Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Снижение содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод высшими водными растениями

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Снижение содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод высшими водными растениями"

На правах рукописи

КАЛИНИНА Елена Васильевна

СНИЖЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРОЦЕССЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД ВЫСШИМИ ВОДНЫМИ РАСТЕНИЯМИ

03 00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пермь 2007

003069654

Работа выполнена в Пермском государственном техническом университете

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Рудакова Лариса Васильевна

Официальные оппоненты доктор технических наук

Ручкинова Ольга Ивановна

кандидат технических наук Абрамов Николай Федорович

Ведущая организация Естественно - научный институт (ЕНИ)

Пермского государственного университета

Зашита состоится 23 мая 2007 г. в 1400 часов на заседании диссептааи-онного совета Д 212 188 07 при Пермском государственном техническом университете. по адресу 614990 г Пермь. Комсомольский пр . 29. аул 423. главный корпус

Факс (342) 239-17-72

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного технического университета

Автореферат разослан 20 апреля 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Рудакова Л В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Биологическая очистка - наиболее распространенный способ удаления органических веществ из городских сточных вод (Жмур Н С , 1997 г) В России биологические очистные сооружения (БОС) составляют около 55 % от общего числа всех очистных сооружений В последние десятилетия отмечается тенденция изменения качественного состава городских сточных вод за счет увеличения доли азот- и фосфорсодержащих органических веществ Многие БОС, запроектированные 40 - 45 лет назад и соответствующие природоохранным нормативам того времени, в настоящее время по техническим причинам не могут обеспечить соблюдения предельно-допустимых сбросов (ГГДС) загрязняющих веществ в природные водоемы, в том числе биогенных элементов (солей азота и фосфора) Фактическая эффективность очистки городских сточных вод от биогенных элементов на БОС не превышает 20-40% по фосфатам (в пересчете на фосфор) и 30-90 % по азоту аммонийному Поступление биогенных элементов в природный водоем в концентрациях, превышающих предельно-допустимые, приводит к эвтрофированию водоема и гибели водной флоры и фауны

В связи с этим актуальной становится разработка методов и технологий по снижению содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод По литературным данным (Винберг ГГ, 1966, Seidel К , 1978, Магмсдов В Г , 1984, 1986, 1988, Samkaram Unni К , 1990, Чистяков Н Е , 1992, Матвеев В И, 1997, Кравец В В , 1999, Скирдов И В., 1999, Савельева J1 С , 2000, Бондаренко В В , 2000, 2001, Курцевич Е П , 2001, Верещагина И Ю , 2004, Диренко А А , 2006) эффективным методом удаления биогенных элементов является использование высших водных растений (ВВР) Имеются сведения об использовании отдельных ВВР в технологическом процессе биологической очистки городских сточных вод В то же время, в литературе не приведены закономерности изъятия солей азота и фосфора ВВР в зависимости от технологических параметров, отсутствует информация о подборе ВВР и их использовании в климатических условиях Западного Урала, недостаточно сведений о технических устройствах для размещения ВВР на БОС

Цель работы заключалась в разработке технологии и технических решений по снижению содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод высшими водными растениями

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1 Провести аналитические исследования по оценке возможности использования ВВР для удаления биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод

2 На примере БОС г Перми изучить условия функционирования биологических очистных сооружений, как источника загрязнения природных водоемов биогенными элементами

3 Экспериментально обосновать возможность использования ВВР в технологии биологической очистки городских сточных вод Определить опти-

мальные условия процесса- виды ВВР, плотность посадки, общую биомассу, место размещения

4 Изучить закономерности изъятия солей азота и фосфора ВВР в зависимости от технологических параметров расхода сточных вод (Q) и плотности биомассы растений (ПБ) Разработать математическую модель процесса

5 Разработать технологию снижения содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод ВВР и техническое устройство для минимизации антропогенного воздействия БОС

Объект исследования: городские сточные воды, поступающие на биологические очистные сооружения г Перми, высшие водные растения, извлекающие соли азота и фосфора валлиснерия спиральная (Vallisneria spiralis) и рдест курчавый (Potamogeton crispus)

Предмет исследования: качественные и количественные характеристики городских сточных вод, закономерности изъятия солей азота и фосфора из биологически очищенных сточных вод высшими водными растениями

Методы исследований. В работе использовался комплекс методов теоретические исследования, методы системного анализа, математического моделирования, математической статистики, корреляционно-регрессионного анализа, материального баланса, физико-химические и гидробиологические методы, экспериментальные исследования с применением лабораторных и укрупненных лабораторных установок

Научная новизна работы состоит в том, что

• установлены параметры процесса снижения содержания биогенных элементов в очищенных сточных водах виды ВВР, плотность биомассы ВВР, время контакта ВВР со сточными водами, расход сточных вод, скорость и количество изымаемых загрязнений,

• получена зависимость интенсивности поглощения солей азота и фосфора ВВР в биологически очищенных сточных водах от расхода сточных вод и плотности биомассы растений,

• установлена максимальная эффективность изъятия азота аммонийного 66%, азота нитратов 34%, азота нитритов 27,0%, фосфатов 41,0% растениями Vallisneria spiralis при плотности биомассы 7 г/дм , времени контакта 240 минут и расходе стоков 6 м3/сут на 1 м3 сооружений,

• разработана математическая модель, описывающая зависимость интенсивности изъятия солей азота и фосфора ВВР от расхода сточных вод и плотности биомассы растений,

• разработано техническое устройство для использования ВВР в процессе биологической очистки городских сточных вод и обосновано его использование в третичном отстойнике (патент РФ на полезную модель № 58118 от 10 11 2006 г)

Практическая значимость работы состоит в том, что

• разработана технология снижения содержания солей азота и фосфора ВВР в процессе биологической очистки городских сточных вод,

• определен предотвращенный экологический ущерб при использовании ВВР для снижения содержания солей азота и фосфора в процессе биологической очистки городских сточных вод,

• разработаны рекомендации по оптимизации биологической очистки сточных вод г Перми,

• результаты исследований используются в учебном процессе в курсах лекций по дисциплинам «Общая экология», «Основы микробиологии и биотехнологии» рабочего учебного плана подготовки специалистов по направлению «Защита окружающей среды»

Основные положения, выносимые на защиту*

1 Биологические очистные сооружения являются источником загрязнения природных водоемов биогенными элементами

2 Интенсивность и эффективность изъятия солей азота и фосфора Valhsneria spiralis и Potamogeton crispus зависят от технологических параметров (расхода стоков Q и плотности биомассы ПБ растений)

3 Математическая модель, описывающая зависимость интенсивности изъятия солей азота и фосфора от расхода стоков и плотности биомассы растений, построенная по результатам проведенного регрессионного анализа статистических данных, носит линейный характер

4 Техническое устройство для использования ВВР на завершающих этапах (третичные отстойники) биологической очистки городских сточных вод позволяет снизить содержание азота аммонийного на 66%, азота нитратов на 34%, азота нитритов на 27 %, фосфатов на 41 %

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), VI и VII Международных конгрессах «Вода экология и технология» («Экватек-2004», «Экватек-2006», г Москва), Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология проблемы и пути решения» (г Пермь, 2006 г), Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы геологии, охраны окружающей среды и управление качеством экосистем» (г Оренбург, 2006 г), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы химической технологии и подготовки кадров» (г Стерлитамак, 2006 г)

Публикации Основные положения диссертации отражены в 12 научных работах Общий объем работ составляет 3,7 п л , из них лично автора - 2,6 п л

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, 2 приложений, список литературы включает 200 источников, в том числе 47 иностранных Объем диссертации составляет 152 страницы машинописного текста, включающих 35 таблиц и 33 рисунка ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

Глава первая «Современные технологии и технические решения по удалению солей азота и фосфора в процессе биологической очистки сточных вод» посвящена аналитическому обзору современных технологий и технических решений удаления биогенных элементов из сточных вод Рассмотрены теоретические основы процесса биологической очистки сточных вод

Технологии интенсификации биологической очистки городских сточных вод предусматривают удаление биогенных элементов методами нитрификации - денитрификации и дефосфотации, применением носителей биомассы, использованием химических реагентов и биокатализаторов Однако, эколого-экономический эффект от внедрения предлагаемых технологий не оправдывает материальных затрат (Жмур Н.С , 2003, Мишуков Б Г , 2002)

Анализ технологий и технических решений выявил возможность использования ВВР для доочистки сточных вод К основным типам сооружений с ВВР относятся ботанические площадки (Магмедов В Г , 1988), фитофильтрацион-ные устройства (Асонов AM , 2000), биологические пруды (Кравец В В., 1999, Скирдов И В , 1999), искусственные заболоченные участки, биоплато (Савельева J1С , 2000, Верещагина И Ю , 2004), биоинженерные сооружения (Эйнор Л 0, 1990, Бондаренко ВВ, 2000, Гмызина НБ, 2003). ВВР (Cyperus altermfohus, Najas microdon, Eichhorma sp) применяют в технологических схемах традиционной биологической очистки, например, в проточном канале (Чистяков Н Е , 1992, Матвеев В И, 1997, Курцевич Е П , 2001) На практике для очистки применяются в основном плавающие на поверхности и полупогруженные растения, что является препятствием для их круглогодичного использования на Западном Урале, так как отрицательные зимние температуры приводят к вымерзанию надземной части растений

Недостаточность сведений об использовании ВВР в технологии биологической очистки сточных вод в климатических условиях Западного Урала и о влиянии технологических параметров на процессы удаления биогенных элементов определяют актуальность выбранных направлений исследований

Глава вторая «Программа, объем и методы исследования». Для решения задачи оптимизации снижения содержания биогенных элементов в биологически очищенных сточных водах использован эмпирический подход Основным параметром оптимизации являлось содержание солей азота и фосфора, факторами воздействия - изменение расхода сточных вод и плотности биомассы ВВР В экспериментальных исследованиях использовали виды Valhsmria spiralis и Potamogeton crispus Их выбор обусловлен произрастанием в природных водоемах в климатических условиях Западного Урала, возможностью круглогодичного использования за счет температурного режима очищаемых сточных вод (от +12 °С до +26 °С), благоприятного для роста и развития растений, а также особенностями их вегетации.

Экспериментальные исследования проводили на модельных установках в лабораторных и опытно-промышленных условиях Основными технологическими параметрами при проведении экспериментальных исследований являлись плотность биомассы растений (4-16 г/дм3) и расход сточных вод (6-47 м3 в сутки на 1 м3 сооружений) Диапазон изучаемых технологических параметров

установлен на основании литературных данных (Дмитриева Н Г , Эйнор Л О , 1985, Матвеев В И , 1997) и фактического расхода сточных вод на БОС г Перми Контролируемые показатели азот аммонийный, азот нитратов, азот нитритов, фосфаты Определение содержания контролируемых показателей проводили по утвержденным методикам (ПНДФ 14 1 1-95, ПНДФ 14 1 2 3-95, ПНДФ 14 1 2 4-95, ПНДФ 14 1 2 112-97) Надежность результатов определений обеспечивало проведение исследований в аккредитованном лабораторном центре, с использованием стандартных методик отбора проб, подготовки их к анализу, проведения аналитических исследований и обработки результатов Общее количество аналитических определений - 3864 Для интерпретации полученных в ходе экспериментальных исследований результатов использовали показатели эффективности и интенсивности (количество изъятых солей азота и фосфора в граммах на 1 кг растений в сутки) изъятия солей азота и фосфора Обработку данных экспериментальных исследований осуществляли с помощью пакета программ Microsoft Excell (версия 7 0 для Windows) и Statistica 5 0 Достоверность различий между средними величинами оценивали согласно ¿-критерию Стьюдента, различия считались значимыми при р < 0,05

Глава третья «Оценка влияния биологических очистных сооружений г. Перми на природный водоем». БОС г Перми являлись основным объектом исследования, так как по технологической схеме процесса, качественному составу сточных вод, поступающих на очистку, и основным технологическим показателям эксплуатации типичны для большинства городов России

Исходными данными для изучения объекта исследований служили про-ектно-техническая документация и материалы лабораторного контроля работы сооружений биологической очистки сточных вод за период с 1974 г по 2005 г

В настоящее время расход сточных вод составляет 385 тыс м3/сут, что соответствует проектной мощности На рис 1 представлена технологическая схема БОС г Перми

Очищенные сточные воды ХПК=30 0 мгО,/дм3

камера-гаситель напора

Городские сточные воды ХПК=229 0 мгО/дм3 ВПК п=153 0 мгОг/дм' фосфаты=2,27 мг/дм3 азот амчониийиыйв14,77мг/дм3

ВПК п-6 0 nrOj/дч' фосфаты=1,2 мг/дм3 азотачмониийиый=0,65 мг/дм3 азот нитратов=10 2 мг/дм3 азот нитритсв -0 074 мг/дм

первая ступень аэро> щенков

вторая ступень азро-тенков

{третичный^ отстойник>

Рис 1 Технологическая схема БОС г Перми

Динамика поступления загрязняющих веществ на БОС г Перми по результатам многолетних наблюдений представлена на рис 2, 3 Анализ данных свидетельствует о снижении содержания в городских сточных водах показателей ХПК, БПК, азота аммонийного, нефтепродуктов В то же время, объемы поступления фосфатов, СПАВа и СПАВн имеют тенденцию к увеличению, что

создает предпосылки к повышению содержания биогенных элементов в очищенных сточных водах.

Ж 500

2 450 ■

1 1 Щ 400

350

£ 300 ■

250

X СП 200 -

ь 150

1> X ¡00

% 50 ■

С.

1 о 0 -

I -•-ХПК,

А

Г* /\

^ \ -•""БПКпалн, •В" нефтепроду кты.

1 * л М ' вещества,

1971 1973 1975 1980 1984 1989 1990 1995 1998 2000 2003 2004 2005 год

Рис. 2. Динамика ХПК, БПК,1[1Л|„ нефтепродуктов, взвешенных веществ

25

^ # ^ # ^ # ч# ^ # г# # ' 0Д

Рис. 3. Динамика биогенных элементов, СПАВа, СПАВн

Фактические показатели эффективности работы БОС г. Перми по удалению биогенных элементов значительно ниже проектных {табл. 1), что объясняется изменением качественных и количественных характеристик сточных вод, поступающих на очистку, изношенностью технологического оборудования и несвоевременной корректировкой технологического режима. Нормативы НДС и фактическое содержание биогенных элементов в очищенных сточных водах представлены в табл.2.

Таблица 1

Показатели По проекту 2003 г. 2004 г. 2005 г.

Фосфаты 64±3,2 42,0±2,1 26,0*1,3 32,0±1,6

Азот аммонийный 97,2±4,8б 95,4±4,77 95,0±4,75 95,0*4,75

Нормативы ПДС и фактическое содержание биогенных

Таблица 2 элементов

Показатели ПДС 2003 г. 2004 г. 2005 г.

Фосфаты 1,2±0,12 0,99±0,099 1,18±0,118 1,3±0,13

Азот аммонийный 0,65±0,254 0,6±0,23 0,76±0,296 0,64±0.25

Азот нитритов 0,074±0,01 0,064±0,009 0,1 ±0,01 0,1±0,01

Азот нитратов 10,2±2,35 9,1 ±2,09 10,4±2,39 9,7±2,23

В сточных водах после биологической очистки в 2004 г. и 2005 г, зафиксировано превышение нормативов ПДС по содержанию солей азота (азот аммонийный на 17 %, азот нитратов па 2 %, азот нитритов на 35 %) и фосфора (на $ %). Это указывает на необходимость дополнительной очистки биологически очищенных сточных вод от солей азота и фосфора.

Глава четвертая «Закономерности изъятия солей азота и фосфора высшими водными растениями из биологически очишеиных сточных вод» посвящена анализу результатов экспериментальных исследований. Экспериментальные исследования позволили выявить положительную динамику извлечения азота аммонийного, азота нитратов и фосфатов Vallisneria spiralis, Potamogeton crisptts и Vallisneria spiralis совместно с Potamogeton crispus при различных плотности биомассы, времени контакта и расходах сточных вод (рис. 5 - 7).

1,2

| 0,8

X

щ X 0,6

CJ

} 0,4

S S 0,2

0

—♦ валл и снер ия спиральная 7 г/дмЗ

К— ■ ■ ■ ■ спиральная 1-4 гдмЗ ■ А. ЗДЛПКСНСРИЯ спиральная 16 г/дмЗ И 1 рдест курчавый 4 г/дмЗ Ш рдест курчавый 14 г/дмЗ •" рдест вместе с иалпненерией 16г/ямЗ

—^—JL

1 1

30

60 90 120 180 240 время, мин

Рис. 5. Динамика. извлечения азота аммонийного

14

12

10

О 30 60 90 120 180 240 время, мин

Рис. 6. Динамика извлечения азота

• валлис н ери я

спиральная 7 г/дмЗ

' В еаллиснерия

спиральная 14 г/дмЗ

-Л— валлнс] [срня

спиральная 16 г/дмЗ

-К- рдест курчавый 4 г/дмЗ

—Ж— рдест курчавый 14 г/дмЗ

'рдест вместе с вал л истерией 16 г/дмЗ

валлиснсрия спиральная 7 г/дмЗ

еаллиснерия спиральная 14 г/дмЗ

валлиснерия спиральная 16 г/дмЗ

0 30 60 90 120 180 240 время, мин

Рис. 7. Динамика извлечения фосфатов

В ходе экспериментальных исследований по удалению биогенных элементов установлен ряд закономерностей, связанных с изменением плотности биомассы и расхода сточных вод.

Увеличение ПБ растений с 7 до 16 г/дм3 (Vallisneria spiralis) и с 4 до 14 г/ дм3 (Potamogeton crispus):

- не приводит к повышению эффективности изъятия биогенных элементов, а в ряде случаев снижает ее, например, при расходе сточных вод 8 м /сут эффективность изъятия азота аммонийного падает от 64 до 16 % (для Vallisneria spiralis) и от 58 до 40 % (для Potamogeton crispus),

- снижает интенсивность изъятия биогенных элементов Так, при расходе сточных вод 8 м3/сут интенсивность изъятия азота аммонийного падает с 0,29 г/сут до 0,08 г/сут (вариант с Vallisneria spiralis) и с 1,15 г/сут до 0,25 г/сут (вариант с Potamogeton crispus)

Изменение расхода сточных вод с 47 до 6 м3/сут на 1 м3 сооружений приводит

- к снижению интенсивности изъятия биогенных элементов, например, в варианте с Vallisneria spiralis интенсивность изъятия азота аммонийного падает с 0,34 г/сут до 0,1 г/сут, фосфатов с 0,56 г/сут до 0,07 г/сут ( ПБ = 16 г/л), в варианте с Potamogeton crispus соответствующие показатели при ПБ=14 г/л по азоту аммонийному изменяются от 1,03 г/сут до 0,23 г/сут ,

- к увеличению эффективности изъятия биогенных элементов во всех вариантах

Полученные закономерности можно объяснить изменением абиотических факторов (освещенность) в результате увеличения ПБ, что приводит к нарушению процессов фотосинтеза и снижению эффективности (табл 4) и интенсивности (рис 8) изъятия биогенных элементов Снижение интенсивности изъятия биогенных элементов при снижении расхода стоков (рис 9) объясняется тем, что за сутки очистку проходит меньшее количество стоков Снижение расхода стоков увеличивает время контакта ВВР со сточными водами и, соответственно, увеличивает эффективность изъятия биогенных элементов (табл. 5)

Таблица 4

Эффективность изъятия солей азота и фосфора ВВР при различной

плотности биомассы

Показатели Эффективность изъятия солей азота и фосфора, %

Vallisneria spiralis при плотности биомассы Potamogeton crispus при плотности биомассы Potamogeton с Vallisneria 16 г/дм3

7 г/дм3 14 г/дм3 16 г/дм3 4 г/дм3 14 г/дм3

Азот аммонийный 5,1±0,26-64,1±3,21 15,5±0,78-40,0±2,0 15,5±0,7-23,0±1,15 25,4±1,27-61,3±3,07 26,4± 1,32-46,4±2,32 6,8±0,34-27,3±1,37

Азот нитратов 9,1 ±0,46-¿0,5*1,03 1,0±0,05-8,3 ±0,42 0-8,8±0,4 0-23,3± 1,2 1,4±0,07-10,7±0,54 2,9±0,15-7,1±0,36

Фосфаты 4,5±0,23-16,9±0,85 4,2±0,21-12,9±0,65 4,7±0,24-9,8±0,49 3,3±0,17-8,8±0,44 0,8±0,04-30,0±1,5 0,4±0,02-11,4±0,57

В ходе эксперимента при различных параметрах расхода стоков и плотности биомассы ВВР установлено, что извлечение азота нитритов происходит после адаптации растений к очищенным сточным водам и формирования на поверхности корней микробиоценоза (бактерии, водоросли, простейшие), способствующего процессам нитрификации Видовой состав микроорганизмов био-

Таблица 5

Эффективность изъятия Vallisneria spiralis солей азота и фосфора при __плотности биомассы 14 г/дм3, %_ ______

Показатели Расход стоков на 1 MJ сооружений, м'7суткн

47 24 16 12 8 6

Азот аммонийный 15,5±0,78 22,7+1,14 28,2*1,41 32,7*1,64 36,4± 1,82 40,0±2,0

Азот нитратов_ 1,0*0,05 2,3±0,12 3,8*0,19 6,0*0,3 6,8+0,34 8,3+0,42

Фосфаты 4,2*0,21 8,3* 0,4? 8,3*0,42 7,9*0,4 10,0+0,5 12,9+0,65

пленки обрастания корней идентичен видовому составу микроорганизмов активного ила, что свидетельствует о выносе микроорганизмов из третичного отстойника и фиксации их на грунте и корнях растений.

Укрупненные лабораторные исследования проводили с адаптированными к очищенным сточным водам ВВР. Показатели эффективности изъятия солей азота и фосфора адаптированными водными растениями при различной плотности биомассы приведены в табл. 6.

Из приведенных данных следует, что максимальная эффективность изъятия солей азота и фосфора достигнута растениями Vallisneria spiralis.

азот азот нитратов сумма форм аммонийный азота

фосфаты

■ вал,| ис нория спиральная

7 г/дмЗ

□ галл номерля спиральная 14 г/дмЗ

Пваллиснерия спиральная 16 г/лмЗ

□ рдест курчавый 4 r/дмЗ

■ рдеег курчавый 14 г/дйЗ

Рис. 8. Зависимость интенсивности изъятия солей азота и фосфора 1 кг растений Vallisneria spiralis и Poiamogeton crispus от плотности биомассы

Лют аммонийный Азот нитратов сумма форм азота Фосфаты

Рис. 9, Зависимость интенсивности изъятия солей азота и фосфора Potamogetón crispus при различных расходах стоков (плотность биомассы 14 г/дм3) после адаптации при плотности биомассы 7 г/дм3 и расходе стоков 6 м3/сут

Для адаптированных растений влияние плотности биомассы на эффективность изъятия солей азота и фосфора менее существенно, чем для растений до адаптации. Для Potamogetón crispus отмечено в некоторых случаях снижение эффективности и интенсивности изъятия солей азота и фосфора. Это явление сопровождалось ухудшением общего состояния растений, вероятно, связанного с более низкой по сравнению с Vallisneria spiralis способностью к адаптации в специфических абиотических условиях.

Таблица С

Эффективность изъятия солей азота и фосфора адаптированными ВВР при различной плотности биомассы

Показатели Эффективность изъятия солей азота и фосфора, %

Адаптированная Vallisneria spiralis при плотности биомассы Адаптированный Potarnogeton crispus при плотности биомассы

7 г/дм3 14 г/да3 4 г/дм' 14 г/дм'

Азот аммонийный 57,1±2.86-65,7±3,29 62,3*3,12 Щ 68,0±3,4 20,5*1,03 -60,0±3,0 31,8*1,5956,0*2,8

Азот нитратов 18,8±0,94 -!-33,8± 1,69 22,6±1,13 +■ 2б,0±1,3 1,6±0,08 2 7,0± 1,3 5 0* 19,5*0,98

Азот нитритов 16,0±0,8 + 27,0± 1,35 8,9±0,45 -4-22,0±1,1 2,9*0,15-514,3 ±0,72 2,2*0,11 -11,0±0,55

Фосфаты 18,8±0,94 +■ 41,2±2,0б 15,0*0,75 30,0±1,5 2,6±0,13-8,9±0,45 5,0±0,25 * 15,0*0,75

В результате проведенного регрессионного анализа статистических данных разработана математическая модель процессов, представляющая собой линейную зависимость интенсивности изъятия солей азота и фосфора от расхода стоков и плотности биомассы растений Определены уравнения регрессии, коэффициенты детерминации - R2 и коэффициенты корреляции - г

Уравнение регрессии зависимости интенсивности (И) изъятия солей азота и фосфора от расхода стоков и плотности биомассы растений имеет вид

И = 3| + а2 Q + а3 ПБ, (1)

для азота аммонийного И = 1,16 + 0,014 g-0,081 ПБ (2)

(R2 = 0,5, г по Q = 0,324, по ПБ = - 0,633),

для азота нитратов И = 7,59 + 0,028 0-0,4979 ПБ (3)

(R2 = 0,74, г по Q = 0,124, по ПБ = - 0,726),

для фосфатов И = 0,732 + 0,00328 Q - 0,0415 * ПБ (4)

(R2 = 0,8, г по Q = 0,164, по ПБ = - 0,692)

По коэффициенту корреляции (2 - 4) связь между интенсивностью изъятия солей азота и фосфора и расходом стоков оценивается как умеренная и слабая и не рекомендуется к использованию в практических целях По коэффициенту корреляции (2 - 4) связь между интенсивностью изъятия солей азота и фосфора и плотностью биомассы растений оценивается как значительная Указанные связи могут быть использованы в практических целях

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования подтверждают возможность использования ВВР в процессе биологической очистки для снижения содержания солей азота и фосфора Использование Vallisneria spiralis более предпочтительно, чем Potamogeton crispus ввиду лучшей адаптации к качеству стоков, круглогодичного периода вегетации и технологичности выращивания

Глава пятая «Технология снижения биогенных элементов высшими водными растениями в процессе биологической очистки городских сточных вод». Представлены технология и техническое решение снижения содержания солей азота и фосфора в процессе биологической очистки городских сточных вод высшими водными растениями, расчет размеров устройства для изъятия сверхнормативного содержания солей азота и фосфора в очищенных городских сточных водах и эколого-экономической анализ разработанной технологии

На основании результатов многолетних наблюдений составлен материальный баланс по биогенным элементам

N - NI I4+= 14,1 мг/дм3 М-КН<Г=5,6мг/дм3 N-NH4+= 1,4 мг/дм3 К-ЫН4+=0,6мг/дм3 N-N03'=otc N-N03 = 2,6 мг/дм3 N-N03"= 11,2 мг/дм3 N-N03=9,l мг/дм3

N-N02'=otc N-no2 =0,21 мг/дм3 N-N02 =0,08 мг/дм3 N-N02"=0,064MrW

Р04" = 1,93 мг/дм3 Р04" = 1,6 мг/дм3 Р04 = 1,45 мг/дм3 Р04"= 1,19 мг/дм3

камера- —* первая ступень вторая ступень —* устройство

гаситель биологической биологической доочистки

очистки очистки

На рис 10 представлена схема размещения устройства с ВВР для снижения содержания солей азота и фосфора в процессе биологической очистки городских сточных вод При разработке технического устройства для использования водных растений в процессе биологической очистки городских сточных вод для удаления биогенных элементов был использован пакет программы «Компас»

з

Рис 10 Схема размещения устройства с ВВР для снижения содержания солей азота и фосфора в процессе биологической очистки сточных вод 1 - отстойник, 2 - П - образный желоб, 3 - водосборный лоток

Принцип работы устройства сточная вода после биологической очистки на сооружениях с активным илом направляется в третичный отстойник для разделения водно-иловой смеси После отстаивания восходящий поток очищенной воды проходит через водопроницаемые стенки и дно П-образного желоба В желобе происходит доочистка сточных вод ВВР, которые извлекают из сточной воды соли азота (азот аммонийный, азот нитратов, азот нитритов) и фосфора Высоту П-образного желоба выбирают из условия полного погружения растений в толщу воды С целью предотвращения выноса ВВР из желоба стенка, прикрепляемая к водосборному лотку, должна быть выше уровня воды в желобе В качестве материала для изготовления П-образного желоба может быть использована синтетическая сетка с мелкими ячейками (теоретический размер ячейки в свету между нитями основы - 0,119 мм, между нитями утка - 0,867 мм) Расход сточной воды в отстойнике (около 9 м3/сут на 1 м3 сооружений) является достаточным для процесса извлечения солей азота и фосфора Доочи-щенная сточная вода из желоба самотеком поступает в водосборный лоток Из водосборного лотка по трубопроводу очищенная сточная вода отводится в открытый канал очищенных стоков Для стабильной работы устройства необходимо контролировать расход стоков и плотность биомассы растений При увеличении плотности биомассы выше 14 г/дм3 излишки удаляются и направляются на площадки компостирования органических отходов

Величина предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водной среды биогенными элементами при внедрении разработанной технологии составляет 3448,5 тыс руб/год

ВЫВОДЫ

1 На основании аналитического обзора современных технологий и технических решений удаления биогенных элементов из сточных вод установлена возможность использования высших водных растений в технологиях биологической очистки городских сточных вод Эффективность использования ВВР для очистки стоков составляет 2,5 - 97 % по соединениям азота и 6 - 99 % по фосфатам

2 По результатам многолетних наблюдений за качественными и количественными характеристиками городских сточных вод, поступающих на БОС г Перми, как основного объекта исследования, выявлена тенденция увеличения содержания азот- и фосфорсодержащих органических веществ Средниие превышения нормативов ПДС биогенных элементов в биологически очищенных сточных водах, сбрасываемых в природный водный объект (р Кама) составляют азот аммонийный на 17 %, азот нитратов на 2 %, азот нитритов на 35 % и фосфора на 8 %

3 Экспериментально определены оптимальные условия процесса изъятия солей азота и фосфора ВВР при биологической очистке городских сточных вод в качестве ВВР более эффективно и технологично использование Vallisneria spiralis, размещенной в третичном отстойнике, плотность биомассы растений 7 г/дм3, время контакта - 120 мин при расходе сточных вод 11 м3/сут на 1 м3 сооружений

4 В ходе экспериментальных исследований по удалению биогенных элементов установлены закономерности увеличение ПБ растений не изменяет или снижает эффективность изъятия биогенных элементов, а также снижает интенсивность изъятия биогенных элементов, снижение расхода сточных вод (Q) приводит к уменьшению интенсивности и повышению эффективности изъятия биогенных элементов

5 В результате проведенного регрессионного анализа статистических данных разработана математическая модель процессов, представляющая собой линейную зависимость интенсивности изъятия солей азота и фосфора от расхода стоков и плотности биомассы растений Определены уравнение регрессии, коэффициенты детерминации (Л2) и коэффициенты корреляции (г)

6 Разработана технология снижения содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод, включающая техническое устройство для размещения ВВР в третичном отстойнике Технологические параметры работы устройства расход стоков - 11 м3/сут на 1 м3 сооружений, плотность биомассы растений Vallisneria spiralis - 7 г/л, достигаемая эффективность удаления азота аммонийного - 66 %, азота нитратов - 34 %, азота нитритов - 27 %, фосфатов - 41 % Предотвращенный экологический ущерб от внедрения технологии составляет 3448,5 тыс руб/год

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Калинина Е В Оптимизационные решения для удаления биогенных элементов при биологической очистке сточных вод/ Я И Вайсман, JI.B Рудакова, Е.В.Калинина// Экологический менеджмент Пути снижения экологической нагрузки и оптимального использования природных ресурсов материалы международной конференции Амстердам, 26 - 28 ноября 2003 Amsterdam, 2003 С 149 - 155

2 Калинина ЕВ Оптимизационные решения для удаления биогенных элементов при биологической очистке сточных вод/ Я И Вайсман, JIВ Рудакова, Е В Калинина// Шестой международный конгресс - Вода экология и технология «Экватек-2004» материалы конгресса Часть II Москва, 1 - 4 июня 2004 С 673 -674

3 Калинина Е В Интенсификация биологической очистки городских сточных вод/ Е В Калинина// Вопросы охраны окружающей среды 3-й сборник научных трудов, Перм гос техн ун-т Пермь,2005 С 77-86

4 Калинина Е В Методы снижения содержания солей азота и фосфора в сточных водах в процессе биологической очистки/ Е В Калинина // Экология проблемы и пути решения- материалы XIV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (21 - 22 апреля 2006 г , г Пермь) Пермь, 2006 С 140-143

5 Калинина Е В Очистка сточных вод от биогенных элементов с помощью водных растений/ Я И Вайсман, JIВ Рудакова, Е В Калинина// Материалы всероссийского семинара заведующих кафедрами экологии и охраны окружающей среды, Пермь, 2006 С 54-61

6 Калинина Е В Использование водных растений для удаления солей азота и фосфора из биологически очищенных сточных вод/ Я И Вайсман, JIВ Рудакова, Е В Калинина// Седьмой международный конгресс - Вода экология и технология «Экватек-2006» материалы конгресса Часть I Москва, 30 мая -2 июня 2006 Москва, 2006 С 70

7 Калинина Е В Использование водных растений для доочистки сточных вод от биогенных элементов/ Я И Вайсман, JIВ Рудакова, Е В Калинина// Экология и промышленность России 2006 №11, С 9-11

8 Патент РФ на полезную модель № 58118 от 10 11 2006 Устройство для биологической очистки сточных вод/Я И Вайсман, JIВ Рудакова, Е В Калинина

9 Калинина Е В Закономерности изъятия солей азота и фосфора высшими водными растениями в процессе биологической очистки сточных вод/ Е В Калинина // Проблемы геологии, охраны окружающей среды и управление качеством экосистем материалы всероссийской научно-практической конференции Оренбург ИПК ГОУ ОГУ, 2006 С 114-118

10 Калинина Е В Применение высших водных растений для удаления биогенных элементов на сооружениях биологической очистки/ Е В Калинина // Актуальные проблемы химической технологии и подготовки кадров материалы Всероссийской научно-практической конференции (28 - 29 сентября 2006 г, г Стерлитамак) Стерлитамак, 2006 С. 328 - 333

11 Калинина Е В Снижение содержания соединений азота и фосфора высшими водными растениями в процессе биологической очистки/ Е В Калинина //Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений Механизация строительства Охрана окружающей среды сборник рефератов и научных статей студентов - дипломников и аспирантов автодорожного факультета. Пермь Изд-во Перм гос техн ун-т, 2006 С 115-121

12 Калинина ЕВ Удаление биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод высшими водными растениями/ Е В Калинина, J1В Рудакова//Сборник научных трудов ПГТУ Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса Охрана окружающей среды -Пермь Изд-во Перм гос техн ун-т, 2007, С 230-244

Подписано в печать 18 04 2007 Бумага ВХИ Формат 60X90/16 Набор компьютерный Тираж 100 экз Уел печ л 1,0 Заказ № 577/2006

Отпечатано в типографии издатетьства Пермского государственного технического университета Адрес 614990, г Пермь, Комсомольский пр , 29, 113 тел (342)219-80-33

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Калинина, Елена Васильевна

Введение.

ГЛАВА 1. Современные технологии и технические решения по удалению солей азота и фосфора в процессе биологической очистки сточных вод.

1.1. Биохимия и микробиология процессов трансформации солей азота в процессе биологической очистки сточных вод.

1.2. Биохимия и микробиология процессов трансформации солей фосфора в процессе биологической очистки сточных вод.

1.3. Технологии совместного удаления солей азота и фосфора.

1.4. Использование водных растений для удаления биогенных элементов.

1.4.1. Ботанические площадки.

1.4.2. Фитофильтрационные устройства.

1.4.3. Биологические пруды.

1.4.4. Искусственные заболоченные участки.

1.4.5. Биоплато.

1.4.6. Биоинженерные сооружения.

ГЛАВА 2. Программа, объемы и методы исследования.

2.1. Характеристика высших водных растений.

2.2. Программа эксперимента.

2.3. Определение содержания биогенных элементов.

ГЛАВА 3. Оценка влияния биологических очистных сооружений г. Перми на природный водоем (р.Кама).

3.1. Характеристика химического состава и объема городских сточных вод поступающих на биологическую очистку и очищенных.

3.2. Основные расчетные нормы технологических процессов по отдельным сооружениям технологической схемы.

ГЛАВА 4. Закономерности изъятия солей азота и фосфора высшими водными растениями из биологически очищенных сточных

4.1. Закономерности изъятия солей азота и фосфора высшими водными растениями из биологически очищенных сточных вод, полученные в ходе лабораторных исследований.

4.2 Закономерности изъятия солей азота и фосфора высшими водными растениями из биологически очищенных сточных вод, полученные в ходе укрупненных лабораторных исследований.

4.3. Закономерности изъятия солей азота и фосфора высшими водными растениями из биологически очищенных сточных вод.

4.4. Статистическая обработка данных экспериментальных исследований.

ГЛАВА 5. Технология снижения содержания биогенных элементов высшими водными растениями в процессе биологической очистки городских сточных вод.

5.1. Техническое решение и технология снижения содержания солей азота и фосфора в процессе биологической очистки сточных вод с использованием ВВР.

5.2. Расчет размеров устройства для изъятия сверхнормативного содержания солей азота и фосфора в сточных водах после биологической очистки городских сточных вод.

5.3. Оценка величины предотвращенного экологического ущерба при использовании технологии снижения содержания солей азота и фосфора ВВР в процессе биологической очистки городских сточных

Введение Диссертация по биологии, на тему "Снижение содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод высшими водными растениями"

Актуальность темы. Биологическая очистка - наиболее распространенный способ удаления органических веществ из городских сточных вод (Жмур Н.С., 1997 г.). В России биологические очистные сооружения (БОС) составляют около 55% от общего числа всех очистных сооружений. Современное природоохранное законодательство России предъявляет одни из самых высоких требований в мире к качеству очищенных сточных вод, сбрасываемых в природные водоемы (Федеральный Закон «Об охране окружающей среды»).

В последние десятилетия отмечается тенденция изменения качественного состава городских сточных вод за счет увеличения доли трудноокисляемых азот- и фосфорсодержащих органических веществ. Многие БОС, запроектированные 40 - 45 лет назад в соответствии с природоохранными нормативами того времени, по техническим причинам, не могут обеспечить соблюдения современных требований предельно-допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ в природные водоемы, в том числе биогенных элементов (солей азота и фосфора). В бытовые сточные воды азот поступает из выделений человека (до 90 %), а фосфор из синтетических моющих средств (50

- 70 %) и выделений человека (30-50 %). Фактическая эффективность очистки городских сточных вод от биогенных элементов на БОС г. Перми составляет 26

- 42 % по фосфатам (в пересчете на фосфор) и 90 - 95 % по азоту аммонийному. Поступление биогенных элементов в природный водоем в концентрациях, превышающих предельно-допустимые, приводит к эвтрофированию (цветению) водоема и гибели водной флоры и фауны.

В связи с этим, актуальной становится разработка методов и технологий по снижению содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод. По литературным данным (Магмедов В.Г., 1988; Эйнор Л.О., 1990; Чистяков Н.Е., 1992; Матвеев В.И., 1997; Кравец В.В., 1999; Скирдов И.В., 1999; Савельева Л.С., 2000; Леонов А.М., 2000; Бондаренко В.В., 2000; Курцевич Е.П., 2001; Гмызина Н.Б., 2003¡Верещагина И.Ю., 2004;) эффективным методом является использование высших водных растений (ВВР). В то же время, недостаточно сведений об использовании ВВР в технологии биологической очистки сточных вод, закономерностях изъятия солей азота и фосфора ВВР в зависимости от технологических параметров, отсутствует информация об использовании ВВР в климатических условиях Западного Урала, отсутствует обоснование подбора ВВР и технологии.

Научная новизна работы состоит в том, что:

• разработано техническое устройство для использования ВВР в процессе биологической очистки городских сточных вод и обосновано его использование в третичном отстойнике (патент РФ на полезную модель № 58118 от 10.11.2006 г.);

• получены зависимости интенсивности поглощения солей азота и фосфора ВВР в биологически очищенных сточных водах от расхода сточных вод и плотности биомассы растений;

• разработана математическая модель, описывающая зависимость интенсивности изъятия солей азота и фосфора ВВР от расхода сточных вод и плотности биомассы растений.

Объект исследования - городские сточные воды, поступающие на биологические очистные сооружения г. Перми; высшие водные растения, извлекающие соли азота и фосфора.

Предмет исследования - качественные и количественные характеристики городских сточных вод, закономерности изъятия солей азота и фосфора из биологически очищенных сточных вод высшими водными растениями.

Методы исследований. В работе использовался комплекс методов исследований: теоретические исследования, обобщение опыта отечественных и зарубежных исследователей, системный анализ, математическое моделирование, математическая статистика, корреляционно - регрессионный анализ, анализ материальных потоков, материального баланса, физико химические и гидробиологические методы, экспериментальные исследования с применением лабораторных и укрупненных лабораторных установок.

Цель работы: заключалась в разработке технологии и технических решений по снижению содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод высшими водными растениями.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Оценить возможность использования ВВР для удаления биогенных 4 элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод на основании анализа литературных источников.

2. На примере БОС г. Перми провести исследование условий функционирования биологических очистных сооружений, как источников загрязнения природных водоемов биогенными элементами. Составить материальный баланс биогенных элементов в процессе биологической очистки.

3. Экспериментально обосновать возможность использования ВВР в технологии биологической очистки городских сточных вод. Определить оптимальные условия процесса: виды ВВР, плотность посадки, общую биомассу, место размещения.

4. Изучить закономерности изъятия солей азота и фосфора ВВР в зависимости от технологических параметров: расхода сточных вод (0 и плотности биомассы растений (ПБ). Разработать математическую модель процесса.

5. Разработать технологию снижения содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод ВВР и техническое устройство для минимизации антропогенного воздействия БОС.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Биологические очистные сооружения являются источником загрязнения природных водоемов биогенными элементами.

2. Интенсивность и эффективность изъятия солей азота и фосфора валлиснерией спиральной и рдестом курчавым зависят от технологических параметров (расхода стоков () и плотности биомассы ПБ растений).

3. Математическая модель, описывающая зависимость интенсивности изъятия солей азота и фосфора от расхода стоков и плотности биомассы растений, построена по результатам проведенного регрессионного анализа статистических данных носит линейный характер.

4. На основе установленных закономерностей изъятия биогенных элементов ВВР разработано техническое устройство, позволяющее использовать ВВР в технологии биологической очистки городских сточных вод на завершающих этапах (третичные отстойники).

Практическая значимость работы состоит в том, что:

• разработана технология снижения содержания солей азота и фосфора ВВР в процессе биологической очистки городских сточных вод;

• определен предотвращенный экологический ущерб при использовании ВВР для снижения содержания солей азота и фосфора в процессе биологической очистки городских сточных вод;

• разработаны рекомендации по оптимизации биологической очистки сточных вод г. Перми;

• результаты исследований используются в учебном процессе в курсах лекций по дисциплинам «Общая экология», «Основы микробиологии и биотехнологии» рабочего учебного плана подготовки специалистов по направлению «Защита окружающей среды».

Основные положения диссертации отражены в 12 научных работах публикациях. Общий объем которых составляет 3,7 п.л., из них лично автора -2,6 п.л.

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.); VI и VII Международных конгрессах «Вода: экология и технология» («Экватек-2004», «Экватек-2006», г. Москва); Международной научно - практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология: проблемы и пути решения» (г. Пермь, 2006 г); Всероссийской научно - практической конференции «Проблемы геологии, охраны окружающей среды и управление качеством экосистем» (г. Оренбург, 2006 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы химической технологии и подготовки кадров» (г. Стерлитамак, 2006 г.).

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, 2 приложений, список литературы включает 200 источников, в том числе 47 иностранных. Объем диссертации составляет 154 страницы машинописного текста, включающих 35 таблиц и 33 рисунка.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Калинина, Елена Васильевна

Выводы:

1. Применение ВВР в процессе биологической очистки городских сточных вод для снижения содержания солей азота и фосфора возможно при использовании специального устройства;

2. На БОС г. Перми для достижения содержания солей азота и фосфора на уровне нормативов ПДС применения ВВР необходимо сочетать с комплексом других технологических мероприятий;

3. Применение комплекса технологических мероприятий позволит избежать платы за сверхнормативный сброс загрязняющих веществ в поверхностный водный объект в среднем 4288900,3 руб/год;

4. Величина предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водной среды составляет 3448,5 тыс.руб/год.

Заключение.

В данной работе решены следующие задачи:

1. На основании аналитического обзора современных технологий и технических решений удаления биогенных элементов из сточных вод установлена возможность использования высших водных растений в технологиях биологической очистки городских сточных вод. Эффективность использования рассмотренных технологий составляет 2,5 - 97 % по соединениям азота и 6 - 99 % по фосфатам.

2. По результатам многолетних наблюдений за качественными и количественными характеристиками городских сточных вод, поступающих на БОС г.Перми, как основного объекта исследования, выявлена тенденция увеличения содержания трудноокисляемых азот- и фосфорсодержащих органических веществ. Установлено превышение нормативов ПДС биогенных элементов в биологически очищенных сточных водах, сбрасываемых в природный водный объект (р. Кама). Составлен материальный баланс биогенных элементов в процессе биологической очистки.

3. Экспериментально определены оптимальные условия процесса изъятия солей азота и фосфора из биологически очищенных сточных вод: в качестве ВВР более эффективно и технологично использование валлиснерии спиральной, размещенной в третичном отстойнике, плотность биомассы растений 7 г/дм3, время контакта 120-240 мин при расходе сточных вод 11-6 м3/сут на 1 м3 сооружений.

4. В ходе экспериментальных исследований по удалению биогенных элементов установлены закономерности: увеличение плотности биомассы растений не изменяет или снижает эффективность изъятия биогенных элементов, а также снижает интенсивность изъятия биогенных элементов; снижение расхода сточных вод приводит к уменьшению интенсивности и повышению эффективности изъятия биогенных элементов.

5. В результате проведенного регрессионного анализа статистических данных разработана математическая модель процессов, представляющая собой линейную зависимость интенсивности изъятия солей азота и фосфора от расхода стоков и плотности биомассы растений. Определены уравнение регрессии, коэффициенты детерминации (/?) и коэффициенты корреляции (г). Уравнение регрессии зависимости интенсивности (И) изъятия солей азота и фосфора от расхода стоков и плотности биомассы растений имеет вид

И = а, + а2 • <2 + а3 • ПБ.

По значению коэффициента корреляции (-0,683) связь между интенсивностью изъятия солей азота и фосфора и плотностью биомассы растений оценивается как значительная.

6. Разработана технология снижения содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки сточных вод, включающая техническое устройство для размещения ВВР в третичном отстойнике. Технологические параметры работы устройства: расход стоков - 11-6 м3/сут на 1 м3 сооружений; плотность биомассы растений валлиснерии спиральной - 7 г/дм3; достигаемая эффективность удаления азота аммонийного - 66 %, азота нитратов - 34 %, азота нитритов - 27 %, фосфатов - 41 %.

7. Предотвращенный экологический ущерб от внедрения технологии составляет 3448,5 тыс.руб/год. Применение разработанной технологии позволит избежать платы за сверхнормативный сброс биогенных элементов в поверхностный водный объект в среднем 4288900,3 руб/год.

В результате этого решена основная задачи работы: разработана технология снижения содержания биогенных элементов в процессе биологической очистки городских сточных вод высшими водными растениями и техническое устройство для минимизации антропогенного воздействия БОС.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Калинина, Елена Васильевна, Пермь

1. Адлер Ю.П. Новые идеи в планировании эксперимента. Изд. «Наука». -М.: 1969.-336 с.

2. Адлер Ю.П., Маркова Е.Д. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: «Наука», 1976. -279 с.

3. Адлер Ю.П. Предпланирование эксперимента. М.: Знани, 1978. - 72 с.

4. Адлер Ю.П. Теория эксперимента: прошлое, настоящее, будущее. М.: Знание, 1982. -64 с.

5. Алексеев М.И., Медведев И.Г. Содержание азота и фосфора в осветленных сточных и возвратных иловых водах / Водоснабжение и санитарная техника. 1998. - №6. - с.18 - 19.

6. Арапова A.B. Биологическое удаление азота и фосфора из городских сточных вод/ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. - 2004. - 142 с.

7. Асонов A.M., Ильясов О.Р. Фитофильтр для очистки сточных вод/ Патент RU 2149836 С1 С 02F 3/32/ Опубликовано 27.05.2000.

8. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами; АН СССР, Ин т физ. химии. - М.: Наука, 1977. - 355 с.

9. Биологический энциклопедический словарь/ Главный редактор М.С.Гиляров -2-е изд., исправл. М.: Советская энциклопедия, 1989. - 864 с.

10. Ю.Бондарев A.A., Ильинская Н.М., Якунина J1.H. Очистка сточных вод от азота путем нитрификации и денитрификации в свободном объеме /Труды института «ВОДГЕО». Москва. - 1979.

11. П.Бондарев A.A., Корнеева Е.А., Троян О.С., Шеломков A.C. Очистка сточных вод от аммонийного азота/ Труды института «ВОДГЕО». -Москва. 1986.

12. Бондарев A.A., Ильинская Н.М., Якунина J1.H. Очистка сточных вод производства кристаллического лизина/ Труды института «ВОДГЕО». -Москва. 1982.

13. З.Бондарев A.A., Ильинская Н.М., Будько Н.С. Технологический расчет сооружений для биологической очистки сточных вод от соединений азота/ Труды института «ВОДГЕО». Москва. - 1983.

14. Н.Бондарев A.A. Удаление соединений азота из сточных вод /Тезисы докладов Всесоюзного научно технического совещания «Очистки природных и сточных вод». - Москва. - 1989.

15. Бондаренко В.В. Охрана водных объектов от загрязнения сточными водами и рассредоточенным стоком с помощью биоинженерных систем/ Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Екатеринбург, 2000. 38 с.

16. Бондаренко В.В. Некоторые аспекты использования биоинженерных систем в защите водоисточников от загрязнений/ Водное хозяйство России. 2001. Т 3. -№ 4. -с. 361 -363.

17. П.Боровиков В.П., Боровиков И.П. Statistica. Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. V.: Информационно - издательский дом «Филин», 1997. - 608 с.

18. Боровиков В.П. Популярное введение в программу Statistica. М.: КомпьютерПресс, 1998. - 267 с.

19. Боровиков В.П. Statistica: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2001. - 656 с.

20. Бояршинов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. М.: Химия, 1969. - 574 с.

21. Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга. М.: Изд. МГУ, 1985.- 158 с.

22. Ваулин Г.Л., Зубарева Э.Л. Валлиснерия в Верхне Тагильском водоеме охладителе/ Сборник статей «Структура и функции водных биоценозов, их рацииональное использование и охрана на Урале. -Свердловск, 1979. - стр. 23 - 24.

23. Величанская Л.А., Соломенцева И.М., Герасименко Н.Г. Очистка воды основным сульфатом алюминия/ Водоснабжение и санитарная техника. 1990. - №8. -с. 11-14.

24. Верещагина И.Ю., Василевская Н.В. Искусственное биоплато в арктических широтах/ Экология производства. 2004. № 4. - с. 50 - 54.

25. Винберг Г.Г., Остапеня П.В., Сивко Т.Н., Левина Р.И. Биологические пруды в практике очистки сточных вод/ под ред. Остапеня П.В. -Минск, «Беларусь», 1966.-231 с.

26. Водозаборно очистные сооружения и устройства: Учебное пособие/ М.Г.Журба, Ю.И.Вдовин, Ж.М.Говорова; под ред. М.Г.Журбы. - М.: 00 «Издательство Астрель»: ООО «Издательство ACT» , 2003. - 567 с.

27. Водоросли: Справочник. АН УССР, Ин т ботаники им. Н.Г.Холодного; Вассер С.П. и др. - Киев: Наукова думка, 1989. - 604 с.

28. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба М.: Госком РФ по охране окружающей среды , 1999 . - 60 с.

29. Гандурина Л.В., Буцева Л.Н., Штондина B.C., Акимов В.Ю., Рубекин С.Е., Степанов В.А. Реагентный способ удаления соединений фосфора из сточных вод/ Водоснабжение и санитарная техника. 2001. - № 4.с. 18-20.

30. Геометрия, 7- 9: Учеб. для общеобразоват. учреждений/ Л.С.Атанасян, В.Ф.Бутузов, С.Б.Кадомцеви др. 14-е изд. - М.: Просвещение, 2004. -384 с.

31. Гмызина Н.Б. Защита водных объектов от загрязнения нефтепродуктами с помощью биоинженерных систем/ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Екатеринбург, 2003. - 165 с.

32. Горский В.Г. и др. Планирование промышленного эксперимента: (модели динамики). М.: Металлургия, 1978. - 112 с.

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

34. ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025 2000 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий».

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

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

37. ГОСТ Р 51000.3 96 «Общие требования к испытательным лабораториям».

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

39. ГОСТ 6709 72 «Вода дистиллированная. Технические условия».

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

41. ГОСТ 8.315 97 «Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов».

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

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

44. ГОСТ Р 8.568 97 «Аттестация испытательного оборудования».

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

46. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах. Л.: Хиимя, 1982.-215 с.

47. Даниэльс Ф., Ольберти Р. Физическая химия. М.: Мир, 1978. - 638 с.

48. Дедьков Ю.М., Коничев М.А., Кельина С.Ю. Методы доочистки сточных вод от фосфатов/ Водоснабжение и санитарная техника. 2003. -№ 11.-с. 25-32.

49. Дикиева Д.М., Петрова И.А. Химический состав макрофитов и факторы, определяющие концентрацию минеральных веществ в высших водных растениях/ Гидробиологические процессы в водоемах. Под ред. И.М. Распопова,- Д.: «Наука», 1983. -318 с.

50. Дин Яньхуа. Исследование образцового проекта системы очистки сточных вод на увлажненных землях с зарослями тростника/ Chim J. Environ. Sei. — 1992.- №2, p. 13 -15.

51. Диренко A.A., Кнуса Е.М. Использование высших водных растений в практике очистки сточных вод и поверхностного стока/ Сантехника, отопление и кондиционирование. 2006. - № 5, стр. 16-19.

52. Дмитриева Н.Г., Эйнор JI.O. Роль макрофитов в превращении фосфора в воде/ Водные ресурсы. 1985. - №5, стр. 104 - 109.

53. Догадаева О.С., Андреева Л.П. Процессы нитрификации и денитрификации в аэротенках/ Жилищное и коммунальное хозяйство. -1992. № 3.-е. 41-43.

54. Евстратова К.И., Кижина H.A., Малахова Е.Г. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1990. - 487 с.

55. Жмур Н.С. Управление процессом и контроль результата очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М: Луч, 1997. - 172 с.

56. Жмур Н.С. Интенсификация процессов удаления соединений азота фосфора из сточных вод. М.: АКВАРОС, 2000. - 94 с.

57. Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: АКВАРОС, 2003. -427 с.

58. Загорский В.А., Эль Ю.Ф. Реконструкция очистных сооружений канализации больших городов/ Водоснабжение и санитарная техника. -1996,- №6. -с. 11-13.

59. Иваненко И.И. Режим поступления и очистка городских сточных вод от азота и фосфора/ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт - Петербург: Государственный архитектурно - строительный институт. - 1996.

60. Имхофф Карл, Имхофф Клаус Р. Справочник по городским сточным водам. -Харьков, 1997. 549 с.

61. Инкина Г.А. Микрофлора в обрастаниях высших водных растениях/ Гидробиологический журнал. 1989. - Т 25. - № 4 - с. 54 - 57.

62. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Химия воды и микробиология. 3-е изд. перераб и доп. - Москва.: Стройиздат, 1995. - 206 с.

63. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М.: Химия, 1978. -624 с.

64. Козлова Т.А., Сивоглазов В.И. Растения водоема: Учебное пособие. -М.: Эгмонт россия Лтд. 2002 г. 64 с.

65. Корбридж Д. Фосфор: Основы химии, биохимии, технологии/ Пер. с англ. О.В.Рудницкой; под ред. Э.Е.Нифантьева-М.: Мир, 1982. 680с.

66. Короткевич Л.Г. К вопросу использования водоохранно очистных свойств тростника обыкновенного/ Водные ресурсы. - 1976. - №5, стр. 16-17.

67. Кравец В.В., Бухгалтер Л.Б., Акользин А.П., Бухгалтер Б.Л. /Высшая водная растительность как элемент очистки промыленных сточных вод/ Экология и промышленность России. 1999. - № 8. - с. 20 - 23.

68. Кравец В.В., Мережко О.И. Способ биологической очистки поверхностных вод. Патент № 3550345 (811).— 1983.

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

70. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. -Киев: Вища школа, 1981.-327 с.

71. Кульский Л.А., Накорческая В.Ф. Химия воды. Фихико химические процессы обработки природных и сточных вод. - Киев: Вища школа, 1983.-239 с.

72. Курде Ц.Р. Определитель простейших, найденных в активном иле. М. ВНИИПКНефтехим, 1969. - 144 с.

73. Курцевич Е.П., Потехин С.А., Солдатов Ю.Н., Олонцев В.М., Дротченко В.И. Использование эйхорнии для очистки промстоков/ Экология и промышленность России. 2001. - № 2 г. - с. 21-23.

74. Кутузова Р.С., Трибис Ж.М. Взаимосвязь возбудителей автотрофного и гетеротрофного процессов нитрификации / Почвоведение. 1989. № 3. -с 24 - 29.

75. Леенсон И.А. Почему и как идут химические реакции. М.: МИРОС, 1995.- 176 с.

76. Лукиных H.A., Липман Б.Л., Криштул В.П. Методы доочистки сточных вод. М.: Стройиздат, 1978. - 156 с.

77. Лукиных H.A. Очистка городских сточных вод от биогенных веществ: Обзор информ. Сер. Водоснабжение и канализация. М.: МЖКХ РСФСР. АКФ им. К.Д.Памфилова. Ин - т экономики жилищно -коммунального хоз - ва, 1989. - 64 с.

78. Лукьянов А.Б. Физическая и коллоидная химия. М.: Химия, 1988. -285 с.

79. Лю Хун, Лю Ин, Гу дин-фаэ. Очистка сточных вод с помощью водных растений/ Экология и промышленность России. 1999. - № 2. с. 13 - 14.

80. Лю Хун., Хэ Цэнпин, Лю Ин, Чтэн Уен. Исследование методов биологической очистки сточных вод/ Водоснабжение и санитарная техника. 1999. - № 2. с. 36 - 37.

81. Магмедов В.Г., Стольберг Ф.В., Беличенко Ю.П. Биоинженерные системы для охраны водных объектов от загрязнения/ Гидротехника и мелиорация. 1984. - № 1. - с. 68 - 69.

82. Магмедов В.Г. Эффективность инфильтрационного биоплато как водоохранного сооружения многоцелевого назначения/ Водные ресурсы. 1986. - № 6. - с. 93 - 100.

83. Магмедов В.Г. Основные типы водоохранных сооружений, использующие очистные свойства сообществ макрофитов/ Водные ресурсы. 1988. - №2. - с. 150 - 155.

84. Макашовский Н.С. Очистка сточных вод. М., Изд - во М - ва коммун, хозяйства РСФСР, 1961.-352 с.

85. Матвеев В.И., Чистяков Н.Е., Кузнецов Ю.Р./ Способ очистки сточных вод/ Патент RU 2081852 С1 С 02F 3/32/ Опубликовано 20.06.97.

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

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

88. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрит -ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом ГриссаПНДФ 14.1:2.3-95.

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

90. Методика выполнения измерений рН в водах потенциометрическим методом ПНДФ 14.1:2:3:4.121-97.

91. Методика выполнения измерений содержания сухого остатка растворенных веществ в сточных водах РД 118.02.8-89.

92. Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации. Изд. 3-е, перераб и доп. М.: Стройиздат, 1977. - 304 с.

93. Методические указания по определению эколого экономической эффективности технологических процессов и производств в дипломных проектах и работах. - М.: МХТИ им Д.И.Менделеева, 1985. - 48 с.

94. Методы исследования качества воды водоемов. М.: Медицина, 1990.-247 с.

95. Мешенгиссер Ю.М., Вербицкий Г.П. Удаление аммонийного азота при использовании мелкопузырчатых полиэтиленовых аэраторов/ Водоснабжение и санитарная техника. 2000. - № 7. - с. 30 - 31.

96. МИ 2335 95 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа».

97. Мишуков Б.Г. Биологическое удаление азота и фосфора из городских сточных вод/ Вода и экология. 2004. - №3. - с. 31 - 33.

98. Морозов Н.В., Петрова Р.Б., Петров Г.Н. Роль высших водных растений в самоочищении рек от нефтяного загрязнения/ Гидробиологический журнал. 1969. - № 4. - Т V - с. 73 - 78.

99. МР 18.1.04 2003 «Система контроля качества результатов анализа проб объектов окружающей среды».

100. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. - 340 с.

101. Налимов В.В., Голикова Т.И. Логические основания для планирования эксперимента. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Металлургия, 1981.- 151 с.

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

103. Николаев А.Н., Большаков Н.Ю. Биологическая очистка городских сточных вод: математическая модель/ Экология и промышленность России.- 2001. -№ И.-с. 8-10.

104. Николаев А.Н., Крючихин Е.М. Очистка сточных вод до требований экологических нормативов на сброс в водоемы/ Экология и промышленность России. 2003. - №7. - с. 17-19.

105. Оксиюк О.П., Стольберг Ф.В. Управление качеством воды в каналах. Киев, «Наукова думка», 1986. - 248 с.

106. Пилипенко А.Т., Фалендыш Н.Ф., Пархоменко Е.П. Состояние алюминия в водных растворах/ Химия и технология воды. 1982. - Т. 4. - № 2.

107. Постановление Правительства Российской Федерации № 167 от 12 февраля 1999 г. «Об утверждении правил пользования системамикоммунального водоснабжения и канализации в РФ» (в ред. Правительства РФ от 08.08.2003 №475).

108. Постановление Правительства Российской Федерации № 632 от 28 августа 1992 г. «Об утверждении порядка определения платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия».

109. Постановление администрации г. Перми от 26 июня 2003 г. №1899 «Об утверждении нормативов сброса загрязняющих веществ со сточными водами в централизованную систему коммунальной канализации г. Перми».

110. Разумовский Э.С., Залетова H.A. Удаление биогенных элементов из городских сточных вод/ Водоснабжение и санитарная техника. 1991. -№6.-с. 26-28.

111. Разумовский Э.С. Глубокая очистка сточных вод/ Водоснабжение и санитарная техника. 1992. - № 6. - с. 22 - 24.

112. Решение Пермской городской думы №128 от 24 декабря 2002 г. «Об утверждении «Правил приема сточных вод в централизованную систему коммунальной канализации г. Перми»» (в ред. Пермской городской думы от 22.03.2005 №35/

113. Ружицкая O.A. Микробиологическая специфика системы удаления фосфатов с помощью армированного загрузочного материала/ Материалы VI международного конгресса «Вода: Экология и технология «Экватек 2004»/ / Тезисы докладов. - Москва. - 2004. с. 654-655.

114. Савельева Jl.С., Эпов А.Н. Очистка сточных вод на биоплато/ Экология и промышленность России. 2000. - № 8. - с. 26 - 28.

115. Синев О.П. Интенсификация биологической очистки сточных вод. -Киев: Техника, 1983. 110 с.

116. Скирдов И.В., Альманейфи A.A. Интенсификация очистки сточных вод в биологических прудах/ Водоснабжение и санитарная техника. -1999. -№ 2. с. 28 -31.

117. Смирнов В.Б., Гецина Г.И. Интенсификация работы аэротенков на станции биологической очистки/ Водоснабжение и санитарная техника. 1995.-№12.-с. 29-31.

118. Смирнова H.H. Эколого-физиологические особенности корневой системы прибрежно-водной растительности/ Гидробиологический журнал 1980. - №3, стр. 26-27.

119. СНиП 2.04.05 91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

120. СНиП 23 05 - 95 «Естественное и искусственное освещение».

121. Соколова Е.В., Троян О.С. Удаление биогенных элементов из сточных вод в зарубежной и отечественной практике: Обзор, информ., вып. 3. -М.: ВНИИНТПИ, 1999. с. 64.

122. Справочник по очистке природных и сточных вод/ Пааль Л.Л., Кару Я.Я., Мельдер Х.А., Ромин Б.Н. М.: Высшая школа. - 1994. - 336 с.

123. Технологический регламент цеха биологической очистки сточных вод.

124. Тимофеева С.С. Биотехнология обезвреживания сточных вод/ Химия и технология воды. 1995. - Т. 17. - № 5.

125. Фауна аэротенков: Атлас/ АН СССР, Зоол. Ин т Кутикова Л.А.. -Л.: Наука, 1984.- 264 с.

126. Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента (планирование регрессионных экспериментов). М.: Наука, 1971. - 312 с.

127. Храмцова Т.Г., Стом Д.И., Выгода В.А. Использование макрофитов для доочистки городских сточных вод/ Проблемы экологии. Чтения памяти проф. М.М. Кожова. -Иркутск, 1995. Вып. 2. с. 260- 262.

128. Чен Юаньгао, Дай Цюаньюй,Пи Юй,Чжан Хан. Исследование условий роста водного гиацинта в серебросодержащих сточных водах и определение предела безвредного для него содержания серебра в таких водах./ J. Ecol. — 1992,- №2, стр. 11-14.

129. Черненко А.Н., Волошин И.О. Интенсификация процессов биологической очистки сточных вод/ Экология и промышленность России. 1998. - № 8. - с. 33 - 36.

130. Чернышев В.Н., Куликова Н.И., Ракульцев A.A. Очистка сточных вод от фосфора: в порядке обсуждения/ Водоснабжение и санитарная техника. 2001. - № 1. с. 18 -20.

131. Чистяков Н.Е., Калинин И.В., Матвеев В.И. Способ очистки сточных вод/Патент SU 1719320 Al С 02F 3/32/ Опубликовано 15.03.92.

132. Шак У. Российско датская установка удаления азота из сточных вод в Курьянове/ Водоснабжение и санитарная техника. - 1996. - № 1. -с. 10-11.

133. Шеломков A.C./ Водоснабжение и санитарная техника/ Технология одностадийного процесса нитри денитрификации. - 1996. - № 6. с. 19 -21.

134. Эйнор JI.O. Ботаническая площадка биоинженерное сооружение для доочистки сточных вод// Водные ресурсы. - 1990. - № 4. - с. 140 — 161.

135. Эпов А.Н. Проектирование очистных сооружений с внедрением процесса удаления биогенных элементов/ Материалы IV международного конгресса «Вода: Экология и технология «Экватек -2000»/ / Тезисы докладов. Москва. - 2000. с. 597.

136. Яковлев C.B., Скирдов И.В., Швецов В.Н., Бондарев A.A. Технологический расчет современных сооружений биологическойочистки сточных вод/ Водоснабжение и санитарная техника. 1994. -№ 2.-с. 27-29.

137. Яковлев С.В., Воронцов Ю.В. Водоотвеедние и водоочистка сточных вод/ Учебник для вузов.: М.: АСВ, 2004 - 704 с.

138. Biological Nutrient Removal (BNR) Operation in Wastewater Treatment Plants. WEF Manual of practice. -1992. № 30. - 274 p.

139. Bruce E.Rittman, Perry L.McCarry/ Environmental Biotechnology: Principles and Applications/ The McGraw Hill Companies, Inc./ New York.-2001.-754 p.

140. Bunemann H., Feldmann M., Hempel D.C. Nitrification mit immobilisierten Bakterien. Wasser Abwasser, 132 (12). - 1991. - s.686 -689.

141. Curds C.R., Hawkes H.A. Eds. Ecological aspects of used water treatment/ Vol. 2. Acad. - London. - 1983. p. -12 -15.

142. Dawson G.F., Loveridge R.F., Bone D.A. Grop production and sewage treatment using gravel bed hydroponic erridation/ Ibid. — 1989,- №2, p. 2123.

143. Diesterweg G., Paseik I., Lawson S.F. Tower Biology and its application for the nitrification/ denitrification of ammonia - rich wastewater. Proc. 40th Ind. Wast conf.,Purdue Univ. - 1980. - p. 535 - 542.

144. Engwirda S. A new technology in waste water treatment. Phoenix Int. -1986.- №2. -p. 12-14.

145. Gersberg R.M., ElkinsB.V., Lyon S.R., Goldman C.R. Role of Aquatic Plants in Wastewater Treatment by Artificial Wetlands/ Water Resource -1986.-№3 p. 20-22.

146. Haandel A.C., Ekama G.A., Marais G.v.R. Optimization of nitrogen removal in the single sludge activated sludge process. Wat. Sci. Tech., 14 (6/7).- 1982.-p. 443-461.

147. Hadlington Simon. An interestind reed/ Chem.Brit. 1991.- №4, p. 2729.

148. Henze M. Nitrate Versus Oxygen Utilization Rotes in Wastewater and Activated Sludge System. Water Science Technologe, 18, (6). 1986. - p. 115-122.

149. Henze M., Grady C.P.L.Jr., Gujer W., Marais G.v., Matsuo T. Activated sludge model No 1. Scientific and Technical Reports, IA WPRC. London. - 1986. -No.l. - 23 -27 p.

150. Henze M. Characterization of Wastewater for Modelling of Activated sludge Processes. Water Science Technologe, 25, (6). 1992. - p. 1 - 15.

151. Henze M. et al. Wastwater Treatment: Biological and Chemical Processes/ 3rd ed. Springer - Verlag Berlin Heidelberg New York. - 2002. -p. 422.

152. Hosokova Yasuschi,Miyoshi Eiich, Fukukawa Keita. Характеристика процесса очистки прибрежних вод тростниковыми зарослями/ Rept. Part and Harbour.Res. Inat — 1991.- №11, p. 30 34.

153. Johanson L. The use of Lega (light expanded clay agregaters) for the removal of phosphorus from wasterwater: Select. Proc. 5th Inc. Cof. Wetland Syst. Water Pollut. Contr. (Viena. 15 19 Sept. 1996)/ Water Sci. and Technolo. - 1997. - V. 35. - № 5.

154. Jones B.R. Journ. Exp. Biol. 1939. - P. 16.

155. Klein S., Zichr H., Immobilization of microbial cells by adsopption. J. Biotechn. 1990. - № 16. - p. 1 - 16.

156. Kroiss H., Schweighofer P., Freg W., Matche N. Nitrification inhibition a source identification method for combined municipal and/ or industrial wastewater treatment plants. Wat. Sci. Tech., 26 (5/6). - 1992. p. - 1135 -1146

157. Ler und Handbuch der Abwassertechnik. (Waste water Technique: Textbook and Manual). Bd. II. /Triebel W. (red.) 3rd edition. Velag von Wilhelm Ernst & Sohn. Berlin. - 1982. - 379 s.

158. McAnally A.S., Benefield J.D.Use of constucted water hiacinth treatment systems to upgrade small flow municipal wastewater treatment/ J. Environ. Sci and Health. — 1992.- №3, p. 27 29.

159. McCarty P.L., Beck L., Amant P.St. Biological denitrification of wastewater by addition of organic materials/ Proc. Of the 24th Purdue Industrial Waste Conference. Lafayette IN. - 1969.

160. Meyerhof 0. Untersuchungen uber den Atmungsvorgang nitrifizieren -der Bacterien/ Pfluger Archif gesamte Fhysiology. 1917. - № 166. - S. 79 -94.

161. Nowak 0., Svardal K. Observations on the kinetics of nitrification under inhibiting conditions caused by industrial waste water compounds. Wat. Sci. Tech., 28 (5/62).- 1993.-p. 115-123.

162. Nowak 0., Schweighofer P., Svardal K. Nitrification inhibition a method for the estimation of actual maximum growth rates in activated sludge systems. Wat. Sci. Tech., 30 (6). - 1994. - p. 9 - 19.

163. Nowak 0., Svardal K., Schweighofer. The dynamic behaviour of nutrifying activated sludge systems influenced by inhibiting wastewater compounds. Wat. Sci. Tech. Vol. 31. 1995. - No 2. - 115 - 124 p.

164. Odengaard H. Removal of nutrients in wastewater treatment (in Norvegian). TAPIR publ., Trondheim. 1992. - p 12 - 15.

165. Odengaard H., Rüsten B., Westrum T. A new moving bed biofilm reactor applications and results. Wat. Sei. Tech., Vol 29. - 1994. -№ 10/11. -p. 157- 165.

166. Pascik I., Mann T. The two step nitrification of ammonia - rich waste water. Wat. Sei. Tech., 16. - 1984. - № 10/11. - p. 215 - 223.

167. Pujol R., Conler J.D., Iwema A. Biological aerated filters: an attractive and alternative biological process. Wat. Sei. Tech.,26. 1992. - № - p. 693-702.

168. Ramadori Ed. R. A series of conferences on biological phosphate removal from wastewater. Oxford: Pergamon Press. - 1987. - p. 45 - 49.

169. Salzer R. A contribution to the determination of kinetic parameters for nitrification in activated sludge plants treating industrial wastewater. M.E. thesis, Institute for Water Quality, Technical University of Viena. 1992. - p. 35.

170. Samkaram Unni K., Philip S.Heavy metal uptake and accumulation by Thypha angustifolia from weltlands around thermal poweer station/ Int. J. Ecol. and Environ. Sei.— 1990. №2/3, p. 16 19.

171. Seidel K. Gewasserreinung durch höhere Pflanzen/ Garten und Landschaft. 1978.-№l,s. 88-90.

172. Stenstrom M.K., Song S.S. Effect of oxygen transport limitation on nitrification in the activated sludge process. Res. J. WPCF, 63, 1991, p. 208 -219.

173. Tomlinson T.G., Boom A.G., Trotman C.N.A. Inhibition of nitrification in the activated sludge process of sewage disposal. J. appl. Bact. 1966. - 29. p. 266-291.

174. Umvelttechnik fur Schule und Betuf/ VERLAG EUROPA LEHR MITTEL, Nourwey, Vollmer Gmbh & Co. - 1999. - 320 s.

175. US. Environmental Protection Agency (EPA)/ Wastewater Treatment Facilities for Sewered Small Communities EPA 625/ 1-77-009, 1977. p 48.

176. Walsh T.K., Behrman B.W., Weil G.W., Jones E.R. A Review of biological Phosphorus Removal Technology// Presented at the Water Pollution control Federation Annual Conf. 1983.

177. Wanner J., Kuckman K., Grau P. Activated sludge process combined with biofilm cultivation// J. Water Research. 1988. - V. 22 (2). - P. 207 -215.

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

179. Water recycling and resource recovery in industry: Analysis, technologies and emplementation. Edited by Lens P.et al. IWA Publishig. -2002. - 675 p.

180. Wastewater Engineering Treatment, Disposal and Reuse. McGraw -Hill, New York. - 1991. - p. 732.

181. Wiener mitteilungen/ Wasser. Abwasser. Gewässer/ Fortbildungskurs Biologische Abwasserreinigung/ OWAV Seminar, TU Wien 26.121. Februar 1998. - Technische Universität Wien. - 504 s.