2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ...................................................... 4
Глава 1 Современные процессы и аппараты анаэробной
биохимической очистки сточных вод.................... 10
1.1 Анализ процессов биохимической очистки
промстоков в анаэробных условиях..................... 10
1.2 Кинетика и механизм реакций анаэробного
распада.............................................. 12
1.3 Факторы, влияющие на анаэробный процесс............. 19
1.3.1 Потребность анаэробных микроорганизмов в
питательных компонентах.............................. 19
1.3.2 Токсичность и ингибирование анаэробного
процесса............................................. 22
1.3.3 Влияние температуры на анаэробный
процесс.............................................. 26
1.4 Образование биогаза, выход и использование
биогаза ............................................ 27
1.5 Тенденции в совершенствовании конструкций
аппаратов анаэробной биохимической очистки производственных сточных вод......................... 29
1.5.1 Классификация аппаратов анаэробной
биохимической очистки................................ 29
1.5.2 Сравнительный анализ аппаратов анаэробной
биохимической очистки................................. 31
Выводы....................................................................................................................... 40
Глава 2 Основы повышения эффективности и надежности
процессов и аппаратов анаэробной
биохимической очистки сточных вод..................... 42
2.1 Очистка стоков в слое гранулированного
анаэробного ила....................................... 42
2.2 Двухступенчатая анаэробная биохимическая очистка - реальный путь повышения
эффективности анаэробных процессов.................... 43
2.3 Колонные аппараты. Теоретические основы создания аппаратов с псевдоожиженным слоем
загрузки.............................................. 45
2.4 Практика применения аппаратов “Биосорб” в процессах очистки
производственных сточных вод.......................... 52
Выводы ...................'..................................... 56
.5
Глава 3 Лабораторные исследования очистки
производственных сточных вод в аппаратах с
псевдоожиженным слоем загрузки....................... 58
3. 1 Характеристика сточных вод фабрики по
производству макаронных изделий...................... 58
3.2 Описание лабораторной установки...................... 60
Выводы ................................................... 68
Глава 4 Математическая обработка результатов
экспериментальных исследований....................... 70
4.1 Характеристика результатов
экспериментальных исследований....................... 72
4.2 Математическая обработка результатов исследований. Аппроксимация экспериментальных данных Анализ однородности дисперсий.
Г рафо-аналитические зависимости...................... 81
Выводы ......................................................... 91
Глава 5 Опытно- промышленная установка очистки
промстоков фабрики по производству макаронных изделий ОАО “Вермани”................................ 92
5.1 Принципиальная схема опытно- промышленной установки................................................. 94
5.2 Средства контроля и управления процессом очистки промстоков................................................ 97
5.3 Пуск в эксплуатацию опытно-промышленной установки очистки промстоков
ОАО “Вермани”...................................... 110
5.4 Основные технико-экономические показатели опытно-промышленной установки............................. 115
5.5 Сравнительная оценка вариантов очистки
промстоков........................................... 120
Выводы ......................................................... 123
Заключение ..................................................... 125
Приложение 1 128
Приложение 2 131
Литература
134
13
При описании динамики роста микроорганизмов X и потребления субстрата Б выделяют отдельные стадии : лаг-фазу, переходную фазу, фазу ускоренного роста, фазу замедленного роста, стационарную фазу и фазу отмирания [9,10].
Согласно постулату, сделанному Моно в 1942 году, математическая закономерность развития сложной популяции ила аналогична закономерности развития чистой культуры бактерий, принципы ферментативной кинетики приложимы к сложной системе «загрязнения сточных вод - активный ил» [5].
Модель Моно имеет вид:
dX
dt Ks+S
dS 1 MmXS
dt YKs+S
где X- концентрация микроорганизмов;
S- концентрация субстрата;
Ks- константа полунасыщения;
jUm- максимальная удельная скорость роста культуры;
7-коэффициент превращения субстрата в биомассу.
Модель Моно является наиболее распространенной для описания динамики роста микробиологических культур, константы ее часто определяются графически по методу двойных обратных координат Лайнуивера - Бэрка [10].
Однако модель Моно является упрощенным подходом к системе «загрязнения сточных вод - активный ил», она не учитывает сложные взаимосвязи, которые существуют в смешанных микробных культурах, к которым относится анаэробное сообщество микроорганизмов. В ряде последующих работ модель Моно получила дальнейшее развитие.
14
В табл. 1.1 приведены некоторые типы моделей, применяемых для расчета скоростей окисления в системе «загрязнения сточных вод -активный ил» [9, 10].
Таблица 1.1
Математические модели биохимической очистки сточных вод
Название модели Удельная скорость роста микроорганизмов /л Примечания
Моно [77] В широком диапазоне условий культивирования скорость роста микроорганизмов пропорциональна их биомассе X: с1Х/Ж=/лХ
Херберта [77] [^/(К'+М-Ь Отражено влияние процесса самоокисления на рост культуры бактерий, где Ь - константа автоокисления (для чистых культур величина Ь составляет 0,43-0,67 сут'1.)
Мозера [77] 5^ - некоторая критическая концентрация субстрата, причем Бкг>»2К$
Тиссье [77] /лт(1-ехр(-Б/ 8кр)
Халдейна [77] ^/(К.+Б +52/АУ Учитывается ингибирующее влияние высоких концентраций субстрата на микроорганизмы, где К, -константа ингибирования
Иерусалимского [77] (К!+Б)(Кх +Х) Учитывается ингибирующее влияние продуктов реакции
Наряду с использованием моделей, основанных на принципах ферментативной кинетики, для оценки процессов со сточными водами по-прежнему широко применяется «эмпирическая» кинетика. В этом
- Киев+380960830922