Снижение негативного воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на объекты окружающей среды

Анфимова, Юлия Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Снижение негативного воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на объекты окружающей среды
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Снижение негативного воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на объекты окружающей среды"

На правах рукописи -"

□03454945

Анфимова Юлия Владимировна

СНИЖЕНИЕ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СТАНЦИЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД НА ОБЪЕКТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

03.00.16- «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

о 5 ДЕН мое

Пермь 2008

003454945

Работа выполнена в Пермском государственном техническом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук,

пппЛ^гг-лп —-г

'ССОп

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Кручинина Наталья Евгеньевна

кандидат технических наук

Попова Татьяна Юрьевна

Ведущая организация:

Федеральное государственное учреждение «Уральский государственный научно-исследовательский институт региональных экологических проблем»

Защита состоится 17 декабря 2008 г. в 16.00 час. на заседании совета Д 212.188.07 по присуждению ученой степени доктора и кандидата наук при Пермском государственном техническом университете, по адресу: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр. 29, ауд. 423, главный корпус. Факс (342) 239-17-72.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного технического университета.

Автореферат разослан 14 ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

профессор

Рудакова Л. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В России ежегодно в поверхностные водные объекты сбрасывается более 51,5 млрд. м3 сточных вод (по данным 2006 г.), приводящих к поступлению в водоемы около 40 тыс. тонн химических загрязняющих веществ, в том числе 4,6 тыс.тонн нефтепродуктов. Существенный вклад в загрязнение вод-

«it tv л/лт oirrnn r»t 1лопт nnanrmiiotiia иватаплпвпо^отт юо'лшлрл ti-awttплигла

пиал wuuvAiuti шшил! KWI^JI wnvpw^uwuiuifuiv/u^wi %J Avmiuivnvu) vv/puvm

вающие ежегодно до 270 млн. м3 сточных вод, при этом объем нормативно очищенных сточных вод неуклонно уменьшается (в 2006 г. подверглось очистке 10,7% от общего объема загрязненных сточных вод), что связано с недостаточной эффективностью работы очистных сооружений, их перегруженностью и ужесточением нормативных требований к качеству очищенных сточных вод, поступающих в водные объекты.

В воздушный бассейн РФ ежегодно поступает более 4,5 млн.тонн углеводородов и летучих органический соединений (ЛОС), источником которых, в том числе, являются станции очистки нефтесодержащих сточных вод (НСВ). Выбросы станций очистки НСВ несмотря на незначительный вклад (не более 0,5%) от общего объема выбрасываемых ЛОС, приводят к созданию неблагоприятных для жизнедеятельности человека условий за счет одорации атмосферного воздуха на прилегающих территориях.

При наличии технических и технологических решений по интенсификации работы станций биологической очистки (Басова Т.А., Синёв О.П., Куликов Н.И., Илялетдиков А.Н., Жмур Н.С.), вопросы повышения эффективности биологической очистки от нефтепродуктов и продуктов их неполного разложения остаются недостаточно изученными.

Проблемам'разработки методов и технологий очистки газовых выбросов станций биологической очистки городских сточных вод посвящены исследования отечественных и зарубежных ученых (Безбородое A.M., Shareefdeen Z., Singh A., Gust V.). В то же время, возможность применения разработанных методов для очистки газовых выбросов от сооружений биологической очистки НСВ, оптимальные технические и технологические решения освещены слабо, отсутствуют сведения о закономерностях формирования эмиссий загрязняющих веществ в атмосферный воздух в результате интенсивной биологической очистки.

Существующие решения по минимизации негативного воздействия станций биологической очистки направлены традиционно на снижение нагрузки на один из объектов окружающий (гидросферу или атмосферу). Несмотря на очевидную взаимосвязь процессов биологической деструкции и характера эмиссий в атмосферный воздух, варианты комплексного решения данной проблемы отсутствуют.

В связи с этим, актуальной экологической задачей является разработка комплексного метода снижения негативного воздействия сооружений биологической очистки НСВ на объекты окружающей среды.

Цель работы заключалась в минимизации негативного воздействия сооружений биологической очистки НСВ на окружающую среду путем разработки тех-

нических и технологических решений, основанных на закономерностях биодеструкции органических веществ и формировании эмиссий загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Для достижения поставленной цепи необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести комплексную оценку воздействия станций биологической очистки НСВ на атмосферный воздух и объекты гидросферы, выявить и оценить методы МИННМИЗаЦИИ БОЗДСИСТНИЯ.

2. Изучить условия функционирования станции биологической очистки НСВ, как источника негативного воздействия на атмосферный воздух и гидросферу (условия формирования НСВ, качественные и количественные характеристики НСВ, состав газовых эмиссий).

3. Установить закономерности формирования эмиссий загрязняющих веществ в атмосферный воздух от аэротенков открытого типа и взаимосвязь состава газовых выбросов с эффективностью процессов биологической очистки НСВ.

4. Обосновать технические и технологические решения интенсификации биологической очистки НСВ с применением иммобилизованных культур.

5. Установить закономерности и определить параметры биосорбционной очистки воздуха от загрязняющих веществ. Разработать технические и технологические решения по очистке газовых выбросов от одорантов, образующихся в процессе биологической очистки НСВ.

Объект исследования: нефтесодержащие сточные воды, сооружения биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

Методы исследований: методы анализа, синтеза и обобщения, аналитические методы физико-химического и микробиологического анализа, метод статистической обработки данных, физического моделирования, системный анализ, методы математического моделирования, анализ материальных потоков.

Научная новизна:

1. Разработаны: модель миграции загрязняющих веществ в атмосферный воздух в процессе биологической очистки НСВ, основанная на выявленной зависимости характера эмиссий от скорости биологической деструкции, и методика расчета эмиссий от аэротенков открытого типа.

2. Установлена зависимость эффективности иммобилизации нефтеокисляю-щей микрофлоры от краевого угла смачивания и шероховатости поверхности носителя; определены оптимальные технологические параметры применения метода иммобилизованных культур для очистки НСВ: загрузка - гранулированный полиэтилен высокого давления, доза 20 г/л.

3. Обоснована возможность применения биосорбционного метода очистки газовых эмиссий от одорантов, образующихся при эксплуатации станций биологической очистки НСВ; достигаемая эффективность очистки - 85%.

4. Определены сорбционные свойства загрузочных материалов биосорбционного фильтра, установлены оптимальные технологические параметры процесса: нагрузка по органическим веществам до 820 гХПК/м3 час, время выхода на рабочий режим - 520-600 часов, максимальная окислительная мощность до 600 гХПК/м3 час.

Практическая значимость работы:

1. Разработано техническое устройство для повышения эффективности очистки НСВ в аэротенках открытого типа с использованием иммобилизованной микрофлоры (патент РФ на полезную модель № 36375 от 27.10.2003 г.).

2. Разработана конструкция биосорбционного фильтра для очистки газовых выбросов от одорантов с многослойной загрузкой из отсева, опила и коры в соотношении 6:5:5.

3. Разработан рабочий проект строительства сооружений по отведению и очистке газовых выбросов от аэротенков открытого типа станции биологической очистки НСВ.

4. Результаты исследований используются в учебном процессе в курсах лекций по дисциплинам «Общая экология», «Техника защиты окружающей среды» рабочего учебного плана подготовки специалистов по направлению 280200.62 «Защита окружающей среды».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Международной конференции «Экологический менеджмент. Пути снижения экологической нагрузки и оптимального использования природных ресурсов» (г. Амстердам, 2003 г.); на 3, 4 и 5-м Международных конгрессах по управлению отходами «ВейстТек» (г. Москва 2003, 2005, 2007 гг.); 2-ой и 3-ей Международной НПК студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология: проблемы и пути решения» (г. Пермь, 2003, 2005 гг.); 10, 11, 14-ой Всероссийской научно-практической конференции «Экология: проблемы и пути решения» (г. Пермь, 2003, 2004, 2007 гг.); 8-й Международной экологической конференции «Экология России и сопредельных территорий» (г. Новосибирск, 2003 г.); Международной конференции «Сопряженные задачи механики, информатики и экологии» (г. Томск, 2004 г.), Всероссийской конференции «Экологические проблемы промышленных регионов» (г. Екатеринбург, 2004 г/), Международном конгрессе «ЭКВАТЭК» (г. Москва, 2008 г).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Станции биологической очистки НСВ являются источниками вторичного загрязнения атмосферного воздуха и объектов гидросферы в связи с чем, вопросы снижения их негативного воздействия на окружающую среду носят комплексный характер.

2. Эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух в процессе биологической очистки НСВ описываются разработанной моделью и зависят от эффективности процессов биологической деструкции, температуры, летучести компонентов, интенсивности аэрации, концентрации загрязняющих веществ и скорости ветра.

3. Эффективным методом интенсификации биологической очистки НСВ является метод иммобилизованных культур с применением в качестве носителя полиэтилена высокого давления. Обоснованием выбора носителя являются установленные зависимости эффективности иммобилизации от шероховатости и гидро-фобности материала.

4. Применение разработанного технического устройства - биоротора, основным рабочим элементом которого является иммобилизованная на носителе микрофлора, позволяет повысить эффективность очистки НСВ от органических веществ на 30-37 %, азота аммонийного на 42^4 %.

5. Использование биосорбционного фильтра с комбинированной загрузкой из материалов, обладающих сорбционными свойствами и сродством к биообрастанию (отсев+опил+кора), позволяет достичь высокой степени очистки газовых выбросов станций биологической очистки НСВ от одорантов (до 85%).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ, из них одна статья в журнале, входящем в Перечень ВАК; получен патент на полезную модель № 36375 от 27.10.2003 г.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, 11 приложений, список литературы включает 210 источников, в том числе 40 иностранных. Объем диссертации составляет 196 страниц машинописного текста, включающих 37 таблиц и 60 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи работы, предмет и объект исследований, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приведены результаты исследований по оценке проблемы воздействия станций биологической очистки НСВ на объекты окружающей среды. Представлен анализ современных подходов и методов минимизации негативного воздействия станций биологической очистки НСВ на объекты гидросферы и атмосферный воздух, на основании которого сделаны выводы о целесообразности применения для интенсификации биологической очистки метода иммобилизованных культур и для очистки газовых выбросов от одорантов биосорбционного метода.

Во второй главе приведены программа, объем и методы исследования. Программа предусматривала два цикла исследований. Первый цикл был посвящен исследованию методов интенсификации биологической очистки НСВ, второй -изучению метода биосорбционной очистки газовых выбросов от одорантов.

Исследования по выбору методов интенсификации процесса очистки и обоснованию носителей иммобилизованной микрофлоры проводили с использованием реальных сточных вод на лабораторной установке, состоящей из аэротенка-смесителя и отстойника. Исследования по изучению сорбционных характеристик материалов проводили на модельной газовой смеси, с использованием лабораторной модели биосорбционного фильтра.

Третья глава посвящена описанию объекта исследования и выявлению взаимосвязи между эффективностью биологической очистки и качественным и количественным составом газовых эмиссий от аэротенков открытого типа.

В настоящее время на станцию биологической очистки НСВ одного из предприятий нефтеперерабатывающего профиля Пермского края, являющуюся объектом исследования, поступает 2800 м.куб./час НСВ, содержащих 8-14,5 мг/л нефтепродуктов и 1,5—3,3 мг/л ароматических углеводородов. Очистка стоков осуществляется в трехкоридорных аэротенках открытого типа на двух ступенях.

Анализ работы очистных сооружений показал, что они работают в условиях постоянных залповых нагрузок по загрязняющим веществам и существенных ко-

лебаний гидравлической нагрузки. Усредненный многолетний состав очищенных сточных вод (табл. 1.) свидетельствует о неудовлетворительной эффективности процессов биологической очистки. На выходе из очистных сооружений наблюдается превышение ПДКр.х. по ХПК, БПКп0ЛН., азотсодержащим соединениям, фенолу и нефтепродуктам.

Таблица 1

Параметры очищенных сточных вод исследуемой станции

Компонент Ед. изм. Содержание в очищенных водах ПДКр.х.

БПКпшп, мгОг/даг1 8,8-19,2 3,0

ХПК мгО/дм3 36,6-51,3 15,0

Азот аммонийный мг/дм3 1,3-3 0,39

Азот нитритов мт/дм3 0,1-1,5 0,02

Нефтепродукты мг/дм3 0,9-1,2 0,05

Фенол мг/дм3 до 8 0,001

Наличие в составе сточных вод трудноокисляемых, летучих, слабо растворимых примесей приводит к миграции части загрязняющих веществ в атмосферный воздух и его одорации, что создает неблагоприятные условия труда для работников предприятия и проживания населения прилегающей селитебной зоны.

Обобщение известных математических зависимостей (Зайкова Б.Д., Тищен-ко Н.Ф., Репин Б.Н., закон Рауля) и проведенные исследования позволили установить закономерности миграции органических летучих веществ из жидкой фазы в газовую в зависимости от скорости подачи воздуха при аэрации, температуры сточных вод, физико-химических свойств компонентов, скорости изъятия загрязняющих веществ.

В результате была получена следующая зависимость для расчета, испарения ¡-ого вещества в момент времени I (г/дм3-час):

МшсП = с, . \ £' „ С1)

где Х„ - концентрация беззольного органического вещества, г/дм3; / - время очистки, час; К,, - константа скорости деструкции ¡-го вещества, дм3/мг-час; х - активная фракция беззольного вещества, безразм.; 50- исходная концентрация загрязняющих веществ, выраженная в ХПК, мгО/дм3; е, - доля загрязняющего вещества в сумме веществ, безразм. - искусственно введенный для упрощения формулы коэффициент, являющийся константой при определенных внешних условиях для каждого конкретного вещества, независящий от времени очистки, вычисляемый по формуле:

19,7-Ю"8 -(1,312 + и)-(273 +

V -21%

101 ' (2)

4б3-(273 + /ж)-г,

где и - скорость ветра над высоте 2 м от поверхности воды, м/с; (1,312+и) - составляющая, учитывающая зависимость испарения от скорости ветра (на основании формулы Б. Д. Зайкова для расчета испарения); 1Ж - температура поверхности жидкости воды в аэротенке, °С; М, - молярная масса вещества, г/моль; А - высота аэротенка, м; расход воздуха, м3/с; V- объем аэротенка, м3; А, В и С - коэффициенты Антуана, безразм.; у- коэффициент пропорциональности между массовой долей вещества и долей выраженной в единицах ХПК.

Для расчета испарения в граммах на 1 дм3 очищаемой воды за все время пребывания сточной жидкости в аэротенке, выражение (1) было проинтегрировано по времени, в результате было получено выражение:

"--^¡Мж*-^*^ <3)

где Мдкп - величина испарения 1-го вещества за все время очистки, г/дм3.

На основании предложенной модели для 1Ж=20°С и и= 0,5 м/с был произведен расчет эмиссий для исследуемой станции, результаты представлены на рисунке I.

Полученная зависимость позволяет: прогнозировать изменение эмиссий в атмосферный воздух при реализации мероприятий по интенсификации биологической очистки, а также установить уровень и состав эмиссий в атмосферный воздух в зависимости от состава сточных вод. Полученные данные были использованы при разработке технических решений по интенсификации биологической очистки и очистке газовых эмиссий от одорантов.

50 40 30

-•-Алканы -♦-Ароматические УВ -■А-Фенол

! 20 т

1 »

0,02

1.0,015 i 0.01 0,005 0

—

---»-----------^------------^-----^

2 3

Время, час.

Рис. 1. Расчетный уровень эмиссий одорантов для первой ступени аэротенка

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований по изучению возможности применения метода иммобилизованных культур

для интенсификации биологической очистки НСВ. Использованные в ходе исследований материалы для иммобилизации микрофлоры представлены в таблице 2.

Таблица 2

Материалы для иммобилизации микрофлоры

Материал Геометрические параметры

Метод биофлокуляции

Промышленная марка силикагеля (АСК) р=0,75 г/см3, разм. частиц - 0,2-0,5 мм

р=0,17 г/см3, разм. частиц - 0,5-1 мм

Биосорбция

Недожог р=0,17 г/см3, разм. частиц - 0,5-1,0 мм

Природный диатомит р=2,2 г/см3, разм. частиц - 0,63 мм

Иммобилизация на непористых носителях

Гранулы полиэтилена низкого давл. (ПНД) р=0,94 г/см3, разм. частиц - 15 мм

Гранулы полиэтилена высокого давл. (ПВД) р=0,91 г/см3, размер частиц - 15 мм

Пластины из фторопласта р=1,1 г/см3,размер1х10х10 мм

Стеклянные трубки р=1,9 г/см3, 05 мм, длинна 30 мм

Пластины из поливинилхлорида ПВХ р=0,85 г/см3 размер 10x50x2

Пенополипропиленовые ерши (ППП ерши) р=0,4 г/см3, Ь=60 мм, 09мм

Гранулы пенополипропилена (ППП гран.) р=0,08 г/см3, размер частиц - 20 мм

Гранулы пенополистирола (ППС) р=0,20 г/см3, диаметр частиц - 25 мм

Результаты, достигнутые при использовании различных методов иммобилизации, представлены на рисунке 2.

I ШШ ерши АСК 2л*я£$9 Недожог Диатомит

0 ХПК В БПКполн. Ш Азот аммонийный

Рис. 2. Результаты применения иммобилизованной микрофлоры

Максимальное повышение эффективности очистки достигнуто при иммобилизации микрофлоры на непористых носителях, при этом эффективность очистки по БПКполн возросла на 38%, интенсифицировались процессы нитрификации (концентрация ионов аммония уменьшилась на 42%), снизился иловый индекс на 52%, дегидрогеназная активность микрофлоры увеличилась в 9,9 раз.

На стадии выбора непористых носителей на основании литературных данных (Синицын А.П., Райнина Е.И.) была выдвинута гипотеза, в соответствии с которой эффективность иммобилизации при прочих равных внешних условиях зависит от величины поверхностной энергии, степени гидрофобности и шероховатости носителя. При дальнейшем изучении закономерностей иммобилизации микрофлоры достоверного влияния поверхностной энергии носителей на величину адсорбции микроорганизмов в пределах 20-60-10~7 Дж/см2не выявлено.

Установлено, что на эффективность адсорбции микроорганизмов на непористых носителях влияет краевой угол смачивания и шероховатость поверхности. С увеличением коэффициентов шероховатости и степени гидрофобности материалов существенно возрастает эффективность закрепления. На основании обработки результатов исследований получена зависимость, позволяющая оценить эффективность адсорбции нефтеокисляющей микрофлоры на непористых носителях:

\|/ = 0,46 х Ьп ^р + 0,2733Ьп 0 (4)

где \|/ - эффективности закрепления микрофлоры, мг/см2; к„1Ср, коэффициент шероховатости, безразм., 9 - значение краевого угла смачивания, град.

На основании статистической обработки результатов исследования была выявлена корреляция между эффективностью закрепления микрофлоры и степенью деструкции органических загрязняющих веществ (по БПКполн):

Юф=С\-Ъщ-С2 (5)

где ДЭф - повышение эффективности очистки по БПКполн. в % относительно контроля; С] и Сг - эмпирические коэффициенты, зависящие от внешних условий (температура жидкости, эффективность аэрации, степень перемешивания, наличие ингибиторов). Для исследуемой сточной воды при дозе ила - 1 г/дм3, времени контакта - 8 часов, концентрации кислорода в аэротенке - 2 мг/л С1 = 3,552 и С2- 1,766. Полученные зависимости представлены на рис. 3.

По результатам исследования наилучшая иммобилизация наблюдалась при использовании ППС, ППП в виде ершей и ПВД, однако при использовании ППС было отмечено повышение илового индекса и снижение эффективности процессов нитрификации (рис. 4), что возможно связано с токсическим воздействием ППС на микрофлору активного ила. Максимальное снижение БПК„0ЛН наблюдалось при использовании в качестве носителя ППС (40,4 %). С учетом отсутствия повышения эффективности очистки по другим показателям, это явление может быть обусловлено наличием в очищенных водах ингибиторов, выделяемых загрузкой.

Рис. 3. Зависимость эффективности деструкции органических соединений (по ХПК) от эффективности закрепления

Повышение эффективности очистки по БПК,10Л|1 при использовании ПВД и ППП ершей, составило 37,5 и 38,1 % соответственно. При этом значительно увеличилась дегидрогеназная активность прикрепленной микрофлоры (при использовании ПВД в 28 раз, при использовании ершей в 10 раз), интенсифицировались процессы нитрификации (эффективность удаления аммонийного азота при использовании ПВД увеличилась на 44 %, при использовании ершей на 42,3 %).

И ПВД, Юг/л РГШС □ ПППерши

Рис. 4. Изменение качества очистки и состояния активного ила при внесении непористых носителей

При изучении биообрастаний материалов было установлено, что основными организмами закрепляющимся на поверхности носителей были бактерии родов Zooglea sp. и Pseudomonas sp., инфузории рода Vorticella sp. (на ПВД, рис.5а), Col-pidium colpoda (на ППП ершах, рис. 56).

Анализ технологических аспектов применения носителей, обладающих максимальной эффективностью (ПВД и ППП ерши), в аэротенках позволил установить, что при использовании ершей появляется риск образования застойных зон, возникают проблемы, связанные с необходимостью периодической отмывки ершей от избыточной биомассы; при использовании ПВД в качестве свободно пла-

вающего носителя микрофлоры возникает проблема отделения носителя от избыточного активного ила во вторичных отстойниках и возврата в начало процесса.

а б

Рис. 5. Организмы биообрастания а —на ПВД, б —на ППП ершах

Для решения данных проблем на основе результатов экспериментальных исследований и литературных данных была разработана конструкция, устанавливаемая в аэротенк (2) (Патент на полезную модель №36375) (рис. 6.), состоящая из: биоротора выполненного в форме цилиндра (1) с сетчатой поверхностью (5), разделенного на секторные модули (7) перфорированными перегородками (8). Биоротор закреплен на валу (3), снабжен перемешивающими лопатками (6) и приводится в движение электроприводом (4). Биоротор заполнен на 50-80 % гранулированной загрузкой - ПВД (9), зерна которой перемещаются во время вращения, что обеспечивает самоочищение биоротора от избыточной биомассы.

Из-за высокой устойчивости к истиранию гранулированную загрузку можно использовать в течение 1-2 лет. Применение указанного устройства позволит снизить поступление органических загрязняющих веществ на 30-37%, азота аммонийного на 42-44%. Окислительной мощностью устройства можно управлять путем изменения размера частиц или зерен гранулированной загрузки. Предотвращенный ущерб от установки биоротора в аэротенк второй ступени исследуемой станции биологической очистки НСВ составит 94,1 тыс. руб/год. , 2 4 4 1 В пятой главе представлены ре-

Рис. 6. Биоротор для биологической зультаты экспериментальных исследо-очистки НСВ ваний по обоснованию оптимальных

технических и технологических решений внедрения биосорбционного метода очистки газовых выбросов от станции биологической очистки НСВ.

Для совмещения преимуществ процессов сорбции и биосорбции была обоснована целесообразность использования комбинированной загрузки из гидрофильных материалов, способных к биообрастанию и являющихся источниками микрофлоры, и гидрофобных пористых материалов со значительной удельной поверхностью. В качестве гидрофильных материалов были выбраны: торф, отходы лесной промышленности (кора и опил), в качестве гидрофобных пористых материалов - отсев БАУ (отход производства активированных углей) и недожог (материал, образующийся при пиролизе окорки древесины).

В ходе экспериментальных исследований было установлено, что выбранные материалы обладали сорбционными свойствами, но не обеспечивали приемлемой для ведения технологического процесса сорбционной емкости (сорбционная емкость по гексану составила 0,37-35,42 мг/г, по толуолу 0,42-12,1 мг/г, при этом время фильтроцикла для всех материалов не превышало 300 минут). По результатам исследований для комбинированной загрузки были выбраны: отсев БАУ, имеющий максимальную сорбционную емкость (39,5 мг/г); кора и опил, отличающиеся устойчивостью к ссыханию и наличием значительного количества сапрофитной автохтонной микрофлоры.

В ходе дальнейших исследований было проведено наращивание биопленки на загрузочных материалах за счет инокуляции микрофлоры, адаптированной к деструкции алифатических и ароматических углеводородов (орошение загрузки активным илом станции биологической очистки НСВ) и чередования циклов подачи и прекращения подачи газовой смеси на очистку.

На первом этапе работы биофильтра извлечение загрязняющих веществ осуществлялось за ¿чет процессов физической адсорбции - биологической деструкции не происходило, в связи с чем, рабочий цикл сорбентов был незначительным (0,42-8,7 часа). При проведении повторных циклов происходила адаптация микрофлоры и формирование биопленки, что привело к резкому повышению сорбционной емкости материала, увеличению времени фильтроцикла. Изменение эффективности извлечения загрязняющих компонентов (толуола) при наращивании биопленки на примере комбинированной за!рузки «Отсев+Опил+Кора» представлено на рис. 7.

Время выхода на рабочий режим биофильтра по гексану составило 550 часов, с эффективностью очистки 85-87 %, время выхода на рабочий режим по толуолу - 490 часов, с эффективностью - 90-92 %.

Для установления максимальной окислительной мощности биофильтра и нагрузки на биофильтр была проведена серия испытаний по оценке эффективности очистки при различных уровнях нагрузки. Результаты исследования представлены на рис. 8. В соответствии с полученными данными допустимой на адаптированный биоценоз является нагрузка 800 гХПК/м3час, дальнейшее увеличение нагрузки приводит к снижению окислительной мощности биофильтра, что связано с токсическим воздействием загрязняющих веществ на микрофлору биопленки. Максимально достижимая окислительная мощность 600 гХПК/м3час.

0,7 0.6 0,5 §0,4 03 0,2 0,1 0

Адаптация микрофлоры

Наращивание микрофлоры

*- -zA Щ w

M fi * J is± Л t îtT^lr-* »

mг ^

Выход на рабочий режим

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0

Общая продолжительность рабочих циклов, чяс.

600,0

Рис. 7. Эффективность сорбции толуола комбинированной загрузкой «Отсев+Опил+Кора» на различных этапах формирования биопленки

Нагрузка, гХПК/м "час

Рис. 8. Зависимость окислительной мощности биофильтра от нагрузки

Изучение микрофлоры биообрастания загрузки биофильтров показало, что в структуре биопленки преобладали сапрофитные бактерии с высокой степенью толерантности к углеводородному загрязнению: Pseudomonas sp., Alcaligenes sp., Bacillus sp., Clostridium sp., Rhodococcus sp., Mycobacterium sp., грибами родов Pénicillium sp., Aspirgilus sp., Fusarium sp. В составе биопленки присутствовали простейшие (Aspidisca sp., Philodinasp., Nematoda sp., Aelozoma sp.), дрожжи, водоросли, насекомые (Folosomia Candida).

Результаты проведенных исследований послужили исходными данными для расчета технических и технологических параметров работы биосорбционного фильтра (табл. 3).

Таблица 3

Параметры биосорбционного фильтра для очистки газовых выбросов от станций биологической очистки НСВ

Параметр Ед.изм. Значение

Высота загрузки, м, в т.ч.: м 0,7

Отсев/Опил/Кора 0,26/0,22/0,22

Площадь основания м2 46,57

Объемная нагрузка иЧ м3 час 292,19

Нагрузка по органическим веществам гХПК/м3 час. 12,5

Объемная производительность тыс.м3/час до 10

Линейная скорость подачи газовой смеси м/с 0,056

Максимальная окислительная мощность гХПК/м3 час 600

Максимальная нагрузка гХПК/м3 час 820

Время удержания с 24,92

Эффективность % 85,2

Время выхода на рабочий режим час. 520-600

Время восстановления после залповых нагрузок час. 135-180

(при увеличении нагрузки в 100 раз)

Конструкция биофильтра представляет собой корпус прямоугольной формы высотой 2 м, выполненный из коррозионно-стойкого материала. Воздух, содержащий загрязняющие вещества, подается в нижнюю часть биофильтра при помощи газораспределительных труб (1). Равномерность распределения газового потока по объему достигается за счет дренажного слоя гравия (с размером фракций 7-12 мм) и металлической сетки с диаметром отверстий 1 мм (2). Очистка газовых выбросов происходит в процессе прохождения через слои фильтрующего материала (3), расположенные в следующей последовательности по ходу движения газовой газовой смеси: отсев, опил, кора (общая высота слоев 0,7 м). Объемное соотношение слоев 6:5:5. Периодически (при снижении влажности загрузки ниже 60 %) производится орошение фильтра водой путем равномерного разбрызгивания

1ШГХ1

4 ^

V / \ / '

У* У-.- У-.- У-.- У-

// К» £

3 ш щ

9 -

1 г».....:........... ||

п п

"" !! 11 ! в

--- 4+-

11---- (I |! •

II 11 .и,

Рис. 9. Конструкция биофильтра для очистки газовых выбросов

воды (4) по поверхности загрузки биофильтра. Объемная производительность биофильтра составляет до 10 тыс.м3/час, производительность по органическим загрязняющим веществам 9,54 кгХПК/сутки.

Применение разработанного биофильтра позволяет достичь эффективности очистки до 85 % по органическим соединениям. К основным достоинствам разработанного фильтра относятся возможность использования в качестве загрузочных материалов отходов производства, утилизация которых также представляет собой экологическую проблему. Предотвращенный экологический ущерб при использовании фильтра для очистки выбросов от стации биологической очистки НСВ, являющееся объектом исследования, составит 208,7 тыс.руб/год.

ВЫВОДЫ

1. На основании комплексных исследования установлено, что основными видами воздействия станций биологической очистки НСВ на объекты окружающей среды являются: сброс недоочищенных сточных вод, содержащих трудноокис-ляемые органические соединения (эффективность биологической очистки НСВ не превышает 60% по ХПК), и поступление в атмосферный воздух дурнопахнущих органических соединений (до 250 мг/м3 очищаемых НСВ).

2. Анализ работы очистных сооружений нефтеперерабатывающего предприятия, показал, что они работают в условиях постоянных залповых нагрузок по органическим веществам (ХПК до 1000 мгО/дм3) и расходу (колебания расхода до 40%), качество очистки не обеспечивает соответствие сточных вод нормативным требованиям по органическим соединениям и азоту аммонийному (превышение ПДК для рыбохозяйственных водоемов по ХПК в 3,3 раза, по фенолу в 8000 раз, азоту аммонийному в 7,7 раза). Концентрации загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух в процессе очистки НСВ, находятся в пределах допустимых нормативов, установленных для рабочей зоны (фенол- 0,004мг/м3, алканы С5-С8-9,87 мг/м3), тем не менее поступление веществ приводит к одорации воздуха.

3. Разработана модель формирования эмиссий загрязняющих веществ, устанавливающая взаимосвязь процессов биологической деструкции и качественного и количественного состава газовых выбросов в атмосферный воздух от аэротенков вытеснителей в процессе очистки НСВ.

4. Предложена методика расчета эмиссий в атмосферный воздух от аэротенков открытого типа в процессе биологической очистки НСВ. Получена сходимость результатов аналитического контроля и расчета состава газовых эмиссий с использованием методики для нормальных условий (20°С, скорость ветра 0,5 м/с).

5. Обосновано использование в качестве носителя для иммобилизации гидрофобного непористого материала ПВД, за счет чего повышается эффективность очистки по ХПК на 22 %, по БПКп0Л„. на 37,5 %, по азоту аммонийному на 44 %. Получена логарифмическая зависимость эффективности иммобилизации нефтео-кисляющей микрофлоры от степени гидрофобности и шероховатости поверхности материала носителя, а также зависимость степени деструкции органических соединений от эффективности закрепления.

6. Разработана конструкция бноротора, основным рабочим элементом которого является загрузка из ПВД с иммобилизованной микрофлорой. Применение биоротора снизит поступление органических загрязняющих веществ на 30-37 %, азота аммонийного на 42-44 %. Предотвращенный экологический ущерб при использовании биоротора составит 94,1 тыс.руб/год.

7. Определены закономерности формирования биопленки в процессе очистки газовых выбросов от летучих органических соединений: установлено, что наиболее интенсивная адаптация микрофлоры наблюдается при использовании комбинированной загрузки «Кора+Опил+Отсев» в объемном соотношении слоев 6:5:5 (время выхода на рабочий режим 600 часов, время регенерации после залповых нагрузок 180 часов); выявлены оптимальные технологические параметры процесса: нагрузка по органическим веществам (до 820 гХПК/м3 час), максимальная окислительная мощность (до 600 гХПК/м3 час), эффективность очистки (85-90 %).

8. Разработана конструкция биосорбционного фильтра с комбинированной многослойной загрузкой «Кора+Опил+Отсев», имеющего следующие технические параметры: высота загрузки- 0,7 м, площадь - 46,57 м2, объемная производительность - до 10 тыс. м3/час, производительность по органическим загрязняющим веществам 9,54 кгХПК/сутки. Предотвращенный экологический ущерб при использовании биофильтра составит 208,7 тыс.руб/год

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Анфимова Ю.В. Интенсификация биохимической очистки сточных вод / Ю.В. Анфимова, Л.В. Рудакова //Экология: проблемы и пути решения: материалы XI Всерос. науч.-практ. конф. - Пермь, 2003. - С. 4-7.

2. Анфимова Ю.В. Разработка конструкции биофильтра для очистки газовых выбросов от одорантов / Ю.В. Анфимова, Ю.А. Бражкин, И.О. Глушанкова, Л.В. Рудакова //Экология и научно-технический прогресс: материалы II Меж-дунар. конф. - Пермь, 2003. - С. 71-73.

3. Анфимова Ю.В. Исследование возможности применения отходов лесной и лесохимической промышленности для загрузки в биофильтры / Ю.В. Анфимова, Ю.А. Бражкин //Экология: проблемы и пути решения: материалы XI Всерос, науч.-практ. конф. - Пермь, 2004. - С. 27-29.

4. Анфимова Ю. В. Интенсификация биохимической очистки сточных вод нефтеперерабатывающего предприятия // Экологии России и сопредельных территорий: материалы 8-й Междунар. экологической конф. - Новосибирск, 2003. - С.149-150.

5. Анфимова Ю.В. Интенсификация биохимической очистки сточных вод в аэ-ротенках / Ю.В. Анфимова, Л.В. Рудакова // Автотранспортный комплекс. Совершенствование проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Охрана окружающей среды: материалы XXX Всерос. науч.-технич. конф. - Пермь, 2003. - С. 61-65.

6. Пат. на полезную модель № 36375, 1Щ 36375 Ш. Устройство для биологической очистки сточных вод / Ю.В. Анфимова, Я.И. Вайсман, И.С. Глушанков, Т.А. Зайцева, Л.В. Рудакова; зарег. 10.03.2004 г., приоритет 27.10.2003 г.

7. Анфимова Ю.В. Интенсификация биохимической очистки нефтесодержащих сточных вод / Ю.В. Анфимова, И.С. Глушанкова, Л.В, Рудакова // Экологический менеджмент. Пути снижения экологической нагрузки и оптимального использования природных ресурсов: материалы Междунар. конф. - Амстердам, 2003.-С. 72-79.

8. Анфимова Ю.В. Интенсификация биохимической очистки сточных вод предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности / Ю.В. Анфимова, Л.В. Рудакова // Сопряженные задачи механики, информатики и экологии: материалы междунар. конф., Томск. - 2004. - С. 21-22.

9. Анфимова Ю.В. Изучение возможности применения промышленных отходов в качестве загрузки в биофильтрах / Ю.В. Анфимова, Л.В. Рудакова // Экологические проблемы промышленных регионов: материалы Всерос. конф. - Екатеринбург, 2004. - С. 237-238.

10. Анфимова Ю.В. Повышение эффективности биотехнологических процессов методом иммобилизованных культур / Ю.В. Анфимова, Л.В. Рудакова // Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Охрана окружающей среды: материалы 3-й Всерос. науч.-технич. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. - Пермь, 2005. - С. 175-179.

11. Анфимова Ю.В. Использование отходов производства полимерных материалов в качестве носителей иммобилизованной микрофлоры / Ю.В. Анфимова, Л.В. Рудакова //Сборник докладов 4-го Междунар. конгресса по управлению отходами «ВэйстТэк-2005». - Москва, 2005. - С. 329-330.

12. Анфимова Ю.В. Изучение параметров биосорбционной очистки газовых выбросов от одорантов // Экология : проблемы и пути решения: материалы 4-ой Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Часть 1. - Пермь, 2006. - С. 10-14.

13. Анфимова Ю.В. Конструкция биосорбционного фильтра для очистки газовых выбросов от одорантов с загрузкой из отходов лесной и лесохимической промышленности / Ю.В. Анфимова, Л.В. Рудакова // Сборник докладов 5-го Междунар. конгресса по управлению отходами «ВэйстТэк-2007». - Москва, 2007.-С. 316-317.

14. Анфимова Ю.В.. Снижение негативного воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на объекты окружающей среды // Журнал «Экология и промышленность России», № 6, 2008, Москва. -С. 34-37.

Подписано в печать 12.11.2008. Формат 60x90/16.

Набор компьютерный. Усл.печ.л. 1. _Тираж 120 экз. Заказ № 184/2008._

Отпечатано в типографии «Пресстайм» Адрес: 614025, г. Пермь, ул. Героев Хасана, 105

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Анфимова, Юлия Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Современные подходы и методы минимизации негативного воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на объекты окружающей среды.

1.1. Характеристика воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на объекты окружающей среды.

1.1.1. Состав сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий, схема очистки.

1.1.2. Закономерности деструкции органических загрязняющих веществ в процессе биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

1.1.3. Последствия поступления недостаточно очищенных нефтесодержащих сточных вод в окружающую среду.

1.1.4. Условия формирования и состав газовых выбросов от станций биологической очистки НСВ.

1.1.5. Последствия поступления загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

1.2. Современные технологии и технические решения минимизации негативного воздействия станций биологической очистки на объекты окружающей среды.

1.2.1. Методы интенсификации биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

1.2.1.1. Обзор современных методов интенсификации биологической очистки в аэротенках открытого типа.

1.2.1.2. Основные пути внедрения метода иммобилизованных культур в практику очистки нефтесодержащих сточных вод.

1.2.2. Методы очистки газовых выбросов станций биологической очистки.

1.2.2.1. Методы очистки газовых выбросов от одорантов.

1.2.2.2. Конструкции сооружений биологической очистки газовых выбросов от одорантов.

1.2.2.3 Конструкции биофильтров.

1.2.2.4. Виды фильтрующих материалов используемых в практике очистки газов от одорантов в биосорбционных фильтрах.

ГЛАВА 2. Объем и методы исследования.

2.1. Методика проведения исследований по интенсификации биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

2.1.1. Методики контроля показателей.

2.1.2. Описание лабораторной модельной установки аэротенка.

2.1.3. Объем и программа исследований.

2.2. Методы проведения исследования при разработке биосорбционного фильтра для очистки газовых эмиссий от одорантов.

2.2.1. Обоснование выбора состава модельной газовой смеси.

2.2.2. Методики контроля биосорбционной очистки.

2.2.3. Описание лабораторной установки.

2.2.4. Объем и программа исследований.

2.3. Статистическая обработка результатов.

ГЛАВА 3. Обоснование комплексного подхода к решению проблемы минимизации негативного воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

3.1. Характеристика воздействия исследуемой станции биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на, объекты окружающей среды.

3.1.1. Условия формирования сточных вод, поступающих на биологические очистные сооружения.

3.1.2. Технологическая схема биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

3.1.3. Анализ эффективности работы исследуемой станции биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

3.2. Взаимосвязь процессов биологической очистки сточных вод с эмиссиями в атмосферный воздух.

3.2.1. Модель деструкции органических загрязняющих веществ в процессе биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

3.2.2. Закономерности формирования эмиссий в атмосферный воздух от аэротенков открытого типа.

ГЛАВА 4. Разработка методов снижения негативного воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на объекты гидросферы.

4.1. Обоснование выбора материалов для иммобилизации микрофлоры.

4.1.1. Обоснование выбора пористых носителей.

4.1.2.0боснование выбора непористых носителей.

4.1.3. Обоснование выбора флокулирующих реагентов.

4.2. Результаты исследований по применению иммобилизованной микрофлоры для интенсификации биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

4.2.1. Результаты применения пористых носителей.

4.2.2. Результаты применения непористых носителей. 120'

4.2.3. Результаты применения метода биофлокуляции.

4.3. Обсуждение результатов экспериментальных исследований и установление закономерностей иммобилизации микрофлоры.

4.4. Разработка технических решений по внедрению метода иммобилизованных культур в практику очистки нефтесодержащих сточных вод. 1,

ГЛАВА 5. Исследование и обоснование метода биосорбционной очистки газовых выбросов от станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

5.1. Обоснование выбора загрузочных материалов биосорбционного фильтра.i.

5.2. Результаты исследований по применению биосорбционной очистки газовых выбросов.

5.2.1. Результаты исследования сорбционных характеристик материалов загрузки.

5.2.2. Изучение закономерностей и определение технологических параметров биосорбционной очистки на комбинированных загрузках.

5.3. Разработка конструкции биосорбционного фильтра для очистки газовых выбросов станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод.

ВЫВОДЫ.!■.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Снижение негативного воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на объекты окружающей среды"

Актуальность темы. В России ежегодно в поверхностные водные объекты сбрасывается более 51,5 млрд. м сточных вод (по данным 2006 г.), приводящих к поступлению в водоемы до 40 тыс. тонн химических загрязняющих веществ, в том числе 4,6 тыс.тонн нефтепродуктов. Существенный вклад в загрязнение водных объектов вносят предприятия нефтеперерабатывающего комплекса, сбрасывающие ежегодно до 270 млн. м сточных вод, при этом объем нормативно очищенных сточных вод неуклонно уменьшается (в 2006 г подверглось очистке 10,7% от общего объема загрязненных сточных вод), что связано с недостаточной эффективностью работы очистных сооружений, их перегруженностью и ужесточением нормативных требований к качеству очищенных сточных вод, поступающих в водные объекты.

В воздушный бассейн РФ ежегодно поступает более 4,5 млн.тонн углеводородов и летучих органический соединений (JIOC), источником которых, в том числе, являются станции очистки нефтесодержащих сточных вод (НСВ). Выбросы станций очистки НСВ несмотря на незначительный вклад (не более 0,5%) от общего объема выбрасываемых JIOC, приводят к созданию неблагоприятных для жизнедеятельности человека условий за счет одорации атмосферного воздуха на прилегающих территориях.

При наличии технических и технологических решений по интенсификации работы станций биологической очистки (Басова Т.А., Синёв О.П., Куликов Н.И., Илялетдинов» А.Н., Жмур Н.С.), вопросы повышения эффективности биологической очистки от нефтепродуктов и продуктов их неполного разложения остаются недостаточно изученными.

Проблемам разработки методов и технологий очистки газовых выбросов станций биологической очистки городских сточных вод посвящены исследования отечественных и зарубежных ученых (Безбородое A.M. , Shareefdeen Z., Singh A., Gust V.). В то же время, возможность применения разработанных методов для очистки газовых выбросов от сооружений биологической очистки НСВ, оптимальные технические и технологические решения освещены слабо, отсутствуют сведения о закономерностях формирования эмиссий загрязняющих веществ в атмосферный воздух в результате интенсивной биологической очистки.

Существующие решения по минимизации негативного воздействия станций биологической очистки направлены традиционно на снижение нагрузки на один из объектов окружающей среды (гидросферу или атмосферу). Несмотря на очевидную взаимосвязь процессов биологической деструкции и характера эмиссий в атмосферный воздух, варианты комплексного решения данной проблемы отсутствуют.

Цель работы заключалась в минимизации негативного воздействия сооружений биологической очистки НСВ на окружающую среду путем разработки технических и технологических решений, основанных на закономерностях биодеструкции органических веществ и формировании эмиссий загрязняющих веществ,в атмосферный воздух.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести комплексную оценку воздействия станций биологической очистки НСВ на атмосферный, воздух и объекты гидросферы, выявить и оценить методы минимизации воздействия.

2. Изучить условия функционирования станции биологической очистки НСВ, как источника негативного воздействия на атмосферный, воздух и гидросферу (условия формирования НСВ, качественные и количественные V характеристики.НСВ, состав газовых эмиссий).

3: Установить закономерности формирования эмиссий загрязняющих веществ в атмосферный воздух от аэротенков открытого типа и взаимосвязь состава газовых выбросов с эффективностью процессов биологической очистки НСВ.

Методы- исследований: методы анализа, синтеза и* обобщения, аналитические методы физико-химического и микробиологического анализа, метод статистической обработки данных, физического моделирования, системный; анализ, методы математического моделирования, анализ материальных потоков.

Научная новизна:

1. Разработаны: модель миграции загрязняющих веществ в атмосферный воздух в процессе биологической очистки НСВ, основанная» на выявленной зависимости характера эмиссий от скорости биологической деструкции; и методика расчета эмиссий от аэротенков открытого типа.

2. Установлена зависимость эффективности иммобилизации нефтеокисляющей микрофлоры от краевого угла смачивания и шероховатости; поверхности носителя; определены оптимальные технологические параметры применения метода иммобилизованных культур для очистки НСВ: загрузка — гранулированный полиэтилен высокого' давления, доза 10 г/л.

3. Обоснована возможность применения биосорбционного метода очистки газовых эмиссий, от одорантов, образующихся при эксплуатации станций биологической очистки НСВ; достигаемая эффективность очистки -85%.

4. Определены сорбционные свойства загрузочных материалов биосорбционного фильтра, установлены оптимальные технологические параметры процесса: нагрузка по органическим веществам до 820 гХПК/м3час, время выхода на рабочий режим - 520-600 часов, о максимальная окислительная мощность до 600 гХПК/м час.

Практическая значимость работы:

1. Разработано техническое устройство для- повышения эффективности очистки НСВ в аэротенках открытого типа с использованием иммобилизованной микрофлоры (патент РФ на полезную модель № 36375 от 27.10.2003 г.).

2. Разработана конструкция биосорбционного фильтра для очистки газовых выбросов от одорантов с многослойной загрузкой из. отсева, опила и коры в соотношении 6:5:5.

3. Разработан рабочий проект строительства сооружений по отведению' и очистке газовых выбросов от аэротенков. открытого типа станции биологической очистки НСВ

4. Результаты исследований используются в учебном процессе в курсах лекций по дисциплинам «Общая экология», «Техника защиты окружающей среды», рабочего учебного плана подготовки специалистов по направлению 280200.62 «Защита окружающей среды».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались, на Международной конференции «Экологический менеджмент. Пути снижения экологической нагрузки и оптимального использования природных ресурсов» (г. Амстердам, 2003 г.); на 3, 4 и 5-м Международных конгрессах по управлению отходами «ВейстТек» (г.Москва 2003, 2005, 2007 г.г.); 2-ой и 3-ей Международной НПК студентов, аспирантов- и молодых ученых «Экология: проблемы и пути решения» (г. Пермь, 2003, 2005 г.г.); 10, 11, 14-ой Всероссийской научно-практической конференции «Экология: проблемы и пути решения» (г. Пермь, 2003, 2004, 2007 г.г.); 8-й Международной экологической конференции «Экология России и сопредельных территорий» (г. Новосибирск, 2003 г.); Международной конференции «Сопряженные задачи механики, информатики и экологии» (г.Томск, 2004 г.), Всероссийской конференции «Экологические проблемы промышленных регионов» (г.Екатеринбург, 2004г), Международном конгрессе «ЭКВАТЭК» (г.Москва, 2008 г).

Основные положения, выносимые на защиту:

Заключение Диссертация по теме "Экология", Анфимова, Юлия Владимировна

выводы

1. На основании комплексных исследования установлено, что основными видами воздействия станций биологической очистки НСВ на объекты окружающей среды являются: сброс недоочищенных сточных вод, содержащих трудноокисляемые органические соединения (эффективность биологической очистки НСВ не превышает 60% по ХПК), и поступление в атмосферный воздух дурнопахнущих органических соединений (до 250 мг/м3 очищаемых НСВ).

2. Анализ работы очистных сооружений нефтеперерабатывающего предприятия, показал, что они работают в условиях постоянных залповых

• о нагрузок по органическим веществам (ХПК до 1000 мгО/дм ) и расходу (колебания расхода до 40%), качество очистки не обеспечивает соответствие сточных вод нормативным требованиям по органическим соединениям и азоту аммонийному (превышение ПДК для рыбохозяйственных водоемов по ХПК в 3,3 раза, по фенолу в 8000 раз, азоту аммонийному в 7,7 раза). Концентрации загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух в процессе очистки НСВ, находятся в пределах допустимых нормативов, установленных для рабочей зоны (фенол - 0,004 мг/м , алканы C5-Cs -9,87 мг/м ), тем не менее поступление веществ приводит к одорации воздуха.

5. Обосновано использование в качестве носителя для иммобилизации гидрофобного непористого материала ПВД, за счет чего повышается эффективность очистки по ХПК на 22%, по БПКполп. на 37,5%, по азоту аммонийному на 44%. Получена логарифмическая зависимость эффективности иммобилизации нефтеокисляющей микрофлоры от степени гидрофобности и шероховатости поверхности материала носителя, а также зависимость степени деструкции органических соединений от эффективности закрепления.

6. Разработана конструкция биоротора, основным рабочим элементом которого является загрузка из ПВД с иммобилизованной микрофлорой. Применение биоротора . снизит поступление органических загрязняющих веществ на 30-37%, азота аммонийного на 42-44 %. Предотвращенный экологический; ущерб при использовании, биоротора составит 94,1 тыс.руб/год.

7. Определены закономерности формирования биопленки в процессе очистки газовых выбросов от летучих органических соединений: установлено, что наиболее интенсивная адаптация микрофлоры наблюдается при; использовании комбинированной загрузки «Кора+Опил+Отсев» в объемном соотношении слоев" 5:5:6 (время; выхода на рабочий режим 600 часов, время регенерации после залповых нагрузок 180 часов); выявлены оптимальные технологические параметры процесса: нагрузка по органическим веществам (до 820 гХПК/м3 час), максимальная окислительная мощность (до 600 гХПК/м час), эффективность очистки (85-90 %).

2 ' ' 3 ' ' м , объемная производительность - до 10 тыс. м /час, производительность по органическим загрязняющим веществам 9,54 кгХПК/сутки. Предотвращенный экологический' ущерб при использовании биофильтра составит 208,7 тыс.руб/год.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Анфимова, Юлия Владимировна, Пермь

1. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды в Российской федерации в 2006 году. — М.: Министерство природных ресурсов РФ, 2007. 495 с.

2. Состояние и охрана окружающей среды Пермского края в 2006 году. — Пермь: Управление по охране окружающей среды и КГУ АналитЦентр, 2007. 232 с.

3. Отчет по инвентаризации выбросов вредных веществ в атмосферу от источников загрязнения за 1992 -2002 г.г. — Пермь: ООО «Лукойл-ПНОС», 2002. 22 с.

4. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник, Т.2. Калуга: Издательство Н.Бочкаревой, 2003. - 884 с.

5. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л.: Химия, 1977. - 464 с.

6. Яковлев С.В., Карелин Я.А. и др. Очистка производственных сточных вод. М.: Строийиздат, 1979. - 320 с.

7. Жуков А.И., Монгайт И.Д., Родзиллер И.Д. Канализация промышленных предприятий. М.: Госстройиздат, 1962. - 603 с.

8. Карелин Я.А., Жуков Д. Д., Денисов М. А. и др. Очистка производственных сточных вод. (Опыт Ново-Горьковского нефтеперерабатывающего завода). М.: Стройиздат, 1970. - 182 с.

9. Карелин Я. А., Жуков Д. Д. , Рейн Б. Н. Очистка производственных сточных вод в аэротенках. М.: Стройиздат, 1973. - 223 с.

10. Гербер В.Я. Биохимическая очистка сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1974. - 76 с.

11. Денисов М. А. Тезисы докладов конференции по методам очистки газовых выбросов и промстоков от вредных веществ. Дзержинск, 1967, с. 12.

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

13. Справочник по очистке природных и сточных вод/Л.Л. Паль, Я.Я.Кару, Х.А.Мельдер, Б.Н.Репин.-М.: Высш.шк., 1994. 336 с.

14. Очистка производственных сточных вод: Учебное пособие для студентов»ВУЗов/ Яковлев С.В., Карелин Я.А и др. М.:Стройиздат, 1979. -320 с.

15. Роговская Ц.И. Биохимический метод очистки производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1967. - 140 с.

16. Поруцкий Г.В. Биохимическая очистка сточных вод химических производств. М., Химия, 1975. - 256 с.

17. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки сточных вод. М.: Высш. шк, 1978.-272 с.

18. Яковлев С.В. Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод: Учебное пособие для студентов ВУЗов. М.: АСВ, 2004. - 704 с.

19. Химия нефти и газа: Учебное пособие для ВУЗов/А.И. Богомолов, А.А. Гайле, В:В. Громова и др.; Под. Ред. В.А. Проскурякова, А.Е. Драбкина. Спб: Химия, 1995. - 488 с.

20. Петру А. Промышленные сточные воды. М.: Изд-во литературы по строительству, 1965. — 334 с.

21. Воронов Ю.В., Алексеев Е.В., Саломеев В.П., Пугачев Е.А. Водоотведение: Учебник. М.: ИНФА-М, 2007. - 415 с.

22. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. -М.: Мир, 2006. 504 с.

23. Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде нефтепродукты в окружающей среде. М.: РУДН, 2004. — 163 с.

24. Бирштехер Э. Нефтяная микробиология. Введение в микробиологию нефтяной промышленности. Л.: Гостехиздат., 1957. - 314 с.

25. Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах: Справочник. Л.: Химия, 1982. - 216с.

26. Гусев А. Г. //Журн. ВХО им. Д. И. Менделеева, 1972, т. 17, № 2, с.

27. Гусев А. Г. //Производственные сточные воды. Вып. 5. М., Медгиз, 1960, с. 34.

28. Meinck F., Stoff Н. //Kohlschutter Н. Industrie Abwasser. 4 Aufl. Stuttgart, Fisher, 1968, XIII. 741 S.

29. Dickman M. // Artie. Kanad. Field-natur., 1971, v. 85, № 3, p. 249.

30. Ломако JI. В., Майер Л.Н., Черепнева В. С. //Материалы республиканского научно-технического совещания по изучению, комплексному использованию и охране водных ресурсов. Минск, 1965, с. 41.

31. Теория и практика биологического самоочищения загрязненных вод. -М.: Наука, 1972.- 142 с.

32. Панов Г.Е., Петряшин Л.Ф., Лысяный Г.Н. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности. М.: Недра, 1986. - 244 с.

33. Хаустов А.П., Редина М.М. Охрана окружающей среды при добыче нефти. М.: Дело, 2006. - 522 с.

34. Булатов М.А., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности. М.: Недра, 1997. - 483 с.

35. Жуков А. И., Демидов Л. Г., Монгайт И. Л. и др. — Канализация промышленных предприятии. Очистка промышленных сточных вод. М.: Стройиздат, 1969. - 370 с.

36. Ковалева Н.Г., Ковалев В.Г. Биохимическая очистка сточных вод предприятий химической промышленности.- М.: Химия; 1987.- 285 с.

37. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение, наружные сети и сооружения. -М.: Госстрой СССР, 2000. 180 с.

38. Правила охраны поверхностных вод. Утв. Госкомприроды СССР 21.02.1991. Приложение к письму Госкомприроды СССР от 26.04.1991 N 5/15-12.

39. Когановский А. М„ Клименко Н. А. Физико-химические методы очистки» промышленных сточных вод от поверхностно-активных веществ. -Киев: Наукова думка, 1974. 157 с.

40. Можаев Е. В. Загрязнение водоемов поверхностно-активными веществами (Санитарно-гигиенический аспект). М.: Медицина, 1976. - 94 с:

41. Water Quality Criteria/Second ed. by J. E. McKee and H. W. Wolf. Sacramento, California, 1963. Publ. № 3-A. D. 397.

42. Гусева Я.В., Молчанова Я.П. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы. М.: Социально-экологический союз, 2000. - 148 с:

43. McKim J. М'. е. a. //Bull: Envir. Contains Toxicology, 1975, v. 14, p. 1.

44. Международные стандарты питьевой воды. Женева: ВОЗ, 1973.

45. Зубкович Б. Б. //Материалы 7 медико-биологической конференции. -Петрозаводск, 1974. -с. 243.

46. Жуков А. И., Монгайт И, Л., Ициксон Б. 3. и др. Проектирование сооружений для очистки промышленных сточных вод. М:-Л.: Стройиздат, 1949. - 234 с.

47. Несмеянова Л. С. // Журнал: Гигиена и санитария. М.: Медицина, 1953, №7, с. 11.

48. Wilber Ch. G. The Biological Aspects of Water Pollution. USA. Illinois: Springfield, 1963. - 296 p.

49. Bandi H. I: //Wasserwirtsch. Wassertechn., 1955, Bd. 9; №1, S. 290.

50. Berkowitz I. В., Schinke О. Д., Valera V. R, Water Pollution Potential of manufactured Products Catalog. Section 3. Chemical Ingredients Listing. Environmental Protection Technology Series. EPA. R-2-73-179d. April 1973.

51. Office of Research and Monitoring. Wash., 1973.

52. Дубинин H. П. Общая генетика. M.: Наука, 1970. - 300 с.

53. Tarr J. //Chem. Eng., April 24, 1978, № 10, p. 86.

54. Лебединская H. А., Помаржанская В, M. //Санитарная гидробиология и водная токсикология. Материалы 14 конференции по изучению внутренних водоемов Прибалтики. Т. 2. Рига: Зинатне, 1968, с 81.

55. Symons G. Е., Simpson R. W. //Trans. Am.-Fish. Soc, 1938, № 68, p.246.

56. Hosier A. D., Visby W. J. // Ibid., 1950, № 79.

57. Ellis M. M. //U. S. Departm. of Commerce. Bur. of Fisheries. Bull. 22, 1947, v. 48, p. 365.

58. Ebeiing O. // Wasser, 1949, Bd. 14, S. 81.

59. Веселая E. А. //Уч. зап. Петрозаводского гос. ун-та. Сер. Биологические науки, т. 2, вып. 6, с. 171.

60. Buchsieeg W., Thile Н., Stoizeb К //Wasser, 1955, Bd. 22, S. 194.

61. Cole A. A. //Symposium on Hydrobiology. Madison Univ., Wisconsin, 1941, p. 241.

62. Halsband E., Halsband I. //Arch. Fischerwissensch., 1954, Bd. 5, № 3} S.119.

63. Niegowski S. //J. Ind. Eng. Chem., 1953, v. 45, p. 632.

64. Klock I, IF., Pearson E. A. Interim Report, Engineering Evolutions and Development of Bioassay Methods. Univ. of Calif., Berkeley (Sept. 1959).

65. Матей В. E., Флеров Б. А. //Вопросы водной токсикологии. М.: Наука, 1970, с. 175.

66. Liepolt R. //Oaterr. Wasser Wirtsch., 1953, № 5, S. 58.

67. Applegate V. C, Howell I. H., Hall A. //Fish and Wildlife Service. Spec. Sci. Report Fish., 1937, Kt 207. 157 p.

68. Belding D. L. //Trans. Am. Fish. Soc, 1927, v. 67, p. 100.

69. Флеров Б. A. // Вопросы ихтиологии, 1969, т. 5, вып. 1, с. 164.

70. Tebuit Т. Я. //Effluent Water Treatment J., 19.66, v. 6, № 7, p. 316.

71. Bringmann G., Kuhn R. //Gesundheits — Ing., 1959, Bd. 80, H. 4, S. 115.

72. Калабина M. M. //Санитарная- охрана водоемов от загрязнения, промышленными сточными водами. Вып. 2. М, Медгиз, 1954, с. 127.

73. Защита- атмосферы, от промышленных загрязнений: Справ.изд.в 2-х ч., Ч. 2. Пер: с англ./Под ред. Калверта С., Инглунда Г.- М.: Металлургия, 1988.-712 с.

74. Временная' методика расчета количества загрязняющих веществ, выделяющихся^ от неорганизованных источников станций- аэрации бытовых сточных вод. М.: МосводоканалНИИПроект, 1994. - 11 с.

75. Вредные вещества в. промышленности. Справочник для. химиков, инженеров и врачей. Т1. По ред. Н.В. Лазарева и Э.Н. Левиной. Л.: Химия, 1976.-532 с.

76. Zarook Shareefdeen, Ajay Singh (Eds.). Biotechnology for Odor and Air Pollution Control.-Berlin: Springer, 2004. P. 4091

77. Van Groenestijn JW, Hesselink PG. Biotechniques for air pollution control'//Biodegradation №4, 1993.-C.283-301.

78. Гигиенические нормативы. ГН 2.1.6.1338-03. Предельно допустимые концентрации' (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. (утв. Главным Государственным санитарным врачом РФ 31 мая-2003 г.).

79. Красовицкая М.А., Малярова Л.К. //Биологическое действие и гигиеническое значение атмосферных загрязнений: Вып. 10. М., 1966,- с.266

80. Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03'. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 27 апреля 2003 г.).

81. Алибаев Т. С. //Сб. тр. Уфимского НИИ гигиены, труда ипрофессиональных заболеваний, 1968, вып. 4, с. 260-265.

82. Абрамова Ж. И. Вопросы токсикологии и специфической профилактики производственных, интоксикаций бензолом и сероуглеродом. Автореферат на соискание докторской диссертации. Л., 1966. - 32 с.

83. Рекомендации по качеству воздуха в Европе/ Пер. с англ.- М.: Весь мир, 2004.-312 с.

84. Rinsky R.A. et al. Benzene and leukaemia. An epidemiologic risk assessment. //New England journal of medicine. 1987.- №16.- C.'l 044-1050.

85. Hellman T.M. and Small F.N. Characterization of the odor properties of 101 petrochemical using sensory methods// Journal Air pollution control association. 1974 -№24. - C. 979-982.

86. Foo S.C. at al. Chronic neurobehavioral effects of toluene // British journal of industrial medicine. -1990. C. 480-484.

87. Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1314-03. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 27 апреля 2003г.)

88. ЕРА, Standarts of performance for New Sources: Revision to reference methods 1-8, Federal register 42 (60), 1977. -p.41776-41782.

89. Hellman T.M. and Small F.N. Characterization of petrochemical odors//Chemical engineering process. 1973. - №69.- p. 75-77.

90. Lauren O.B. Odor modification concept and applications //12th Annual purification air quality conference. 1973.

91. Leonardos, G.A. Critical review of regulations for the odors//Journal Air pollution control association. 1974. - № 24(5).

92. Leonardos G.A., Kendal D: Odor threshold determination of 53 odorant chemicals//Journal Air pollution control association. 1969.-№2. C. 91-95.

93. Уорк.К., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль. М.: Мир, 1980. - 540 с.

94. Басова Т.А. Интенсификация, биологической очистки сточных вод.1. Киев: ИПК, 1977. 63 с.

95. Синёв О.П. Интенсификация биологической очистки сточных вод.-Киев: Техника, 1983. 112 с.

96. Очистка сточных вод: Перс с англ. Хенце М., Армоаэс П. М., 2004.480 с.

97. Скрябин Г.К., Кощеенко К. А. Иммобилизованные клетки микроорганизмов // Биотехнология М.:Наука,1984.- С.70-77.

98. Форстер К.Ф., Вейз.Д.А. Экологическая биотехнология: перев. с нем.- Л.: Химия, 1990.- 282 с.

99. Дмитриенко Т.П. Новые направления биотехнологии- // Тезисы докладов II Всесоюзная конференция. Пущино, 1984.-е. 117.

100. Гвоздяк П.И., Дмитриенко Г.Н., Куликов Н.И. Очистка сточных вод прикрепленными микроорганизмами// Химия и технология воды.-1985.- Т.7, N 1.- С.64-68.

101. Дмитриевский Н.Г., Фесик Л.А. Глубокая биологическая очистка бытовых сточных вод в компактных установках полупогруженных дисковых биофильтров//Деп.УкрНИИНТИ -1991, N 929-Ук 91.

102. Скирдов И.В., Демидов О.В:, Навикайте Д.П. Исследование аэротенков с загрузкой// Труды института ВОДГЕО. Очистка сточных вод и обработка осадков замкнутых систем водного хозяйства. -1985.- С.41-46.

103. Павленко Н.И., Бега З.Г., Изжеурова В.В, Гвоздяк П.И. Интенсификация биологической очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов// Химия и технология воды.-1989.- Т.11, N 6.- С.541-544.

104. Первушин Ю.В., Куликов Н.И. Анализ работы сооружений биологической очистки с сообществами прикрепленных микроорганизмов// Биотехнология.-1990.-N.4. -С.64-68.

105. Куликов Н.И. Интенсификация процессов очистки сточных вод от ксенобиотиков пространственной сукцессией закреплённых микроорганизмов.// Материалы I Всесоюзной конференции по микробиологии очистки воды.- Киев.: Наукова думка. 1982. с.29 -31.

106. Илялетдинов А.Н., Алиева P.M. Микробиология и биотехнология очистки промышленных сточных вод. Алма-Ата.: Гылым, 1990.- 223с.

107. Синицын А. П., Райнина Е. И., Лозинский В. И., Спасов С. Д. Иммобилизованные клетки микроорганизмов.- М.: Изд-во МГУ, 1994. -288 с.

108. Molin G., Nilsson I. Degradation of phenol by Pseudomonas putida atcc 11172 in continuous culture at different ratios of biofilm surface to culture volume // Appl. Environ. Microbiology. -1985.-V.50, N 4. -P.946-950.

109. Беличенко Ю.П. //Прогноз развития Методов очистки воды: Тезисы докл. I Всесоюзной конференции.- Киев, 1982. с.65-66.

110. Удод В.М. Подходы к изучению Разрушения Неионогенных' ПАВ и Красителей микроорганизмами.//Микробиология очистки воды: Тезисы-докладов I Всесоюзной конференции.- Киев, 1982.- с.51-54.

111. Шеер Н.Г. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов в реакторе с плавающей гранулированной насадкой //В сборнике: Совершенствование методов биологической и физико-механической очистки производственных сточных вод.-М.:ВНИИВОДГЕО, 1990.-109 с.

112. Унгуряну Д.В. Биохимическая очистка сточных вод с применением техники псевдоожиженного слоя.- Кишинёв, 1988.-100 с.

113. Дмитриева А.П. Интенсификация биологической очистки сточных вод// Кокс и химия -1987.-N 1.-С.53-56.

114. А.с. 1328309 СССР, МКИ СО 2 F 3/02. Способ биохимической очистки сточных вод/ Загидуллина Л.Н. и др. №4056525/23-26, опубл.7.08.87.1. Бюл.№29.

115. Патент №4186448/23-26, on. 15.09.88, Оловянников В.И. и др. Устройство для биологической очистки воды.

116. Швецов В. Н., Морозова К. М. Очистка прриродных вод на биосорбере в условиях низких температур// Водоснабжение и санитарная техника.-1998.-№5.-С.12-15.

117. Швецов В. Н., Морозова К.'М. Глубокая очистка природных и сточных вод на биосорберах// Водоснабжение и санитарная техника.-1995.-№11.-С.6-9.

118. Швецов В. Н., Морозова К. М. Биосорберы перспективные сооружения для глубокой очистки природных и сточных вод// Водоснабжение и санитарная техника.-1994.-№1.-С.8-9.

119. Яковлева В.И. и др. Использование иммобилизированных клеток микроорганизмов для получения природных форм аминокислот// В сб. Иммобилизованные клетки микроорганизмов.- Пущино, 1978.- с.118-127.

120. Chen, L. F., С. - S. Gong. - Appl. Microbiol. Biotechnol., 25, 1986.-№3 208-218

121. Lee , С. К., M. Е. Long. USA Patent № 3821086, 1974.

122. Ужов B.H. Санитарная охрана атмосферного воздуха. М.: Медгиз, 1962 г.-С. 122.

123. Кухаренко А.А., Винаров А.Ю. Биотехнологические методы очистки и дезодорации газовоздушных выбросов.ЮкиП, 2001, №9. с.23-25.

124. Перчугов Г.Я., Бобров О.Г. Биохимические методы газоочистки.//Промышленная и санитарная очистка газов. — М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1985. 24с.

125. Перчугов Г.Я., Фронтинский А.А. Дезодорация газовых выбросов. — М.: Изд-во ПМБ ЦИНТИ химнефтемаша, 1984. 32с.

126. VanGroenestijn JW (2001а) Bioscrubbers. In: Kennes C,VeigaMC(eds) Bioreactors for waste gas treatment. Kluwer, Dordrecht, pp 133—162

127. Bielefeldt A (2001) Activated sludge and suspended growth bioreactors. In: Kennes C, Veiga MC (eds) Bioreactors for waste gas treatment. Kluwer, Dordrecht, pp 215-254

128. Безбородов A.M., Рогожин И.С. и др. Очистка вентиляционных выбросов от паров летучих органических соединений (ДОС) с помощью биофильтров — технология биореактор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1995. — С.21.

129. Уткин И.Б., Якимов М.М., Козляк Е.И., Рогожин И.С. Биологические методы очистки воздуха / В кн. Прикладная биохимия и микробиология. 1989. — Т.25. — Вып.6. — С.723-732.

130. Гвоздяк П.И. Иммобилизованные микроорганизмы в очистке сточных вод от ксенобиотиков / В кн. Иммобилизованные клетки в биотехнологии. -Пущино: ИБФМ, 1987. С. 56-62.

131. Очистка воздуха. Учебное пособие/ Е.А. Штокман. М.: изд-во АСВ, 1998.-320с.

132. Беспамятнов Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник / Г.П. Беспамятнов, Ю.А. Кротов. Д.: Химия, 1985. - 528 с. :

133. Балабеков О.С., Балтабаев Л.Ш. Очистка газов в химической промышленности. Процессы и аппараты. -М.: Химия, 1991 С. 93 - 166.

134. Патент №2180261, от 10 марта 2002 г. Способ очистки отходящих газов от комплекса дурнопахнущих веществ./ Я. И. Вайсман, Л. В. Рудакова, И. С. Глушанкова

135. Коган Ю.А., Швецов В.Н. и др. Использование озона для интенсификации процесса биохимического окисления.// В сб.: Научные исследования в области механической и биологической очистки промышленных сточных вод.- М.: ВНИИВОДГЕО, 1979. -202 с.

136. ГОСТ 17.1.1.01.-77 «Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения».

137. ГОСТ 27384 87 «Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств».

138. ГОСТ 27384 2002 «Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств».

139. ГОСТ Р 51592 2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».

140. ГОСТ 8.207 76 «Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений».

141. ГОСТ 8.556 91 «Методики определения состава и свойств проб вод».

142. ГОСТ Р 8.563 96 «Методики выполнения измерений».

143. ГОСТ Р 8.589 2001 «Государственная система обеспечения единства измерений. Контроль загрязнения окружающей природной среды. Метрологическое обеспечение. Основные положения».

144. НВН 33- 5.3.01 85 Инструкция по отбору проб для анализа сточных вод.

145. ПНД Ф 14.1.1-95. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов аммония в очищенных сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера.

146. ПНД Ф 14.1: 2.4-95. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрат ионов в природных и сточных водах Фотометрическим методом с салициловой кислотой.

147. ПНД Ф 14.1:2.3 -95. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрит ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Грисса.

148. ПНД Ф 14.1:2.112-97. Методика выполнения измерений массовой концентрации фосфат-ионов в пробах природных и очищенных сточных вод фотометрическим методом восстановлением аскорбиновой кислотой.

149. ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97. Методика выполнения измерений рН в водах потенциометрическим методом.

150. ПНД Ф14.1:2:3:4.123-97. Методика выполнения измерений БПК 1ЮЛН после n-дней инкубации в поверхностных, подземных, питьевых, сточных и очищенных сточных водах.

151. ПНД' Ф 14.1:2. 100-97. Методика выполнения измерений ХПК в пробах природных и очищенных сточных вод титриметрическим методом.

152. ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97. Методика выполнения измерений водородного показателя (рН) в водах потенциометрическим методом.

153. ПНД Ф СБ 1*4.1.77.96 Методическое руководство по гидробиологическому и бактериологическому контролю процесса биологической очистки на сооружениях с аэротенками.

154. Краткая химическая энциклопедия. Ред. кол. И.Л. Кнунянц и др., Т.З -М.: «Советская энциклопедия», 1964.

155. Справочник инженера-химика, т.1 Перевод с англ. Под ред. Акад. Жаворонкова Н.М. и чл.-корр. АН СССР Романкова П.Г. М^: Издательство-«Химия», 1969.- 640 с.

156. СТБ 1276-2001-, Топлива' для* двигателей внутреннего сгорания. Бензин неэтилированный. Методика определения параметров. Минск: Гостстандарт, 2001. — 33 с.

157. Дубовкин Н. Ф. Брещенко Е.М: Легкие моторные топлива-и их компоненты: Справочник. М.: Химия, 1999. - 480 с.

158. Справочник нефтепереработчика/ Под. Редакцией F.A. Ластовкина, Е.Д. Раченко, М.Г. Рудина.-Л.: Химия, 1986. 648с.

159. Другов Ю.С., Березкин» В.Г. Газохроматографический анализ загрязненного воздуха. — М.: Химия, 1981. — С. 256

160. ГОСТ 17.0.0.02-79. Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и* почвы. Основные положения.

161. РД.52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы.

162. ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана^ природы Атмосфера. Приборы для отбора проб воздуха населенных пунктов: Общие технические требования.

163. ГОСТ 17.2.6.01-86. Охрана природы Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов.

164. ГОСТ 17.2.4.0-81. Охрана природы Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ.

165. Ежов Г.И. Руководство к практическим занятиям по сельскохозяйственной микробиологии. Учебное пособие для студентов агрохимических специальностей. М.: Высшая школа, 1974. — 288 с.

166. Мишустин Е.Н. Ассоциации почвенных микроорганизмов. М.: Наука, 1975.- 198 с.

167. Мишустин Е.Н., Емцов В.Т. Микробиология. М.: Наука, 1987. -246 с.

168. Бабаева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: Изд-во МГУ, 1989. -336 с.

169. Разумов А.С. Методы микробиологических исследований воды. -М.: Изд. Мин-ва строит, предпр. тяжелой индустрии ВОДГЕО, 1974.

170. Кравцов» П.В., Сорокин Ю.И. Образование сероводорода за счет восстановления- сульфатов в Куйбышевском водохранилище. М.: Инст. биол. водохр. АНСССР; вып. 2(5), 1959i - 191 - 196 с.

171. Красильников А.Н. Определитель бактерий и актиномицетов. — Ml: АНСССР, 1949. 761* с.

172. Гринин А.С., Орехов Н.А., Новиков В.Н. Математическое моделирование в экологии: Учебное пособие для ВУЗов.-М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.- 269 с.

173. Алесковский В.Б. Физико-химические методы анализа. Практическое руководство. JL: Химия, 1971, с.24-53.

174. Проект «ВЕМКО»/Государственный проектный институт УКР Водоканалпроект. — Киев: Изд-во Госстрой СССР, Объединение Союзводоканал НИИПроект,1991.- С13-96.

175. Акты технического состояния сооружений ООО «ЛУКОИЛ-ПНОС», 1996.

176. Управление водоснабжения, канализации* и. очистки сточных вод ООО «ЛУКОЙЛ-ПНОС». — Пермь: Издательско-полиграфический комплекс «Звезда», 2001. — 5 с.

177. Учебное пособие очистных сооружений «Вемко». Пермь: Учебный комбинат ООО «ЛУКОЙЛ-ПНОС», 2001. - 52 с.

178. Технологический регламент 2-Э-17 работы сооружений цеха № 17 УВКиОСВ по приему, очистке стоков «ООО ЛУКОЙЛ-ПНОС».

179. Отчеты по поступающим стокам с нефтеперерабатывающей площадки за 1995 -2006 г.г.

180. Отчет исследовательских лабораторий за 2003-2006 гг. ООО «ЛУКОЙЛ-ПНОС».

181. Физическая химия: учебник для ВУЗов — 4-е изд., перераб. И доп. — Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. М.: Металлургия, 1987. - 688 с.

182. Бертокс П. Радд Д. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений. М.: Мир, 1980. - 606 с.

183. Репин Б.Н., Русина О.Н., Афанасьева А.Ф. Биологические пруды для очистки сточных вод пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1977.-208 с.

184. Стромберг А.Г. Физическая химия: Учебник для хим.спец. ВУЗов. -М.: Высшая школа, 2006.-527 с.

185. Справочник химика, т.1, ред. Никольский Б.П.- Л.: Госхимиздат, 1962. 1071 с.

186. Патент №2186618 от 10 августа 2002 г. Биосорбционный фильтр для очистки сточных вод. /Я. И. Вайсман; Л. В. Рудакова, И. С. Глушанкова, Т. А. Зайцева, Я; С. Шишкин; Пермь: ШТУ, 2002

187. Булах А. Г. Общая минералогия. С.-Петербург: Из-во СПбГУ, 2002.354 с. ;196; Швецов М. С., Петрография осадочных пород, 3 изд. М., 1958.

188. Звягинцев? Д.И. Взаимодействие: микроорганизмов с твердыми поверхностями. М., 1973'. - 212 с

189. Полиолефины, поверхностная энергия и трафаретная печать. //Газета; профессиональных полиграфистов; "Печатное дело" №18 (98), ноябрь, 2004.

190. А.Б. Гильман, В.К. Потапов // Прикладная физика. 1995. Вып.3-4. С.14-16

191. Klaus Fischer und 7 Mitautoren. Biologische Abluftreingung Anwendungsbeispiele. Moglichkeiten und Grenzen fur Bioofilter und Biowascher Mit 69 Bildem. Stuttgart, im November 1989.

192. Серпионова E.H. Промышленная адсорбция газов и паров. М.: Высшая школа, -1969 ,414 с.

193. Luttighuis Oude H.H.F. F yew generation packaging material for biofilters. in: Biological waste gas cleaning: proceeding of an international symposium, Maarstricht, the Netherlands, 1997.-p. 12-19

194. Схемы очистки сточных вод, применяемые на зарубежныхнефтеперерабатывающих заврдах 4, 5.

195. Предприятие, фирма, город, страна Схема очистки сточных вод

196. НПЗ компании «Маратон Ойл Ко», Техас-Сити, США Нефтеловушки типа АНИ -'реагентная флотация \

197. НПЗ фирмы «Арк-Атлантик Ричфилд компании», Карлсон; США Нефтеловушки типа АНИ — биологическая очистка в аэротенках

198. Завод фирмы «Хамбл Ойл», Питсбург, США Коагуляция песчаные фильтры 1 .

199. НПЗ компании «Америкэн Ойл Ко», Уайгинг, США Нефтеловушки типа АНИ — аэрируемый пруд — реагентная флотация

200. Завод фирмы «Эксон», Бенишия; США Песколови^нефтеловушки-флотаторы-пруд-отстойник- аэротенк буферный пруд

201. НПЗ «Шелл», г.Хьюстон, США Нефтеловушки-отстойни-биологический фильтр-аэротенк <

202. НПЗ фирмы «Хамбл Ойл», Бейтаун, США Нефтеловушки типа АНИ — пруд дополнительного отстоя- аэроте'нки-биологические пруды

203. НПЗ фирмы «Ситиз-Сервис», Бронте, Канада Нефтеловушки: типа АНИ пруд -усреднитель - коагуляция - биофильтры -озонирование - аэротенки - песчаные фильтры

204. НПЗ фирмы «ЕНИ», Ингельштадт, ФРГ Нефтеловушки с параллельными пластинамд коагуляция биологическая очистка

205. НПЗ, Польян, Франция Нефтеловушки, с параллельными пластинами биологическая очистка

206. НПЗ, Сан-Нарро, Италия Реагентная флотация биологическая очистка

207. НПЗ,. Питешти, Румыния Нефтеловушки типа АНИ -' коагуляция -биологическая очистка сооружения доочистки1. Состав сырой нефти 12.1. Алифатические (2-50%)атешнесхие (15-50нзооалхан Цнкюагкнны1. Р I-1

208. Неут лево дородные соедгасния1. Серосодержащиедо 40 %)* гиопы СьНглнБН тио фенолы С (Н^Н тиоэфирыК-Б-К' ди апкипда с^шфщы R-S-S-R гиофены их производные:алккпб ензотиофены апкипбе нзонафто тиофены алкиипдибе нэотиофен ы

209. КиЕторэдсодещащие (0,1 -3,6 •/•)* нефтяные кислотыфенолы С Л j ОНгвтоны функциональнаягруппа >СО простые и сложные эфиры спирты в свободном и связанном (в составе сложных эфирэв) состоянии-СН£>Н1. СНОН

210. Азотсодержащие (0,02—12%)* пиридины и их производныеRivii.U,I1. Индолы1. Mlкарбазопы1. СНОН1. Cmojd асфальте нов ыевещества (3540%)* (Бысакомштекупярн ыесоединения),в них сосредоточеныметаллы V, NiLFe. Zn,Hg,Co, Cr,B1. Na,I^Ca,M g

211. Варианты непористых носителей для иммобилизации микрофлоры на поверхности

212. Материал носителя Форма Закрепляемые микроорганизмы Опыт применения Источник

213. Поливинилхлорид Гофрированные и перфорированные пластины Микроорганизмы активного ила Повышение "" окислительной мощности при очистке стирола в 4,49,6 раз 110.

214. Поликапроамид с флокулянтом (полиэтиленимин и/или полиэпоксидамин) Волокно Pseodomonas alcaligenes TR (ВКПМ В-2981) 102.

215. Корд, пропитанный раствором силикатов Нити Микроорганизмы активного ила Эффект очистки по ХПК 93 - 97 % 138.

216. Капрон Пучки волокон -«- Повышение эффективности очистки от фенолов в 50 раз 116.

217. Металл Сетка -«- -«- в З0.раз

218. Брусит+пенопласт Куски -«- 114.

219. Стеклоткань Натянутое полотно Монокультурный бактериальный препарат Прикрепление 75 % бактерий 106.

220. Каучук Кусковой Отсутствие закрепления, ингибирование активности флоры

221. Стекло Бусы Прикрепление 52 % бактерий

222. Стекловолокно Ерши" " Прикрепление 65 % бактерий," но слипание в потоке жидкости

223. Пластмасс Сетка с с ячейками 10x10 мм Микроорганизмы активного ила Удерживающая способность ила сетчатой насадкой 4500 г/кг. Ил закрепляется на всех нитях слоем до 109.3 мм). Насадка не засоряется, легко регенерируется и не обрывается.

224. Шламовая пемза Куски Микроорганизмы активного ила Эффективность снижения БПКполн и максимальная скорость окисления выше в 2 раза, по сравнению с традиционными аэротенками 109, 112, 117.1. Стекловолокно Ерши

225. Пенополиуретан Куски 25x25x10 мм -«- Увеличение дозы ила до 8 г/л 115.

226. Полипропилен, полиэтилен Гранулы -«- Плавающая насадка данного типа устойчива к истиранию, долговечна, легко омывается и не кольматируется 109.

Информация о работе

Анфимова, Юлия Владимировна
кандидата технических наук
Пермь, 2008
ВАК 03.00.16

Диссертация

Снижение негативного воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на объекты окружающей среды - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Снижение негативного воздействия станций биологической очистки нефтесодержащих сточных вод на объекты окружающей среды - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы