Изложены проблемы повышения эффективности биологической доочистки сточных вод, сбрасываемых в открытые водные объекты, повышения надежности функционирования систем ВКХ и систем эксплуатации биологической очистки сложных по составу смесей сточных вод. <...> Рассмотрен эффективный метод утилизации газообразных отходов при обработке осадков сточных вод и энергетические характеристики анаэробных систем очистки сточных вод и обработки осадков. <...> Предложены методы борьбы с биологическими обрастаниями в охлаждающих сооружениях и коммуникациях водного хозяйства различных производств. <...> В монографии рассмотрены приемы очистки сточных вод и обработки их осадков, основанные на принципах биотехнологии. <...> 3 Биологическая очистка воды происходит в аэрационных бассейнах – в основном, в аэротенках или биофильтрах. <...> Аэротенк – это открытый железобетонный резервуар, через который проходит сточная вода, содержащая органические загрязнения и активный ил. <...> Для организации ферментативного окисления загрязнений сточных вод в аэротенк принудительно подается воздух, обеспечивая два процесса: растворенный кислород воздуха является окислителем и обеспечивает внутриклеточное дыхание сообщества бактерий, составляющих активный ил, а также поддерживает ил во взвешенном состоянии для более полного сорбирования загрязнений. <...> Активный ил на 70 % состоит из живых организмов, в основном бактерий, и на 30 % – из твердых частиц неорганической природы. <...> На практике очищенная вода и активный ил из аэротенка подаются во вторичный отстойник, где происходит отделение активного ила от воды. <...> Оторвавшиеся частицы микробной пленки после отделения их во вторичном отстойнике не возвращаются обратно в биофильтр, а идут на иловые площадки или в анаэробную переработку [7]. <...> Промышленность строительных материалов, где удельный вес сырья достигает 50 %, является лидером среди потребителей промышленных отходов: их использование позволяет <...>
Совершенствование_методов_биотехнологии_в_строительстве_и_эксплуатации_систем.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Библиотека научных разработок и проектов НИУ МГСУ
И.И. Павлинова, Л.С. Алексеев, М.А. Неверова
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ БИОТЕХНОЛОГИИ
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ
Москва 2014
Стр.1
УДК 628.2+578
ББК 38.761.2
П 12
Рецензенты:
доктор технических наук, профессор В.А. Орлов,
заведующий кафедрой водоснабжения ФГБОУ ВПО «МГСУ»;
кандидат технических наук С.Д. Беляева, директор по научной работе
ЗАО Научно-производственная фирма «БИФАР»
Монография рекомендована к публикации научно-техническим советом МГСУ
П 12
Павлинова, И.И.
Совершенствование методов биотехнологии в строительстве и
эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения : монография
/ И.И. Павлинова, Л.С. Алексеев, М.А. Неверова ; М-во образования
и науки Росс. Федерации, Моск. гор. строит. ун-т. Москва :
МГСУ, 2014. 152 с. (Библиотека научных разработок и проектов
НИУ МГСУ).
ISBN 978-5-7264-0802-6
Рассмотрены проблемы повышения эффективности очистки
различных по составу сточных вод с целью снижения негативного
воздействия на водные источники. Приведены итоги исследований
в области совершенствования биотехнологических приемов в системах
ВКХ, актуальные для решения вопросов в области водного
обеспечения городов, промышленных производств, сельского хозяйства.
Представлены
методы экологического воздействия на окружающую
среду путем максимально сбалансированного функционирования
водохозяйственных систем. Изложены проблемы повышения
эффективности биологической доочистки сточных вод, сбрасываемых
в открытые водные объекты, повышения надежности
функционирования систем ВКХ и систем эксплуатации биологической
очистки сложных по составу смесей сточных вод. Рассмотрен
эффективный метод утилизации газообразных отходов при обработке
осадков сточных вод и энергетические характеристики анаэробных
систем очистки сточных вод и обработки осадков. Предложены
методы борьбы с биологическими обрастаниями в охлаждающих
сооружениях и коммуникациях водного хозяйства различных
производств.
Для бакалавров, магистров, аспирантов, обучающихся по специальности
270800 «Строительство», профиль «Водоснабжение и водоотведение»,
а так же работников систем ВКХ, сферы проектирования
и эксплуатации сооружений водоснабжения и водоотведения
УДК 628.2+578
ББК 38.761.2
ISBN 978-5-7264-0802-6
© ФГБОУ ВПО «МГСУ», 2014
Стр.2
О Г Л А В Л Е Н И Е
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Глава 1. Экологические аспекты функционирования водохозяйственных
систем . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Глава 2. Проблема повышения эффективности биологической доочистки
сточных вод, сбрасываемых в открытые водные объекты . . . . . . . . . . . . . 10
2.1.Общая характеристика и систематизация водорослевых культур
открытых природных водоемов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2. Обеззараживание сточных вод в биологических прудах. . . . . . . . 24
2.3 Интенсификация природных процессов самоочищения
в биологических прудах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Глава 3. Методология прогнозирования ремедиации открытых
водных объектов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Глава 4. Повышение эффективности аэробной биологической очистки
путем регулирования амплитудно-частотных колебаний параметров
водно-иловых смесей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Глава 5. Эффективные системы очистки сложных по составу смесей
сточных вод нефтехимических производств. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.1. Результаты экспериментальных исследований процессов
очистки нефтесодержащих сточных вод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.2. Кинетическая модель обработки сточных вод во флотационной
колонке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Глава 6. Комплексная система очистки сточных вод от плавающих,
эмульгированных и растворенных жиров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.1. Исследования гидродинамических и массообменных процессов
при псевдоожижении гомогенных систем в присутствии плавающих
и эмульгированных жиров. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.2. Разработка математической модели конвективных потоков,
возникающих при микрофлотации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.3. Исследования теории и механизма удаления из воды плавающих
и эмульгированных жиров флотационными методами. . . . . . . . . . . . . . 90
6.4. Результаты исследования составов и концентраций жиров
на разных стадиях обработки на станциях очистки сточных вод. . . . . 92
146
Стр.146
6.5. Оценка эффективности жироловок на локальных станциях очистки
стоков предприятий перерабатывающей промышленности. . . . .
95
6.6. Исследование процессов удаления жиров методами флотационной
обработки сточных вод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
6.7. Результаты исследований по расщеплению жиров при помощи
селекционированной бактериальной популяции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.8. Исследование процессов биохимической обработки жиросодержащих
сточных вод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.9. Результаты биохимической обработки жиросодержащих
сточных вод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Глава 7. Энергетические характеристики анаэробных систем очистки
сточных вод и обработки осадков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Глава 8. Борьба с биологическими обрастаниями в охлаждающих
сооружениях и коммуникациях водного хозяйства различных отраслей
промышленности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
8.1. Виды биологических обрастаний и механизм их образования
в конструктивных элементах водного хозяйства. . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
8.2. Индексация степени загрязненности воды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
8.3. Методы борьбы с биологическими обрастаниями. . . . . . . . . . . . . 129
8.4. Программы дезинфекции технической воды. . . . . . . . . . . . . . . . . 132
8.5. Нормативная эффективность очистки отработанных вод
на биохимических сооружениях заводских водоочисток. . . . . . . . . .. 134
8.6. Рекарбонизация известкованием биологически очищенных
сточных вод при подпитке ими оборотных систем . . . . . . . . . . . . . . . 136
Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
147
Стр.147