенка на полную очистку. -М.: Власть Советов, 1936. -37 с.

19. Беляев А.Н., Васильев Б.В., Маскалева С.Е., Мишуков Б.Г., Соловьева Е.А. Удаление азота и фосфора на канализационных очистных сооружениях // Водоснабжение и сан.техника. 2008. - №9. - С. 38-43.

20. Березин И.В., Варфоломеев С.Д. Биокинетика. М.: Наука, 1979. - 311 с.

21. Березин С.Е., Баженов В.И. Погружные осевые насосы в системах водоподачи // Водоснабжение и сан.техника. 2008. - №6. - С. 39-43.

22. Биотехнология очистки вод // Природопользование: Учебник /Под ред. Э.А. Арустамова. -М., 1999. С. 157-159.

23. Большаков Н.Ю. Оптимизация технологического процесса в системе аэротенк-отстойник для минимизации сброса органических веществ и биогенных элементов: Дисс. . канд.техн.наук. СПб., 2005.

24. Брагинский JI.H., Евилевич М.А., Бегачев В.И. и др. Моделирование аэрационных сооружений для очистки сточных вод. Д.: Химия, 1980. -143 с.

25. Вавилин В.А. Время оборота биомассы и деструкция органических веществ в системах биологической очистки. М., Наука, 1986. — 144 с.

26. Вавилин В.А., Васильев В.Б. Математическое моделирование процессов биологической очистки сточных вод активным илом. — М.: Наука, 1979.- 120 с.

27. Васильев Б.В., Гребенская Т.М., Мишуков Б.Г., Иваненко И.И. Реализация технологии удаления азота и фосфора на очистных сооружениях Санкт-Петербурга // Водоснабжение и сан.техника. — 2004.-№5.-С. 9-11.

28. Вейцер Ю.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод. — М.: Стройиздат, 1984.

29. Виницкая A.A., Патеюк В.М., Сырмолотов В.И. Регулирование подачи воздуха в аэротенки // Автоматиз. и упр. системами водоснабж. и водоотвед. М., 1986. - С. 64-73.

30. Герасимов Г. Н. Мембранный биологический реактор BRM® (опыт обработки промышленных и городских сточных вод) // Водоснабжение и сан.техника. 2004. - №4. - Ч. 1. - С. 43-47.

31. Головатый Е.И. Автоматизация процессов очистки сточных вод в Японии // Водоснабжение и сан.техника. 1984. -№10. - С. 29.

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

33. Грачев В.А., Дорофеев А.Г., Асеева В.Г., Николаев Ю.В., Козлов М.Н. Дыхательная активность илов, используемых в биологической очистке сточных вод: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008.-с. 190-200.

34. Гумбатов Р.Г. Исследование радиальных отстойников и разработка систем автоматического регулирования илового режима комплекса «аэротенк вторичный отстойник»: Автореф. дисс. . канд.техн.наук. -М., 1973.-31 с.

35. Данилович Д.А., Козлов М.Н., Мойжес О.В. Надежность эксплуатации сооружений биологической очистки городских сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. -2006. -№1. -Ч. 1. С. 33-37.

36. Данилович Д.А., Козлов М.Н., Мойжес О.В., Николаев Ю.А., Дорофеев А.Г. Разработка перспективных биотехнологий очистки сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. 2008. - №10. - С. 58-66.

37. Данилович Д.А., Козлов М.Н., Мойжес О.В., Шотина К.В. Технологические мероприятия эксплуатации сооружений биологической очистки а аварийных и экстремальных условиях: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. - с. 154-170.

38. Данилович Д.А., Козлов М.Н., Мойжес О.В., Шотина К.В. Удаление фосфора и аммония из сточной воды в сооружениях с повышенными дозами активного ила: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. -М., 2008.-е. 132-141.

39. Данилович Д.А., Козлов М.Н., Мойжес О.В., Шотина К.В., Ершов Б.А. Крупномасштабные сооружения биологической очистки сточных вод с удалением биогенных элементов // Водоснабжение и сан.техника. — 2008. -№10. -С. 45-51.

40. Данилович Д.А., Козлов М.Н., Мойжес О.В., Шотина К.В., Ершов Б.А. Результаты работы крупномасштабных сооружений биологической очистки от соединений азота и фосфора: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. - с. 101-119.

41. Данилович Д.А., Козлов М.Н., Николаев Ю.А., Грачев В.А., Акментина A.B. Удаление азота и фосфора из сточной воды в реакторе периодического действия с восходящим потоком сточной воды: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. - с. 201-213.

42. Денисов A.A. Аэробная биологическая очистка сточных вод // Вестник сельскохозяйственной науки. 1988. -№ 8. - С. 123-127.

43. Денисов A.A. Гидравлическая эффективность аэротенков // Мясная индустрия. 1988. - № 3. - С. 26-27.

44. Денисов A.A. Повышение эффективности и надежности биологической очистки сточных вод. М., ВНИИТЭИАгропром, 1989.

45. Денисов A.A. Повышение эффективности и надежности биологической очистки сточных вод. В кн.: «Научные основы производства ветеринарных препаратов», Сборник научных трудов ВГНКИ ветеринарных препаратов. М., 1989. - С. 126-130.

46. Денисов A.A. Полунепрерывный режим аэробной биологической очистки сточных вод активным илом. В кн.: «Научные основы производства ветеринарных препаратов», Сборник научных трудов ВГНКИ ветеринарных препаратов. -М., 1989.-С. 131-135.

47. Денисов A.A. Продленная аэрация при аэробной биологической очистке сточных вод активным илом // Вестник сельскохозяйственной науки. 1991.-№7.-С. 115-120.

48. Денисов A.A., Блехерман Б.Е., Евдокимова Н.Г. Тонкая структура внеклеточных биополимеров микроорганизмов активного ила. Доклады ВАСХНИЛ. 1988. -№ ю. - С. 39-41.

49. Денисов A.A., Жуйкова Л.И. Очистка сточных вод от тяжелых металлов с помощью внеклеточных биополимеров // Экология и промышленность России. 2007. - №8. - С. 29-31.

50. Денисов A.A., Щербина Б.В., Семижон A.B. Аэробная очистка сточных вод // Ветеринария. 1995. - № 5. - С. 48-49.

51. Денисов A.A., Щербина Б.В., Семижон A.B. Очистка сточных вод на животноводческих комплексах // Молочное и мясное скотоводство. -1995,-№4.-С. 2-6.

52. Дзиминскас Ч.А., Шмелев М.С., Горбачев Е.А. Опыт эксплуатации и реконструкции очистных сооружений канализации в Нижнем Новгороде // Водоснабжение и сан.техника. 2008. - №7. - С. 39-44.

53. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты. -М.: Мир, 1982. т. 1,2,3. - 1118 с.

54. Драгинский В.Л., Алексеева Л.П., Гетманцев C.B. Коагуляция в технологии очистки природных вод. М.: Наука, 2005.

55. Евилевич М.А., Брагинский Л.Н. Оптимизация биохимической очистки сточных вод. -М.: Стройиздат, 1977. 158 с.

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

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

58. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод. (Справочное пособие). — М.: Стройиздат, 1977. 204 с.

59. Жуков Д.Д., Соловьев А.Е. Выбор дозы гомогенизированного активного ила для интенсификации работы аэротенка // Водоснабжениеи канализация: Сб.науч.тр. МИСИ им. В.В. Куйбышева. М., 1984. - С. 167-170.

60. Журов В.Н. Теоретические и экспериментальные исследования механических поверхностных аэраторов: Автореф. дисс. канд.техн.наук. -М., 1969. -19 с.

61. Зубарева Г.И., Декова М.Н., Гуринович A.B. Глубокая очистка сточных вод бумажного и картонного производства // Экология и промышленность России. 2007. - №7. - С. 29-31.

62. Иваненко И.И. Режим поступления и очистка городских сточных вод от азота и фосфора: Дисс. . канд.техн.наук. СПб., 1998.

63. Иерусалимский Н.Д. Основы физиологии микробов. М.: Наука АН СССР, 1963.-247 с.

64. Исаева A.M., Николаева С.Н., Малютина Т.В., Хазов С.Н. Биологическая очистка сточных вод. Аэротенки. Пенза, 2007. — С. 133.

65. Использование эйхорнии для очистки промстоков //Е.П. Курцевич, С.А.Потехин, Ю.Н. Солдатов и др. // Экология и промышленность России.-2001.-№2.-С. 21-23.

66. Калинина Е.В. Снижение содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод высшими водными растениями: Дисс. . канд.техн.наук. Пермь, 2007.

67. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. (Справочник проектировщика) / Под ред. В.Н. Самохина. М.: Стройиздат, 1981. - 639 с.

68. Карелин Я.А., Жуков Д.Д., Журов В.Н., Репин Б.Н. Очистка производственных сточных вод в аэротенках. М.: Стройиздат, 1973. — 223 с.

69. Карелин Я.А., Репин Б.Н., Афанасьев А.Ф., Пономарев В.В. Исследование окислительной способности эжекторных аэраторов на крупномасштабной установке // Водоснабжение и сан. техника. — 1981. -№5. С. 7-9.

70. Карттунен Э. Водоснабжение II: Пер. с финского. СПб.: Новый журнал, 2005. - 688 с.

71. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Химия воды и микробиология. М.: Стройиздат, 1983.

72. Кафаров В.В. Основы массопередачи. — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1979. - 439 с.

73. Кафаров В.В., Винаров А.Ю., Гордеев JI.C. Моделирование биореакторов // Итоги науки и техники / Процессы и аппараты хим. техн. -М.: ВИНИТИ, 1982.-Т. 10. С. 88-169.

74. Кафаров В.В., Винаров А.Ю., Гордеев JI.C. Моделирование биохимических реакторов. М.: Лесная промышленность, 1979. — 342 с.

75. Кафаров В.В., Иванов В.А. Рециклические процессы в химической технологии // Итоги науки и техники / Процессы и аппараты хим. технологии. -М.: ВИНИТИ, 1982. Т.10. - С. 3-87.

76. Киристаев A.B. Очистка сточных вод в мембранном биореакторе: Автореф. дисс. . канд.техн.наук. / ВНИИ ВОДГЕО. М., 2008.

77. Кичигина С.Е. Устойчивость функционирования систем биологической очистки путем исключения нитчатого вспухания активного ила: Автореферат на соискание ученой степени к.т.н. — Щелково, 2007.

78. Кичигина С.Е., Баженов В.И., Эпов А.Н. Микроконкуренция в крупных масштабах. Стабилизация илового индекса путем видовой селекции активного ила // BoflaMagazine. 2007. - №1. - С. 20-21.

79. Клесов A.A., Березин И.В. Ферментативный катализ. М.: МГУ, 1980. - 264 с.

80. Козлов М.Н., Доможаков Д.И., Дорофеев А.Г., Первов А.Г., Душко А.О. Исследование мембранной технологии восстановления качества биологически очищенной воды: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. - с. 289-299.

81. Колесников В.П., Вильсон Е.В. Современное развитие тхнологическх процессов очистки сточных вод в комбинированных сооружениях: Под ред. Академика ЖКХ РФ В.К. Гордеева-Гаврикова. Ростов-на-Дону: Юг, 2005.-212 с.

82. Королева М.В. Пневматические аэраторы из пористого полиэтилена // Водоснабжение и сан. техника. 1985. -№6. - С. 28-29.

83. Кочетков А.Ю., Коваленко H.A., Кочеткова Р.П., Неверова И.А. Опыт применения катализаторов в системах биологической очистки // Экология и промышленность России. 2007. - №12. - С. 22-25.

84. Кретович B.JI. Основы биохимии растений. М.: Высшая школа, 1971. -464 с.

85. Кривобокова С.С. Биологическое окисление. -М.: Наука, 1971. 167 с.

86. Кузнецов Ю.В., Кузнецов М.Ю. Сжатый воздух. Екатеринбург: УрО РАН, 2008.

87. Куликов Н.И., Куликов Д.Н. Трехстадийная технология биологической очистки городских сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. — 2008.-№11.-С. 61-66.

88. Кутикова JI.A. Фауна аэротенков (атлас). М.: Наука. - 1984. - 264 с.

89. Ласков Ю.М. Изыскание и исследование экономичных и эффективных методов и сооружений для очистки сточных вод предприятий легкой промышленности: Автореф. дисс. докт.техн.наук. -М., 1984. С. 30.

90. Ласков Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В.И. Примеры расчета канализационных сооружений. -М., Стройиздат, 1987. 255 с.

91. Ласков Ю.М., Дятлова Т.В., Малышев Б.В. Схемы усреднения в сооружениях канального типа // Химия и технология воды. 1985. - т. 7.- №5.-С. 6-9.

92. Ласков Ю.М., Репин Б.Н., Баженов В.И. Динамика аминокислотного обмена в аэротенках с управляемым рециклом биомассы // Рациональное использование водных систем промышленных предприятий: Сб.науч.тр. / МИСИ им. В.В. Куйбышева. М., 1990.

93. Ласков Ю.М., Репин Б.Н., Ерин A.M., Баженов В.И. Управляемые аэротенки в составе очистных сооружений // Водоснабжение и сан.техника. 1987. - №4. - С. 24-26.

94. Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов. -М.: Химия, 1969.-612 с.

95. Лезнов Б.С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных и воздуходувных установках. М.: Энергоатомиздат, 2006. -360 с.

96. Ленинджер А. Биохимия. М.: Мир, 1985. - 966 с.

97. Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. - 447 с.

98. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. М.: Химия, 1974. - 335 с.

99. Марголина E.B. Обоснование экономической эффективности инвестиционных проектов. Учебное пособие. Московский Государственный университет природообустройства. М., 2002.

100. Матузевичус А.Б. Исследование процесса очистки сточных вод в аэротенках-смесителях с механическими горизонтальными аэраторами: Автореф. дисс. . канд.техн.наук. — Каунас, 1980. -26 с.

101. Мельдер Х.А., Пааль JI.JL Малогабаритные канализационные установки. -М.: Стройиздат, 1987. 136 с.

102. Меры по очистке и охране вод // Охрана окружающей среды: Учеб. для вузов / Авт.-сост. A.C. Степановских. -М., 2000. С.151-167.

103. Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых вредных воздействий на подземные водные объекты и предельно допустимых сбросов вредных веществ в подземные водные объекты // Эколог, вест. России. 2000. - №1. - С. 54-60.

104. Мешенгиссер Ю.М. 15 лет в авангарде прогресса: от аэратора до полного комплекса очистки сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. 2005. - №12. - Ч. 2. - С. 10-13.

105. Мешенгиссер Ю.М., Щетинин А.И., Галич P.A., Михайлов В.К. Удаление азота и фосфора при ступенчатой денитрификации и пневматическом перемешивании // Водоснабжение и сан.техника. — 2005.-№7.-С. 42-47.

106. Министерство природных ресурсов РФ. Приказ от 17.12.2007 №333 "Об утверждении методики разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей."

107. Михайлов М.М. Исследование аэраторов струйного типа для биологической очистки сточных вод: Автореф. дисс. . канд.техн.наук. -Ростов-на-Дону, 1983. 172 с.

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

109. Мишуков Б.Г., Соловьева Е.А. Попов М.П. Технологии и схемы биологического удаления азота и фосфора из городских сточных вод // Вода: Технология и экология. 2007. - №1. - с. 15-20.

110. Мойжес О.В. Динамическое моделирование процессов удаления биогенных элементов в реакторах с мембранным илоразделеием: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. - с. 171-180.

111. Мойжес О.В., Шотина К.В. Изучение возможности стабилизации качества очистки сточных вод от азота и фосфора в условиях стохастических колебаний исходной нагрузки: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008.-е. 142-153.

112. Мойжес О.В., Шотина К.В. Применение динамического моделирования для стабилизации качества очистки сточных вод при ликвидации экстремальных ситуаций: Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008. - с. 370-378.

113. Мочалов И.П., Лебедева Л.К., Бубенцов В.Н. Применение реагентов в схемах глубокой очистки бытовых и городских сточных вод в Сибири //Водоснабжение и сан.техника. —2004. №10. - С. 20-24.

114. Нагиев М.Ф. Теория рециркуляции и повышение оптимальности химических процессов. М.: Наука, 1970.

115. Нагиев М.Ф. Учение о рециркуляционных процессах в химической технологии. Баку, Азернерш, 1965.

116. Нагиев М.Ф. Химическая рециркуляция. М.: Наука, 1978. - 87 с.

117. Нагиев М.Ф., Головач М.И. О повышении эффективности работы аэротенков путем рециркуляции субстрата // Азербайджанский химический журнал. 1971. - №3.

118. Найденко В.В., Кулакова А.П., Шеренков И.А. Оптимизация процессов очистки природных и сточных вод. — М.: Стройиздат, 1984. — 151 с.

119. Некрасова И.П. Методика оптимизационных расчетов систем подачи воздуха в аэротенки // Водоснабжение и сан.техника. 2008. — №6.-С. 36-38.

120. Никитина О.Г. Типы хлопьев активного ила. В сб.: Новые направления в технологии, автоматизации и проектировании водоснабжения и водоотведения. М.: МосводоканалНИИпроект, 1991.-с. 40-45.

121. Николаев Ю.А., Данилович Д.А., Мойжес О.В., Казакова Е.А., Грачев В.А. Анаэробное окисление аммония в возвратных потоках обработки сброженного осадка (анаммокс): Сб. статей и публикаций / МГУП Мосводоканал. М., 2008.-е. 215-229.

122. Новые технологические процессы очистки бытовых и производственных сточных вод (Франция) // Экспресс-информация. Строительство и архитектура. Серия 9. М., 1986. - Вып. 23. - С. 5-12.

123. Осьмак A.B., Дмитриева В.И. Современное состояние биологических очистных сооружений ОАО "Акрон" // Экология и промышленность России. 2007. - №8. - С. 22-25.

124. Павлинова И. И., Шегеда А. Н. Биологические методы очистки сточных вод от азотных загрязнений // Безопасность жизнедеятельности. 2008. - №3. - С. 47-51.

125. Патеюк В.М. Автоматическое управление процессами биологической очистки сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. — 1983.-№3,-С. 17-19.

126. Патеюк В.М. Адаптивное управление аэрацией сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. 1986. - №12. - С. 14.

127. Пашацкий Н.В., Землянский А.Н., Плотников C.B. и др. Моделирование кинетики биохимической очистки промышленных сточных вод // Инженерная экология. 2000. - №3. - С. 30-37.

128. Петров В.П., Понизовский В.З., Афанасьев Ю.А., Терентьев В.И. Типовая система аэрации с микропроцессорным управлением // Новое в области автоматизации и интенсификации процессов ЦБП: Сб.науч.тр. Л., 1984. - 120 с.

129. Петров В.П., Понизовский В.З., Пришвин A.M. Управление биологической очисткой очистных сооружений // Исследование в области автоматизации, механизации и аппаратурного оформления процессов ЦБП: Сб.науч.тр. Л., 1984. - С. 9-16.

130. Плановский А.Н., Рамм В.М., Коган С.З. Процессы и аппараты химической технологии: Изд. 5-е. М.: Химия, 1968. - 847 с.

131. Понизовский В.З., Матвеев A.B., Петров В.П. и др. АСУ ТП биологической очистки сточных вод // Бумажная промышленность. — 1986.-№11.-С. 27-28.

132. Пономарев В.В. Исследование и разработка плавающего аэратора с реактивным движением для очистки сточных вод в биологических прудах: Дисс. . канд.техн.наук. -М., 1982. 200 с.

133. Попкович Г.С. Аэрация сточной жидкости посредством противоточного барботажа // Водоснабжение и сан.техника. 1972. -№4.-С. 17-19.

134. Попкович Г.С., Гордеев М.А. Автоматизация систем водоснабжения и вооотведения. — М.: Высшая школа, 1986. 392с.

135. Попкович Г.С., Репин Б.Н. Системы аэрации сточных вод. М.: Стройиздат, 1986. - 136 с.

136. Попов Н.С., Толстых С.С. Расчет аэротенков с рассредоточенной подачей воды и рециркуляцией активного ила // Рукопись доп. в ОНИИТЭхим. 1985. - №613кп-85Доп.

137. Постановление РЭК Москвы от 19.12.2007 №86. Приложение 1.

138. ПП РФ от 01.07.2005 №410 «О внесении изменений в приложение №1 к ПП РФ от 12.06.2003 №344».

139. Привин Д.И., Жданова Т.М. Система автоматического регулирования дозы активного ила в аэротенке // Практика очистки природных и сточных вод: Сб.науч.тр. М.: Московский рабочий, 1982.-С. 110-116.

140. Проектирование сооружений для очистки сточных вод (справочное пособие к СНиП) / ВНИИ ВОДГЕО. М.: Стройиздат, 1990.-192 с.

141. Протасовский Е.М. Исследование работы аэротенка с механическим пропеллерным аэратором // Новые методы и сооружения для водоотведения и очистки сточных вод. JL, 1980. - С. 99-103.

142. Разумовский Э.С., Медриш Г.Л., Казарян В.А. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных пунктов. — М.: Стройиздат, 1986. 173 с.

143. Рекомендации по расчету сравнительной экономической эффективности научно-исследовательских разработок в области очистки сточных вод и обработки осадков. М., 1984.

144. Репин Б.Н. Исследование высоконагруженных аэротенков с поверхностной аэрацией // Реф. сб. Отечественный опыт / ЦНИИС Госстроя СССР. 1969. - Вып. 3. - С. 44-49.

145. Репин Б.Н. Математическое моделирование аэротенков с управляемым рециклом биомассы // Водные ресурсы АН СССР. — 1984. №6. - С. 89-96.

146. Репин Б.Н. Очисткой можно управлять // Изобретатель и рационализатор. 1984. - №4. - С. 18.

147. Репин Б.Н. Экспериментальные предпосылки к расчету рециркуляционных узлов управляемых аэротенков // Расчет систем водоснабжения и канализации: Сб.науч.тр. / ЦНИИЭП инжен. оборуд. -М, 1988.

148. Репин Б.Н., Баженов В.И. Моделирование кислородного режима в аэротенках-вытеснителях // Водные ресурсы АН СССР. 1991. - №1.

149. Репин Б.Н., Баженов В.И. Технология очистки сточных вод в аэротенках управляемого профиля. Инженерное оборудование населенных мест, жилых и общественных зданий. Обзорная информация. Выпуск 1.-М., 1991.

150. Репин Б.Н., Баженов В.И. Улучшение кислородного режима аэротенка методом продольного перемещения иловой смеси // Интенсификация процессов обработки питьевой воды, сточных вод и осадка: Сб.науч.тр. / МНТК Волгоград. Волгоград, 1990. - С. 100-111.

151. Репин Б.Н., Баженов В.И. Управление процессами очистки сточных вод в аэротенках // Водные ресурсы АН СССР. 1988. - №3. -С. 158-165.

152. Репин Б.Н., Баженов В.И. Экспериментальные предпосылки к расчету рециркуляционных узлов уравляемых аэротенков // Расчет систем водоснабжения и канализации: Сб.науч.тр. / ЦНИИЭП инжен. оборуд.-М., 1988.-С. 100-111.

153. Репин Б.Н., Гиндин Г.Н., Хантимиров Т.М. Интенсификация работы коридорных аэротенков методом управляемого возврата иловой смеси // Жилищное и коммунальное хозяйство. 1983. - №3. - С. 5-8.

154. Репин Б.Н., Гольдман Л.С., Сирота М.Н., Баженов В.И. Технология и конструкции управляемых аэротенков // Водоснабжение и сан.техника. 1987. -№12. -С. 9-11.

155. Репин Б.Н., Карасева Н.М., Стуканова Л.Н., Хантимиров Т.М. Технико- экономические перспективы применения управляемых процессов очистки сточных вод в аэротенках //Сб. науч. тр. / ЦНИИЭП инженерного оборудования. -1981. -с.53-62.

156. Репин Б.Н., Сирота М.Н., Баженов В.И. Экспериментальный проект станции с управляемыми аэротенками // Водоснабжение, канализация и диспетчеризация инженерного оборудования: Сб.науч.тр. / ЦНИИЭП инжен. оборуд. М., 1987. - С. 62-68.

157. Роговская Ц.И. Биохимичекий метод очистки производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1967. - 138 с.

158. Ротмистров М.Н., Гвоздяк Н.И., Ставская С.С. Микробиология очистки воды. Киев: Наукова Думка, 1978. - 267 с.

159. Рябов А.К., Сиренко JT.H. Искусственная аэрация природных вод. Киев: Наукова думка, 1982. - 202 с.

160. Савельева Л.С., Эпов А.Н. Удаление фосфора из сточных вод традиционными физико-химическими и современными биологическими методами // Научные аспекты охраны окружающей среды. Обзорная информация. Выпуск 4. -М., 1996.

161. Свердликов A.A. Глубокая биологическая очистка сточных вод от соединений азота: Автореф.дис. канд. техн. наук / НИИ ВОДГЕО. -М., 1996.-24 с.

162. Свитцов A.A. Введение в мембранную технику. М.: ДеЛи принт, 2007. - 208 с.

163. Селезнев В.А., Селезнева A.B. Методика расчета предельно допустимых сбросов и временно согласованных веществ в поверхностные водные объекты со сточными водами: Проект // Экология и промышленность России. 1998. - №12. - С. 32-36.

164. Семенов М.Ю. Биологическая очистка поверхностных сточных вод от органических загрязнений и соединений азота: Дисс. . канд.техн.наук. М., 2007.

165. Сивак В.М., Янушевский Н.Е. Аэраторы для очистки природных и сточных вод. Львов: Виша школа, 1984. - 124 с.

166. Скирдов И.В., Клячко И.Л. Направления развития пневматической аэрации (обзор) // Водоснабжение и сан.техника. -1985.-№2.-С. 4-7.

167. Скогликов A.A. Оборудование фирмы «KSB AG» для реализации современных технологий биологической очистки сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. 2008. - №3. - Ч. 1. - С. 49-55.

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

169. Соловьева Е.А. Особенности работы аэротенков и отстойников при удалении азота и фосфора: Дисс. . канд.техн.наук. СПб., 2003.

170. Составление технико-экономической части проектов внеплощадочных систем водоснабжения и канализации. Справочное пособие к СНиП. -М.: Союзводоканалпроект, Стройиздат, 1991.

171. Coy С. Гидродинамика многофазных систем. М.: Мир, 1971. — 536 с.

172. Степаненкова Л.Н. Оптимизация организации потоков в биореакторах непрерывного действия: Дисс. . канд.техн.наук. М., 2006.

173. Стрелков А.К., Степанов C.B., Степанов A.C., Кирсанов A.A., Губа И.Г. Интенсификация процессов биологической очистки наочистных канализационных сооружениях г. Самары // Водоснабжение и сан.техника. 2006. - №9. - Ч. 2. - С. 30-37.

174. Таубе П.Р., Баранова А.Г. Химия и микробиология воды, учебник для студентов ВУЗов. ~М.: Высшая школа, 1983.

175. Терентьев В.И., Павловец Н.М. Биотехнология очистки воды. В 2-ух частях. СПб.: Гуманистика, 2003. - 272 с.

176. Технические записки по проблемам воды (Дегремон). М.: Стройиздат, 1983. - Т. 1,2. - 1050 с.

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

178. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. М.: Стройиздат, 1988. - 256 с.

179. Уэбб JI. Ингибиторы ферментов и метаболизма. М.: Мир, 1966. - 862 с.

180. Фершт Э. Структура и механизм действия ферментов. М.: Мир, 1980.-432 с.

181. Филин В.Я. Аэраторы для процессов очистки сточных вод. — Л.: Химическое и нефтеперерабатывающее машиностроение, 1977. — 27 с.

182. Фонкен Г., Джонсон Р. Микробиологическое окисление. М.: Мир, 1976.-239 с.

183. Харин К.С., Заборский A.B., Макаренко A.A. Использование аэраторов фирмы "Экотон" в Волгоградской области // Водоснабжение и сан.техника. 2005. - №9. - С. 15-16.

184. Хенце М., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. Очистка сточных вод: Пер. с англ. М.: Мир, 204. - 480 с.

185. Чикин С.М. Фосфатаккумулирующие бактерии природных и сточных вод: Автореф. дис. канд. биол. наук / Ин-т экологии и генетики микроорганизмов. Пермь, 1998. — 25 с.

186. Чурбанова И.Н. Микробиология. — М.: Высшая школа, 1987.

187. Шагинурова Г.И., Гиниятуллин М.А., Перушкина Е.В., Сироткин A.C. Интенсификация работы биологических очистных сооружений производства полисульфидных каучуков // Экология и промышленность России. 2007. - №6. - С. 6-9.

188. Швецов В. Н. Развитие биологических методов очистки производственных сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. — 2004.-№2.-С. 25-29.

189. Швецов В.Н., Морозова K.M., Нечаев И.А., Киристаев A.B. Теоретические и технологические аспекты применения биомембранных технологий глубокой очистки сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. 2007. -№1. - С. 10-13.

190. Швецов В.Н., Морозова K.M., Нечаев И.А., Киристаев A.B. Теоретические и технологические аспекты применения биомембранных технологий глубокой очистки сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. 2006. - №12. - С. 25-29.

191. Швецов В.Н., Морозова K.M., Пушников М.Ю., Киристаев A.B., Семенов М.Ю. Перспективные технологии биологической очистки сточных и природных вод // Водоснабжение и сан.техника. 2005. —№12.-4.2.-С. 17-25.

192. Швецов В.Н., Морозова K.M., Семенов М.Ю. Биологическая очистка поверхностного стока // Водоснабжение и сан.техника. — 2005. -№7.-С. 36-41.

193. Швецов В.Н., Морозова K.M., Семенов М.Ю., Пушников М.Ю., Степанов A.C., Никифоров С.Е. Очистка нефтесодержащих сточных вод биомембранными методами // Водоснабжение и сан.техника. -2008.-№3.-4. 1.-С. 38-43.

194. Швецов В.Н., Морозова K.M., Смирнова И.И., Семенов М.Ю., Лежнев М.Л., Рыжаков Г.Г., Краснов A.A. Технологическая эффективность биозагрузки производства ООО "Техводполимер" // Водоснабжение и сан.техника. 2007. - №2. - С. 33-40.

195. Шифрин С.М., Иванов Г.В., Мишуков Б.Г. и др. Очистка сточных вод предприятий мясной и молочной промышленности. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 272 с.

196. Эпов А.Н., Примин Д.И. Применение метода динамического моделирования для оптимизации аэрационной системы // Проекты развития инфраструктуры города. МосводоканалНИИпроект, Прима-Пресс.-М., 2005.

197. Яковлев C.B., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод / Учебник для ВУЗов. М.:АСВ, 2002. - 704 с.

198. Яковлев C.B., Демидов О.В. Современные решения по очистке природных и сточных вод // Экология и промышленность России. -1999.-№12.-С. 12-15.

199. Яковлев C.B., Карелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация. 5-е изд., перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1975. 632 с.

200. Яковлев C.B., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1979. - 320 с.

201. Яковлев C.B., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Калицун В.И. Водоотведение и очистка сточных вод / Учеб. пособие для ВУЗов . -М.: Стройиздат, 1996. 591 с.

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

203. Яковлев C.B., Скирдов И.В., Сальников Б.Ф. Исследование работы гидравлического эрлифтного аэратора // Водоснабжение и сан.техника. 1984. -№1. - С. 3-5.

204. Яковлев C.B., Скирдов И.В., Швецов В.Н. и др. Биологическая очистка производственных сточных вод. Процессы, аппараты и сооружения. -М.: Стройиздат, 1985. -208 с.

205. Activated sludge separation problems. Theory, Control Measures, Practical Experance /Scientific and Technical report №16, Edited by Valter Tandoi, David Jenkins and Jiri Wanner, IWA Publishing, London — Seattle, 2006.

206. AFNOR, 2004. Stations d'épuration Partie 15: mesurage du transfert d'oxygène en eau claire dans les basins d'aération des stations d'épuration à boues activées. NF EN 12255-15.

207. Aileen N.L., Albert S. Kim. A mini-review of modeling studies on membrane bioreactor (MBR) treatment for municipal wastewaters // Desalination. 2007 . - V. 212, Is. 1-3. - P. 261-281.

208. Amann R.S., Huber J.I., Ludwig W., Schleifer K.-H. Phylogenetic Analysis and In Situ Identification of Bacteria in Activated Sludge // Applied and enviromental microbiology. 1997. - V. 63, No. 7. - P. 28842896.

209. ASCE Standard. Standard measurement of oxygen transfer in clean water. American Society of Civil Engineers. 1992.

210. Babbit H.E., Baumann E.R. Sewerage and sewage treatment. John Wiley & Sons, Inc. - 1958. - 8th ed.

211. Barnard, J. 2006. Biological Nutrient Removal: Where We Have Been, Where We Are Going. In Proceedings of the Water Environment Federation's 79th Annual Technical and Educational Conference, Dallas, TX, October 21-25, 2006.

212. Bentem A.G.N., Petri C.P., Schyns P.F.T., Roest H.F. Membrane Bioreactors: Operation and Results of a MBR Wastewater Treatment Plant. -2007.

213. Bossier P., Verstraete W. Triggers for microbial aggregation in activated sludge // Applied Microbiol. Biotechnol. 1996. - №45.

214. Boyer C., Duquenne A.-M., Wild G. Measuring techniques in gasliquid and gas-liquid-solid reactors. Chemical Engineering Science. 2002. -№57.-p. 3185-3215.

215. Brindle K., Stephenson T. The application of membrane biological reactors for the treatment of wastewaters // Biotechnology and Bioengineering. V. 49, Is. 6. - P. 601 - 610.

216. Burrows L.J., West J.R., Forster C.F., Martin A. Mixing studies in an Orbal activated sludge system // Water SA. 2001. - Vol. 27, No. 1. - P. 70-83.

217. Capela S. Influence des facteurs de conception et des conditions de fonctionnement des stations d'epuration en boues activiies sur le transfert d'oxygine. Ph. D. Thesis, CEMAGREF Antony—France. 1999.

218. Chaudhari R.V., Hofmann H. Coalescence of gas bubbles in liquids. Rev. Chem. Eng. 1994. - № 10(2). - p. 131 -190.

219. Chen C.Y., Roth J.A., Echenfelder W.W. Response of dissolved oxygen to changes in influent organic loading to activated sludge systems //Water Res., 1980, 14, №10, p.1449-1457.

220. Choi H.-J., Choi C.-H., Lee S.-M. Influence of wastewater composition on denitrification and biological P-removal in the S-DN-P-process: Effects of different substrates (a) // Water Science & Technology. -2007. V. 56, No. 8. - P. 79-84.

221. Clifft R.C., Andrews J.F. Aeration control for reducing energy consumption in small activated sludge plants // Water Sci. and Technol., 1986, 13, №10, p.371-379.

222. Cockx, A., Do-Quang, Z., Chatellier, P., Audic, J.M., Line A., Roustan M. Global and local mass transfer coefficients in waste water treatment process by computational fluid dynamics // Chemical Engineering Proceedings. 2001. - №40. - P. 187-194.

223. Design of municipal wastewater treatment plants. WEF manual of practice №8, ASCE Manual and Report on Engineering Practice No. 76, 1992, Water Environment Federation, Alexandria, and American Society of Civil Engineers, New York.

224. Do-Quang Z., Cockx A., Line A., Roustan M. Computational fluid dynamics applied to water and wastewater treatment facility modeling // Environ Engg and Policy. 1999. - № 1. - P. 137-147.

225. Downing L.S., Nerenberg R. Performance and microbial ecology of the hybrid membrane biofilm process for concurrent nitrification and denitrification of wastewater // Water Science & Technology. 2007. - V. 55, No. 8-9.-P. 355-362.

226. Dudley J. Mass transfer in bubble columns: a comparison of correlations//Water Res. 1995.-№29.-p. 1129-1138.

227. Durmaz B., Sanin F.D. Effect of carbon to nitrogen ratio on the composition of microbial extracellular polymers in activated sludge // Water Science and Technology. 2001. - V. 44, No. 10. - P. 221- 229.

228. Edward L. Paul, Victor A. Atiemo-Obeng, Suzanne M. Kresta. Handbook of industrial mixing: science and practice, 2004, p. 1433.

229. Esrarza-Soto M., Westerhoff P. Biosorption of humic and fulvic acids to live activated sludge biomass // Water research. 2003. - V. 37, No. 10. -P. 2301-2310.

230. Eusebi A. L., Carletti G., Cola E., Fatone F., Battistoni P. Switching small WWTPs from extended to intermittent aeration: process behaviour and performances // Water Science & Technology. 2008. - V. 58, No. 4. -P. 865-872.

231. Fair G.M., Geyer J.C. Elements of water supply and wastewater disposal. John Wiley & Sons, Inc. - 1958. - 5th ed.

232. Gerardi M. H. Nitrification and Denitrification in the Activated Sludge Process. John Wiley & Sons, Inc. - 2002. - P. 193.

233. Gillot S., Heduit A. Effect of air flow rate on oxygen transfer in an oxidation ditch equipped with fine bubble diffusers and slow speed mixers. // Water research. 2000. - №5. - v.34.

234. Glover G.C., Essemiani K., Meinhold J. Activated Sludge Basins Get on Track // Fluent News. Spring 2006. - P. 26-27.

235. Glover G.C., Printemps C., Essemiani K., Meinhold J. Modelling of Wastewater Treatment Plants How Far Shall We Go with Sophisticated Modelling Tools? // Water science and technology. 2006. - V. 53, No. 3. -P. 79-89.

236. Grau P., Beiträn S., Gracia M., Ayesa E. New mathematical procedure for the automatic estimation of influent characteristics in WWTPs // Water Science & Technology. 2007. - V. 56, No. 8. - P. 95-106.

237. Hanhan O., Orhon D., Krauth Kh., Günder B. Evaluation of potential of rotating biological contactors for treatment of municipal wastewater // Water Science & Technology.-2005.-V. 51, No. 11.-P. 141-149.

238. Hounslow M.J., Ryall R.L., Marshall V.R. A discretized population balance for nucleation, growth and aggregation // AIChE J. 1988. - №34.

239. Hunze M., Schumacher S. CFD-Modellierung in der Abwasserreinigung // Wasser, Luft und Boden. 2004. - №5.

240. Hunze M., Schumacher S. Oxygen transfer by diffused air into activated sludge basins. Computer simulations: a tool for an optimal operational design. Nineth IWA Praha, Czech Republic. - 2003.

241. ISO 21630:2007. International standard. Pumps -Testing -Submersible mixers for wastewater and similar applications.-2007. -p. 21.

242. Janssen P.M.J., Meinema K., Roest H.F. Biological phosphorus removal, Manual for design and operation. IWA Publishing, STOWA report. -2002.

243. Jen-Men L. The effect of air-bubble barries in containing oil-slick movement // Chemical Engineering. 1997. - V. 24, No. 7. - P. 643-645.

244. Jeppsson U., Rosen C., Alex J., Copp J., Gernaey K.V., Pons M.-N., Vanrolleghem P.A. Towards a benchmark simulation model for plant-wide control strategy performance evaluation of WWTPs // Water Science & Technology. -2006. -V. 53, No. 1. P. 287-295.

245. Jeyanayagam S. True confessions of the biological nutrient removal process // Florida water resources journal. 2005. - №1.

246. Joyce R.J., Ortman C., Zickefoose C. Optimization of an activated sludge plant using TOC, dissolved oxygen, respiration rate and sludge settling volume data. // Industrial Water and Pollution Conference, Detroit, Michigan, April 1, 1974.

247. Juang D. F., Chiou L. J. Microbial population structures in activated sludge before and after the application of synthetic polymer // Int. J. Environ. Sci. Tech. 2007. - V. 4, No. l.-P. 119-125.

248. Kaimakamidou V., Yiannakopoulou T. Microbialcommunity structure in the activated sludge process. 8 Int. Confer, on Enviroumental Science and Technology Lemnos Island, 8-10 September 2003.

249. Keinath T.M. Solids inventory control in the activated sludge process. //Water Sci. andTechnol., 1981, 13, №10, p.413-419.

250. Kiambi, S.L., 2003. Analyse metrologique de la sonde optique double: interaction sonde-bulle et application en gazosiphon. Ph.D. Thesis INP Toulouse, France.

251. Kusters K.A. The influence of turbulence on aggregation of small particles in agitated vessels, PhD dissertation, Eindhoven University of Technology, Eindhoven. The Netherlands, 1991.

252. Lefebvre O., Al-Mamun A., Ng H. Y. A microbial fuel cell equipped with a biocathode for organic removal and denitrification // Water Science & Technology. 2008. - V. 58, No. 4. - P. 881-885.

253. Lesjean B., Rosenberger S., Schrotter J.-Ch., Recherche An. Membrane-aided biological wastewater treatment — an overview of applied systems // Membrane Technology. 2004. - V. 2004, Is. 8. - P. 5-10.

254. Lin S. Water and wastewater calculations manual. The McGraw-Hill Companies, Ink. - 2001.

255. Littleton H., Daigger G., Strom P., Jin R. Application of computational fluid dynamics to closed loop bioreactors. 74th WEFTEC — Atlanta, USA.-2001.

256. Loubiere K., Castaignede V., Hebrard G., Roustan M. Bubble formation at a flexible orifice with liquid cross-flow // Chemical Engineering and Processing. 2004. - №43. - P. 717-725.

257. Maeda K., Maeda M., Osada S. A new mixed liquor suspended solids method of control with total sludge management. // Water Sci. and Technol., 1981, 13, №10, p.465-470.

258. Mann T.H. Die Bayer-Turmbiologie. // Münch. Beitr. Abwass. Fish. - und Flussbiol., 1984, 38, p.33-39.

259. Martín Martín M.A., López Enríquez L., Feraández-Polanco M., Villaverde S., García-Encina P.A. Nutrients removal in hybrid fluidised bed bioreactors operated with aeration cycles // Water Science & Technology. -2007. V. 55, No. 8-9. - P. 51-58.

260. Masui S., Shioya M., Ohto T. Organic load control of the activated sludge process based on predicted daily variation of influent load. // Water Sei. andTechnol., 1984, 13, p.387-392.

261. McGinnis D.F., Little J.C. Predicting diffused-bubble oxygen transfer rate using the discrete-bubble model // Water Research. 2002. - №36. - P. 4627-4635.

262. Metcalf, Eddy, 2004. Wastewater Engineerng. Treatment and Reuse, 4-th edition. McGraw-Hill Professional, Boston, Masschelein, 2003.

263. Mixer positioning principles. ITT Flygt AB, 1995.

264. Modin O., Fukushi K., Nakajima F., Yamamoto K. A membrane biofilm reactor achieves aerobic methane oxidation coupled to denitrification (AME-D) with high efficiency // Water Science & Technology. 2008. - V. 58, No. 1. - P. 83-87.

265. Naidoo D., Ramdhani N., Bux F. Microbial community analysis of a full-scale membrane bioreactor treating industrial wastewater // Water Science & Technology. -2008. V. 58, No. 8.-P. 1589-1594.

266. Nieuwenhuijzen A. F., Bentem A. G. N., Buunnen A., Reitsma B. A., Uijterlinde C. A. The limits and ultimate possibilities of technology of theactivated sludge process // Water Science & Technology. 2008. - V. 58, No. 8.-P. 1671-1677.

267. Onnis-Hayden A., Pedros P.B., Reade J. Total nitrogen removal from high-strength ammonia recycle stream using a single submerged attached growth bioreactor // Water Science & Technology. 2007. - V. 55, No. 8-9. -P. 59-65.

268. Painmanakul P., Loubiere K., Hebrard G., Buffiere P. Study of different membrane spargers used in waste water treatment: characterisation and performance // Chemical Engineering Proceedings. 2004. - №43. -P.1347-1359.

269. Perez Y. G., Leite S. G .F., Coelho M. A. Z. Activated sludge morphology characterization through an image analysis procedure // Brazilian Journal of Chemical Engineering. — 2006. V. 23, No. 03. -P. 319-330.

270. Philips N., Heyvaerts S., Lammens K., Impe J.F. Mathematical modelling of small wastewater treatment plants: power and limitations // Water Science & Technology. 2005. - V. 51, No. 10. - P. 55-63.

271. Polasek P. Differentiation between different kinds of mixing in water purification Back to basics // Water SA. - V.33. - 2007.

272. Pumps Life Cycle Cost: A Guide to LCC Analysis for Pumping Systems. Hydraulic Institute and Europump. USA, 2001.

273. Qiao S., Kawakubo Y., Cheng Y., Nishiyama T., Fujii T., Furukawa K. Anammox process for synthetic and practical wastewater treatment using a novel kind of biomass carriers // Water Science & Technology. 2008. -V. 58, No. 6.-P. 1335-1341.

274. Ramel C., Scriabin W. L'amélioration du transfert d'oxygene par circulation des boues actives dans les stations d'épuration. // L'eau, L'industrie, Les nuisances. 1992. -№12.

275. Roest H.F., Lawrence D.P., Bentem A.G.N. Membrane Bioreactors for Municipal Wastewater Treatment. 2002.

276. Rosso D., Larson L.E., Stenstrom M.K. Surfactant effects on alpha factors in full-scale wastewater aeration systems // Water Science & Technology. 2006. - V. 54, No. 10. - P. 143-153.

277. Sanin F.D., Vesilind P.A. Synthetic sludge: a physical/chemical model in understanding bioflocculation // Water Environ. Res. 1996. - №68.

278. Sen D., Randall C., Grizzard T. Biological Nitrogen and Phosphorus Removal in Oxidation Ditch and High nitrate Recycle Systems, Pub. CBP/TRS 47/90 August 1990. U.S. Environmental Protection Agency, Chesapeake Bay Program. 1990.

279. Skellett C.F. Energy saving in the activated sludge process. // World water, 1986. Water Technol. Dev. world. / Proc. Int. Conf. London, 14-16 July, 1986, London, 1987, p. 127-128.

280. Spicer P.T., Pratsinis S.E. Coagulation and fragmentation: universal steady state particle size distribution // AIChE J. 1996. - №42.

281. Tacke D., Pinnekamp J., Prieske H., Kraume M. Membrane bioreactor aeration: investigation of the velocity flow pattern // Water Science & Technology. 2008. - V. 57, No. 4. - P. 559-565.

282. Takeuchi T., Morikawa M. Energy saving Aeration Control system. // Ebara Eng. Rev., 1985, №30, p.49-54.

283. Tanuma M., Kashiwagi M., Tuchiya N. Total sludge Quantity control for activated sludge process. // Water Sci. and Technol., 1981, 13, №10, p.427-432.

284. Thaure D., Lemoine C., Daniel O., Moatamri N., Chabrol J. Optimisation of aeration for activated sludge treatment with simultaneous nitrification denitrification // Water Science & Technology. 2008. - V. 58, No. 3.-P. 639-645.

285. Thomas M. P. The secret to achieving reliable biological phosphorus removal // Water Science & Technology. 2008. - V. 58, No. 6. - P. 12311236.

286. Tommasi T., Sassi G., Ruggeri B. Acid pre-treatment of sewage anaerobic sludge to increase hydrogen producing bacteria HPB: effectiveness and reproducibility // Water Science & Technology. 2008. -V. 58, No. 8.-P. 1623-1628.

287. Toms R.G., Booth M.G. The use of oxygen in sewage treatment. // Water Pollut. Contr., 1982, 81, №2, p. 151-165.

288. Wagner M., Popel H.J. Surface active agents and their influence on oxygen transfer // Water Sci. Tech. 1996. - №34(3-4). - p. 249-256.

289. Warakomski A., Kempen R., Kos P. Microbiology and Biochemistry of the Nitrogen Cycle Process Applications: SHARON®, ANAMMOX, and InNitri®. In Proceedings of Nutrient Removal 2007, Baltimore, MD, 2007.

290. Weerapperuma D., De Silva V. On-line Analyzer Applications for BNR Process Control. In Proceedings of the Water Environment

291. Federation's 77th Annual Technical and Educational Conference, New Orleans, LA, October 2-6, 2004.

292. WEF (Water Environment Federation). Upgrading and Retrofitting Water and Wastewater Treatment Plants. WEF Manual of Practice No. 28. WEFPress, Alexandria, VA. 2004.

293. Weiss S., Reemtsma Th. Membrane bioreactors for municipal wastewater treatment A viable option to reduce the amount of polar pollutants discharged into surface waters? // Water Research. — 2008 . — V. 42, Is. 14.-P. 3837-3847.

294. Wiesmann U., Hechershoff H. Strategien und bekannte Mebverfahren zur Regulung normalbis hochbelasteter Belebungsanlagen. // GWF. Wasser/Abwasser, 1986, 127, №12, p.637-645.

295. Yamawaki S., Bamba E. Descrete time version of mess control in sewage treatment systems. // "ACI 83: Est IASTED Int. Symp. Appl. Contr. and Identif., Copenhagen, June 28 July 1, 1983, v.l", 1983, 12/1 - 12/5.

296. A.c. 1024422 (СССР). Аэратор-эрлифт для аэротенка. / Репин Б.Н., Хантимиров Т.М., Королева М.В. и др. 1983.

297. А.с. 1043116 (СССР). Аэратор-эрлифт для аэротенка. / Репин Б.Н., Хантимиров Т.М., Королева М.В. и др. 1983.

298. A.c. 397480 (СССР). Устройство для автоматического регулирования работы узла биохимической очистки сточных вод. / Смирнов Д.Н., Дмитриев A.C., Гумбартов Р.Т. 1973.

299. A.c. 791633 (СССР). Устройство для автоматического регулирования процесса биохимической очистки сточных вод. / Кузьмин A.A., Сидоров Е.А. 1980.