Моделирование процессов биофильтрации жидких отходов предприятий АПК тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.06, кандидат технических наук Малышева, Анна Александровна

• Малышева, Анна Александровна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Малышева, Анна Александровна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

Цель и задачи

Научная новизна

Практическая значимость

Апробация работы

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 КОНВЕНЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ С ФИКСИРОВАННЫМИ КУЛЬТУРАМИ И ВОЗНИКНОВЕНИЕ БИОФИЛЬТРОВ

1.2 ПОГРУЖНАЯ БИОФИЛЬТРАЦИЯ

1.2.1 Основные признаки

1.2.2 Расчетные параметры

1.3 ПРИМЕНЕНИЕ БИОФИЛЬТРАЦИИ НА ТРЕТЬЕМ УРОВНЕ НИТРИФИКАЦИИ

1.3.1 Качество обрабатываемой воды соответственно места расположения биофильтра в технологической схеме очистки

1.3.2 Развитие процесса нитрификации

1.3.3 Параметры, влияющие на эффективность третичной нитрификации

1.3.4. Заключение

1.4 ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ: СЛОЖНОСТЬ СРЕДЫ ДЛЯ ИММОБИЛИЗОВАННОЙ КУЛЬТУРЫ

1.4.1 Проблемы

1.4.2 Структуры и основные понятия для моделирования биопленок

1.4.2.1 Научные контекст

1.4.2.2. Механизмы переноса /транспорта и преобразования в

биопленке

1.4.2.3 Дисперсные составы взвешенных веществ и микробные виды

1.4.3. Модели биопленки

1.4.3.1 Модели одно или "псевдо "размерные

1.4.3.2. Модели «псевдо» двух размерные

1.4.4. Модели фильтрации

1.4.4.1 Удержание взвешенных веществ МЕБ

1.4.4.2. Потеря нагрузки

1.4.4.3 Модель промывак

1.4.5. Модели биофильтрации

1.5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

2.2 МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ БИОЦЕНОЗА ИММОБИЛИЗОВАННОЙ БИОПЛЕНКИ

2.3 МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ БАКТЕРИЙ

2.4 МЕТОДОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АПБ

2.4.1 Тесты, выполненные на колонне АПБ

2.4.1.1. Фракционирование вытекающего стока

2.4.1.2. Автотрофная биомасса стока на входе

2.4.1.3. Физические характеристики материала носителя и биопленки

2.4.2 Максимальная скорость нитрификации в массиве

2.4.2.1. Автотрофная биомасса массы в массиве

2.4.2.2. Профили азотных форм вдоль фильтрующего массива

2.4.2.3. Баланс по взвешенным веществам ВВ по технологической

цепи вход - выход — выход стока

2. 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Глава 3. СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПОГРУЖНЫХ БИОФИЛЬТРАХ

3.1 АЭРОБНАЯ ОБРАБОТКА КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ СТОЧНЫХ ВОД В РЕАКТОРЕ С ПОГРУЖНЫМ СЛОЕМ ЗАГРУЗКИ

3.2 РАЗРАБОТКА РЕАКТОРОВ С БИОПЛЕНКОЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОСАЖДЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

3.3 РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД С РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ АКТИВНОГО ИЛА

3.3.1 Методы удаления БПК в биофильтровых системах различных схем

3.3.2 Перенос субстрата Cs через слой диффузии

3.3.3 Факторы, влияющие на функционирование нитрификационных биофильтров

3.4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НИТРИФИКАЦИИ

3.5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ БИОФИЛЬТРАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД

4.1 ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ, ФИЗИЧЕСКОЕ И ОБЪЕМНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СИСТЕМЫ

4.1.1. Геометрические параметры

4.1.2. Гидравлические параметры

4.1.3. Природа биопленки

4.2 МОДЕЛЬ ФИЛЬТРАЦИИ

4.3. МОДЕЛЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ МОДЕЛИ АПФ

4.4. МОДЕЛЬ БИОПЛЕНКИ

4.5 МОДЕЛЬ ПРОМЫВОК

4.6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Глава 5. ОБСУЖДЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

Условные обозначения

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Техническое задание на проведение опытно-конструкторских работ: Очистка сточных вод с использованием иммобилизационно-фильтрующих систем, повышающих надежность и производительность функционирования очистных сооружений предприятий АПК». (Утв.

Отделением ветеринарной медицины РАСХН 09.11.2012г.)

Приложение 2. Методическое положение «Моделирование процессов массопередачи кислорода и усвоение субстрата в барботажных реакторах с иммобилизованной биопленкой» (Утв. Отделением ветеринарной медицины

РАСХН 14.04.2011г.) 22.06.2011г

Приложение 3. Методические рекомендации по определению влияния фильтрационных условий на результаты очистки сточных вод в биологическом реакторе с погружными мембранами. Утверждено

Россельхозакадемией 07.12.2009г

Приложение 4. Методические рекомендации по созданию комплексной системы биологической обработки жидких органосодержащих отходов.

Утверждено Россельхозакадемией 26.09.2008г

Приложение 5. Справка об использовании проектной организацией результатов научно-исследовательской работы. ГПУ

«МосводоканалНИИпроект» г.Москва

Приложение 6. Справка об использовании проектной организацией результатов научно-исследовательской работы. ЗАО «Водоснабжение и

водоотведение». г.. Москва. 08.04.2013 г

Приложение 7. Акт внедрения результатов научно-исследовательской работы ОАО Водоканал г. Ишим, 2013 г

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование процессов биофильтрации жидких отходов предприятий АПК»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

Вода является одной из первостепенных и необходимых условий существования человечества, требующих защиты для будущих поколений. Интенсификация активности человека приводит к все большему загрязнению естественной среды. В настоящее время законодательно пересматривается нормирование загрязненных и очищенных вод во всех формах. Это касается как урбанизационных, так и промышленных сбросов.

Для сточных вод предприятий АПК установлены нормы, определяющие концентрации вещеЬтв (взвешенные вещества, ХПК, БПК5, азот, фосфор и др ), требующих обязательного удаления на станциях очистки перед сбросом их в открытые водоемы.

С точки зрения существующих технологий, сооружения функционирующие по действующим нормам биологической очистки сточных вод, требуют увеличения в 3-4 раза строительных объемов для повышения степени очистки по биогенным элементам. Увеличение размера инфраструктур очистки стоков в большей части урбанизационных зон создает проблемы строительных площадей, требуя увеличить число сооружений и длину канализационной сети. Для повышенные степени очистки сточных вод на действующих сооружениях биологической очистки требуется разработка и внедрение более эффективных и производительных технологических процессов обработки сточных вод.

Существенный вклад в развитие биологических методов обработки органосодержащих отходов внесли: C.B. Яковлев, Я.А. Карелин, Е.И. Гюнтер, И.И. Павлинова, Ю.В. Воронов, И.В. Скирдов, В.Н. Швецов, М.А., В.Г. Тюрин, В.И. Баженов,, М.А. Евилевич, Р.Ш. Непаридзе, С.М. Шифрин, Ю.Ф. Эль, Т.А. Карюхина, И.Н. Чурбанова, A.A. Денисов и другие. Разработка эффективных промышленных технологий обработки жидких

отходов требует проведения широких экспериментальных и теоретических исследований физико-химических и микробиологических процессов, как в лабораторных, так и в производственных условиях.

Биофильтрация сточных вод, по сравнению с процессами, использущими иммобилизованные аэрируемые культуры, представляет собой эффективный прием интенсификации вторичной и третичной обработки стоков предприятий АПК от основного загрязнителя азота. Этот способ биофильтрационной очистки позволяет парировать залповые нагрузками на входе в очистные сооружения и повысить устойчивость их работы в условиях резких и часто меняющихся нагрузок. Эффективность такой системы очистки сточных вод позволяет осуществить ее использование на предприятиях со стоками, имеющими высокую степень загрязненности по биогеным элементам: животноводческие и птицеводческие комплексы, предприятия перерабатывающей промышленности АПК.

Настоящая работа посвящена разработке модели процесса, обеспечивающей осуществление прогнозирования комплекса характеристик систем очистки в реальных условиях их функционирования.

Диссертационная работа выполнялась на полупромышленных установках и промышленных объектах, а также в отделе производственной санитарии и охраны окружающей среды ГНУ ВНИТИБП РАСХН соответствии с планами государственной тематики (РК №01201169494).

Цель и задачи исследований

Целью настоящей работы являлась разработка модели технологической системы биологической обработки жидких отходов предприятий АПК от азотных загрязнений на основе процессов биофильтрации.

При выполнении работы были поставлены следующие задачи:

- исследование функционирования нитрифицирующего биофильтра и условий предельного удаления азота в непрерывном и динамическом режиме псевдоожиження;

- исследование динамики поведения нитрифицирующей биомассы в зависимости от факторов, влияющих на управление концентрацией автотрофной биомассы, на ее кинетику и распределение вдоль фильтрующего массива;

- дать характеристику автотрофной биомассы по оценке активности и распределения внутри массива в зависимости от условий, использованных в системе;

- дать характеристику автотрофной биомассы по оценке ее распределения вдоль массива, полученную по профилям кинетики М-ИН/ в жидкости;

- разработать математическую моделей процессов очистки сточных вод в аэробных погружных биофильтрах с использованием расчетных и эмпирических коэффициентов, получаемых по результатам экспериментальных работ на физических моделях в лабораторных условиях; сравнение результатов прогнозирования и экспериментальных данных с целью определение степени их корреляции между собой.

Научная новизна.

1. Определены параметры, влияющие на удаление азота, активность и возраст автотрофной биомассы.

2. Определена плотность и толщина биопленки в зависимости от различных условий функционирования на входе и на различных этапах цикла «фильтрация-промывка»;

3. Произведена оценка распределения автотрофной биомассы по профилям кинетики Ы-ТЧН^ в жидкости вдоль массива при различных гидравлических нагруках на входе в систему;

4. На основе комплекса проведенных экспериментальных работ разработана математическая модель нитрификации, описывающая динамику изменения концентрации иммобилизованной автотрофной биомассы, усвоение субстрата в биопленке, динамику нитрификации и прогнозирование процессов биофильтрации жидких отходов предприятий АПК;

5. Разработаны практические рекомендации по выбору характеристик реакторов с погружной прикрепленной биопленкой, функционирующих на сильно- и слабозагрязненных сточных водах, а также рекомендации по разработке комбинированных систем обработки сточных вод с рециркуляцией активного ила.

Практическая значимость.

Работа охватывает широкий диапазон технологических и конструктивных решений, обеспечивающих возможность оптимального функционирования производственного цикла аэробной погружной биофильтрации, и включающих обработку жидких отходов предприятий АПК в аэробных условиях автотрофной бактериальной массой, находящейся в иммобилизованном состоянии.

Полученные результаты и выводы базируются на материалах теоретических, модельных и экспериментальных исследований аэробных, систем обработки органосодержащих отходов с высоким содержанием азота и позволяют с высокой степенью надежности рекомендовать их к практическому использованию в промышленных масштабах при создании новых и реконструкции действующих систем биологической очистки сточных вод. Разработанные рекомендации и предложения подтверждены материалами теоретических и экспериментальных работ, показавших высокую степень сходимости, что обеспечивает возможность их надежного использования в производственных условиях с учетом особенностей конкретных видов сточных вод и характеристик очистных сооружений.

Апробация работы.

На основании проведенных исследований разработаны:

Техническое задание на проведение опытно-конструкторских работ: Очистка сточных вод с использованием иммобилизационно-фильтрующих систем, повышающих надежность и производительность функционирования очистных сооружений предприятий АПК». (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 09.11.2012г.).

Методические положения Моделирование процессов массопередачи кислорода и усвоение субстрата в барботажных реакторах с иммобилизованной биопленкой. (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 14.04.2011г.)

Методические рекомендации по определению влияния фильтрационных условий на результаты очистки сточных вод в биологическом реакторе с погружными мембранами. (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 07.12.2009г.)

Методические рекомендации по созданию комплексной системы биологической обработки жидких органосодержащих отходов. (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 26.09.2008г.)

Результаты и материалы выполненной работы использованы:

1. ОАО «МосводоканалНИИпроект» при разработке проектов «Реконструкция канализационных очистных сооружений левого берега г. Иркутска» и «Реконструкция канализационных очистных сооружений правого берега г. Иркутска» г. Иркутск, 2013г.;

2. ЗАО «Водоснабжение и водоотведение» г. Москва при проведении проектно-конструкторских работ по реконструкции ГСА г.Кирова с высокой долей сточных вод предприятий АПК г. Киров, 2013г.

3. ОАО «ВОДОКАНАЛ» Тюменская обл. г. Ишнм при проведении проектных работ по реконструкции очистки сточных вод ОАО Водоканал г. Ишим, 2013 г.;

Материалы диссертационной работы доложены на: X Международной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды», г. Будапешт, 13-20 мая 2012г.; Международной научно-практической конференции «Научные основы производства биологических препаратов для АПК». Щелково. 5-7 декабря 2012.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР)

Заключение диссертации по теме «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)», Малышева, Анна Александровна

ВЫВОДЫ.

1. Разработана математическая модель нитрификации, описывающая динамику изменения концентрации иммобилизованной автотрофной биомассы, усвоение субстрата в биопленке, динамику нитрификации и прогнозирование процессов биофильтрации жидких отходов предприятий АПК.

2. Разработаны практические рекомендации по выбору характеристик реакторов с погружной прикрепленной биопленкой, функционирующей в сильно- и слабозагрязненных сточных водах.

3. Определены количественные критерии концентрации автотрофной биомассы в системе

0,8-2,8 кгХПК/м ), проведена потенциальная оценка ее кинетики в массиве (ца,мах = 0,7-0,95 1/сут), оценена потеря биомассы с промывными водами (30-45%).

4. Определены характеристики автотрофной биомассы и оценены параметры, влияющие на общие результаты по удалению азота (по ТЯТК до ь 2

98%) и по скорости нитрификации (0,22-0,33 кгКН4 /м .сут), биохимической активности и количественному определению автотрофной биомассы (3,6-6,5 л кгХПК/м ), времени ее пребывания (4-15 сут).

5. Разработаны расчетно-экспериментальные методы определения оптимальных технических и технологических решений при проектировании аппаратов с иммобилизованной биопленкой на аэрируемых погружных биофильтрах.

168

4.6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

На основе изучения данных, полученых на пилотной опытно-промышленной установке, показатели очистки от азота в условиях динамичного функционирования параметров переменных величин в глубине (Хв,а, Vn,max, ГВПвода, р, Lf, Ца,мах) и на выходе из системы (N-NH/ и N-N03"), разработана модель прогноза по отношению к различным условия функционирования аэробного погружного биофильтра.

Глава 5. ОБСУЖДЕНИЕ.

Элементы функционирования модели аэробного погружного биофильтра (АПБ) связаны с удалением азота (нитрификация) благодаря экспериментальному и расчетному подходу, который приводит к переоценки некоторых параметров, включенных в модель.

Для этого исследовались три уровня средних суточных нагрузок по о азоту Су., 1М-1ЧН4+ = 0,5; 1,0 и 1,5 кгЫ/(м .вещества.сут), которые использовались на опытно-промышленной типовой экспериментальной установке в течение 10, 6 и 4 месяцев соответственно. В течение каждого уровня нагрузки были использованы следующие операционные условия: гидравлическая нагрузка, расходы воздуха на аэрацию, концентрации 02 и N-N114+, а также экологические условия: температура, рН, щелечность. В числе основных условий исследовались гидравлические перегрузки в течение несколько часов, что позволило напрямую определить ключевые параметры модели.

Полученные экспериментальные результаты позволили отразить наблюдения по механизмам удалении азота биофильтрацией при рассмотрении характеристик функционирования автотрофной биомассы внутри иммобилизованной биологической массы. Параллельно, на основе моделирования стало возможным получить набор параметров на первом

Ь 3 1 уровне нагрузки по азоту Су^-ЫНд = 0,5 .сут" ) и далее адаптироваться к двум другим нагрузкам Су^-ш/ = 1,0 и 1,5 кгЫ.(м3.сут-1) посредством переоценки параметров, связанных с массопередачей веществ. Для того, чтобы довести прогнозорование динамики изменения концентрации автотрофной биомассы (ХВд) в системе и внутри иммобилизованной массы бактерий, экспериментальная оценка состояние переменных величин основывалясь на времени пребывания автотрофной биомассы (возраст активного ила) или на максимальной скорости нитрификации.

Модель пилотной установки АПБ, позволила исследовать показатели очистки системы в заранее определенных условиях, техническое сорершенство и поддержанние рабочего состояния системы во времени.

Эффективность удаления Ы-]ЧН4+ превышала 97% при получении концентрацию по 1Ч-1ЧН4+ на выходе менее 1 мгЫ/л при средней суточной

3 1 нагузке 1,4 кг!чГ.(м .сут" ). Такая высокая эффективность удаления азота объясняется, тем фактом, что ни какой из управляющих параметров нитрификации не имеет такое ограничивающее воздействие как температура (>15°С), рН (7-8), 02 (> 6 мЮ2/л) или отношение ХЛЕ^-КН/ (1,3). Конкуренция, между автотрофными бактериями разрушает аммоний и гетеротрофные бактерии удаляют углеродные загрязнения, уменьшая концентрации биогенных элеменов в системе. Таким образом, границы показателей системы относительно нитрификации были достигнуты для средне суточных нагрузок.

Точный отбор фильтрата, произведенный из глубины массива, позволил улучшить характеристики биологических механизмов, предполагаемых внутри колонны биофильтрации. Более точно, эти испытания позволили измерить скорость максимальной нитрификации (У>ьмах) в реакторе и определить количество автотрофной биомассы, внутри массива, который основывается:

- на балансе азота от входа до выхода из системы,

- на оценке управляемого времени пребывания автотрофной биомассы, на максимальной оценке скорости роста автотрофной нитрифицирующей биомассы.

В дополнение, профили кинетик по 1чГ-МН4+ осуществленные в жидкости вдоль колонны, позволили оценить распределение автотрофной биомассы и активность в массиве в зависимости от условий в системе. Методы оценки нитрифицирующей активности, полученных по профилям изменения концентрации М-ТчГН/ и максимальной скорости нитрификации в реакторе (У^мах) явились, предметом методологического сравнения.

Обработка данных дало линейное увеличение кинетики нитрификации в зависимости от объемной нагрузке по азоту. Для данных, полученых в диапазоне 0,6 - 1,6 кг1чГ/м .сут, максимальная скорость нитрификации Уы,мах о находилась в диапазоне 2,4 - 3,8 кгЫ/м .сут. Для максимальной скорости роста автотрофной биомассы Ца,ммах определенной в диапазоне 0,84-0,92 сут"1, концентрация автотрофной биомассы, представленная внутри слоев биопленки, описывается объемной нагрузкой по азоту, распределением автотрофной биомассы вдоль массива и временем пребывания автотрофной биомассы в диапазоне 6-28 сутками, которое изменяется исключительно из-за частоты промывок. Таким образом, все изменения условий функционирования как: гидравлическая нагрузка, объемная нагрузка по азоту, частота промывок, расход воздуха, характеристики поступающих сточных вод, были вызваны изменением концентрации гетеротрофной биомассы Хв,а внутри массива.

Изучение профилей кинетик восстанавления автотрофной биомассы показало совместное увеличение потенциала нитрификации и производительности по М-ЫН^ с нагрузкой по азоту. Эти профили с очевидностью показали оптимальную зону нитрификации расположенной на первом метре массива, который находится в псевдо-постоянном режиме или в динамическом режиме. Однако, скорость нитрификации, измеренная в этой зоне, не позволяет приблизить максимальную скорость нитрификации У>),мах, как это делают пробы, выполненные в режиме групповой обработки данных. Тем не менее, такие методы измерения необходимы для достижения максимально возможного потенциала нитрификации в системе.

Использованые параметры в модели биофильтрации, приводят к идентификации, классификации и восприимчивости, чтобы определить максимально отражающие состояние внутри и на выходе из системы. Для переменных величин диспергированного состояния, параметры модуля фильтрация-промывка» (кех1г, А,0, (3^, так же как предельная толщина ¿^ и плотность биопленки р имеют значительное влияние на концентрацию автотрофной биомассы Хв.а в массиве, взвешенных веществ на выходе и потерю нагрузки АР. Величина первоначальной концентрации автотрофной биомассы на входе в систему имеет значительное влияние на накопление биомассы, аккумулирующейся в системе в период обсеменения. Для переменных величин растворенного состояния, коэффициент восстановления ^ толщина пограничного слоя Ььнт и константа аммонификации ка - это три параметра, которые имеют наибольшее влияние на азотные формна на выходе из системы.

Следствием иерархического установление параметров модели АПБ, была предложена модель прогнозирования с экспериментальными данными по итеративному типу:

• фаза доведения системы до условий постоянного режима «псевдо», начиная с данных полученных при фазе засева и периодов «стабилизации» при долгосрочном контроле. Эта фаза позволяет определить первоначальные условия переменных величин состояния внутри массива;

• фаза динамичной привязки, выполненной в часовом масштабе времени за определенный период чередования постоянного и динамичного режима «псевдо», позволяющего осуществить тонкое регулирование параметров. Привязка дает удовлетворительное решение, когда прогноз модели гармонируют с экспериментальными значениями относительно накопления автотрофной биомассы в начальный период времени, затем азотных форм, на выходе из системы во второй период времени.

Фаза оценки и надежности модели АПБ прошла с внедрением наборов полученных ранее параметров. На первом уровне объемной нагрузки по азоту, отклик модели всегда сравнивался при изменении температуры в диапазоне 15-22 °С, снижении нагрузки по азоту с 0,6 до 0,3 кг1М-1ЧН4 /м .сут на продолжительный период в 12 часов. Для всех этих периодов, набор параметров, полученный в течение предыдущего периода, бал оценен как «удовлетворительный» между данными прогноза и экспериментальными значениями относительно качества сбрасываемых стоков по азотным формам (N-N03", N-N114+), профилям кинетик вдоль массива, а так же по накопленнию биомассы автотрофов, содержавшаяся в массиве.

Относительно моделирования, выполненного на втором уровне объемной нагрузке по азоту с Су,N-№14+ = 1,0 кг^1ЧН4+/м3.сут, появляются ограничения нитрификации в динамическом и в постоянном режиме «псевдо». Этот результат устанавливает границы оценки значимости параметров модели АПБ. Механизмы, вовлеченные в процессы с иммобилизованной культурой, были связаны как с макроскопическими так и микроскопическими аспектами операционных изменений условий функционирования, что предполагает неизбежное изменение поведения биомассы и растворенных составляющих внутри массива. В этом определенном случае гидравлическая нагрузка была увеличена с 3,0 до 6,0 3 м /м'час междупервым и вторым уровнем нагрузки. Между этими двумя значениями, турбулентность в системе увеличивается и вызывает увеличение потенциала нитрификации, связанного с увеличением массопереноса растворенных составляющих вещества в глубину слоев биопленки, а не в более значительную кинетику. Поэтому, для того, чтобы получать соответствующий прогноз на данном уровне нагрузки, повторно определяется переоценка коэффициентов, связанных с массопередачей составляющих растворенных веществ внутри слоев биопленки для определения толщины пограничного слоя Ь&нт и коэффициента снижения диффузии в слое биопленки Го. Однако, никакое изменение кинетических параметров не производится.

Надежность модели могла быть тестирована на более продолжительном периоде селекционирования на третьем и последнем уровне нагрузки Су,ммН4+ = 1,5 кг^ТчГН4+/м3.сут с суточным временем определения анализов. С набором параметров, установленных на втором уровнем нагрузки, удовлетворительном расхождением между расчетными и экспериметальными значениями при неизменной между обеими уровнями гидравлической нагрузке.

Таким образом, такая регулировка позволила получить надежный набор параметров, даже если производится изменение нескольких параметров между первым, вторым и третьем уровнями нагрузки для того, чтобы получить ответ системы с измеренными значениями. Учитывая значительное количество параметров интергированных в модель, это изменение приемлемо.

Модель представляет относительную слабость по взвешенным веществам на выходе из ситемы, так же как по потере общей нагрузки. Плохое прогнозирование накопления взвешенных веществ в массиве объясняет увеличение взвешенных веществ в течение цикла фильтрация периодически наблюдаемое на выходе.

Относительно потери напора АР необходимо учитывать явление загрязнения в течение цикла фильтрации. Пористость среды 8 пропорциональна изменению АР и поддерживается гомогенной на всю высоту биопленки. Имитация изменения неоднородности переменных величин взвешенных веществ заключалась в вводе корректирующих коэффициентов, позволяя вызвать заполнение наиболее низких слоев фильтрации, и снизить заполнение наиболее высоких слоев.

Работа показала особенность модели биофильтрации АПБ ответить на различные операционные и экологические условия при обработке третичной нитрификации, как постоянного или динамичного режима «псевдо». Исследование дало численное решение некоторых математических зависимостей модели интеграцией некоторых механизмов, происходящих внутри массива. Эти зависимости нуждаются в улечшении методом добавления параметров или установкой взаимосвязей между некоторыми переменными величинами по условиям функционирования и параметрами, созданными моделью. Установление среди предлагаемых зависимостей приобретенных экспериментальных результатов:

- математические зависимосвязи между гидравлической нагрузкой Сн и толщиной пограничного слоя Ь^,™ с площадью поверхности биопленки. Корреляция, объединяющая гидравлическую систему по числу Шервуда (БЬ) Рейнольдса (Яе), Шмидта (Бс) с толщиной предельного слоя диффузии на поверхности раздела «жидкость-биопленка» Ьд1т. Это позволило бы учесть результат турбулентности внутри массива. Согласно скорости питания, с которой система функционирует, испытания показали, что турбулентность более или менее благоприятствует передаче, растворимых веществ и частиц, находящихся в диспергированном состоянии, внутри слоев биопленке и вызывает способность парирования системой более или менее значительные удары гидравлической нагрузки;

- установление отношения между нагрузками при подачи субстрата, т.е. частота промывок и плотность биопленки, изменяющейся в течение времени и влияющей на частоту промывок больше, чем гидравлическая нагрузка;

- установление зависимости между коэффициентом отрыва биопленки со скоростью подачи питания, чтобы улучшить эффект отрыва биомассы и взвешенных веществ в течение цикла фильтрации и регулировку изменения толщины биопленки;

- объединение пределов (границы), связывающих газовое удержание или скорость аэрации в зависимости потери нагрузки как для модели биофильтрации, так и для псевдоожиженных слоев, что позволяет улучшить последствие засорения в системе;

- интегрирование переменных состояния максимальной скорости нитрификации и времени пребывания биомассы.

Баллансы по взвешенным веществам и химическим загрязнениям на входе и выходе из сооружения в сточных водах позволяют разработать математические зависимости по поведению взвешенных веществв этих систем относительно явления кольматации, происходящего в различных типах существующих биофильтров.

Применение метода аэробной погружной биофильтрации может распространяться на блок вторичной и третичной нитрификации сточных с использованием более широкого бактериального сообщества по характеристикам активной автотрофной и гетеротрофной биомассы внутри массива.

167

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Малышева, Анна Александровна, 2013 год

ЛИТЕРАТУРА.

1. Айнштейн В.Г., Баскаков А.П., Берг Б.В. Псевдоожижение. М., Химия, 1991.

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

3. Андрюшин А.И. Расчетно-экспериментальный метод определения скорости всплытия пузырей воздуха в реальных условиях флотатора. Технология нефти и газа. 2009, № 1, с. 21-27.

4. Баран A.A., Тесленко А.Я. Флокулянты в биотехнологии. Л., Химия, 1990, с. 85-87, 117-139.

5. Барков A.B. Процесс флокуляции активного ила и механизмы деконтаминации в аэротенках. Сб. науч. тр. ВНИИВСГЭ. 1995, № 97, с. 115-120.

6. Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии. В 2-х частях. М., Мир, 1989.

7. Бигон М., Хартер Дж., Таусент К. Экология. Особи, популяции, сообщества. М., Мир, 1989.

8. Бизей К., Борделиус А., Кабрал С. Иммобилизованные клетки и ферменты. М., Мир, 1988.

9. Бирюков В.В, Барбот B.C. Иммобилизованные клетки в биотехнологии. Пущино. 1987, с. 163-173.

Ю.Брагинский Л.Н., Евилевич М.А., Бегачев В.И. Моделирование аэрационных сооружений для очистки сточных вод. Л., Химия. 1980.

11.Буевич Ю.А., Минаев Г.А. Струйное псевдоожижение. М. Химия, 1984.

12.Буланова A.M., Андрюшин А.И. Гидродинамические и массообменные процессы при псевдоожижении гомогенных систем. Материалы Международного научно-практического семинара «Водоснабжение и водоотведение мегаполиса» г. Москва, 2008, с. 68-70.

13.Вавилин В.А. Анализ модели процесса биологической очистки воды. Химия и технология воды. 1985, № 7, с. 11-14.

14.Варваров В.В., Брындина JI.B., Ильина Н.М. Биологическая очистка сточных вод. Экология и безопасность жизнедеятельности, 1996, № 1, с. 46-48.

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

16.Гвоздяк П.И. Иммобилизованные микроорганизмы в очистке сточных вод. В сб. Иммобилизованные клетки в биотехнологии. Пущино, 1987, с. 56-62.

17.Генцлер Г. Л. К определению фундаментальных параметров «время флотации» и «рабочая глубина флотокамеры» во флотационных установках//Альманах-2000. - М.: МААНОИ, 2000. - С. 59-67.

18.Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Высшая школа М: 2000. 478 с.

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

20.Гринберг Т.А. Способность смешанных культур метилотрофных микроорганизмов синтезировать экзополисахариды. Микробиологический журнал. 1987, Т. 49, № 2, с. 52-56.

21.Гулиа В.Г. Поверхностные явления и некоторые вопросы химической кинетики. М., Химия, 1982.

22.Данилович Д. А., Дайнеко Ф. А., Мухин В. А., Николаева Е. Б., Эпов А.Н. Удаление биогенных элементов. Водоснабжение и санитарная техника. 1998. №9. 10-13.

23. Денисов А. А, Блехерман Б.Е., Евдокимова Н.Г. Тонкая структура внеклеточных биополимеров микроорганизмов активного ила //Доклады ВАСХНИЛ, 1988, N 10, с. 39-41.

24.Денисов А.А, Соловьев Л.Б., Власова Н.П. Нитрифицирующие бактерии, выделенные из активного ила агропромышленных сточных

вод. Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных биологических препаратов. Тез. Докл. Конф. М., 1991, с. 236-237.

25.Денисов A.A., Баженов В.И. Проектирование современных комплексов биологической очистки сточных вод. Экология и промышленность России, 2009, №2, с. 26-31.

26.Денисов A.A., Кадысева A.A., Ганяев A.M., и др. Применение псевдоожиженного слоя для повышения качества очистки сточных вод в аэротенке. Ветеринарная медицина. Межведомственный тематический научный сборник. Харьков. 2011, Вып. 95, С. 55-56.

27.Денисов A.A., Павлинова И.И., Заря И.В. Динамика формирования иммобилизованной биопленки в гетерогенных реакторах. Достижения науки и техника АПК. 2006, № 2, с. 38-41.

28.Денисов A.A., Павлинова И.И., Кадысева A.A. Исследования биоценоза иммобилизованной биопленки анаэробного реактора. Вестник Казанского технологического университета. 2007, № 1, с. 37-41.

29.Денисов A.A., Павлинова И.И., Калистратов И.М. Повышение эффективности работы биореактора с погружными фильтрующими пластинами. Мат.Пй Межд. науч.-практ. конф. памят. акад. РАН и РААСН C.B. Яковлева, «Водо-снабжение и водоотве-дение мегаполиса» М.:Изд.Л.Будник. 2011. С.125-130.

30.Денисов A.A., Стрельцов С.А. Влияние технологических режимов функционирования биореактора на кольматацию фильтрующих погружных пластин. Достижение науки и техники АПК. 2010, № 6, с. 70-72.

31.Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Миллер В.М. Поверхностные силы. М., Наука, 1985.-400 с.

32.Долженко JI.A. Экология биотрансформации при очистке сточных вод. М. Стройиздат, 2001.

33.Дорофеев А. Г., Козлов М. Н., Данилович Д. А., Аджиенко Т. М., Рыбаков JI. А. Сравнительная оценка методов определения концентрации кислорода для контроля процессов биологической очистки сточных вод. Вода и экология, 2001. № 4. 18-26.

34.Ейтс Д. Основы механики псевдоожижения. М., Мир, 1986.

35.Емцев Е.Т., Мишустин E.H. Микробиология. М.: Дрофа, 2005.

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

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

38.3апольский А.К., Баран A.A. Коагулянты и флокулянты. Л., Химия, 1987, 204 с.

39.Ивановский Р.Н. Биоэнергетика и транспорт субстрата у бактерий. М., Изд-во МГУ, 2001.

40.Иммобилизованные клетки. Методы. Под ред. Д. Вудрова . М., Наука, 1988,215 с.

41.Колесников В.П., Вильсон В.К Гордеев-Гавриков Е.В.. Комбинированные сооружения с биофильтрами и аэротенками-отстойниками, ж-л «ЖКХ» № 12, Часть I., Москва, Россия, 2003.

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

43.Кощеенко К.А., Суходольская Г.В., Иммобилизация клеток микроорганизмов. Пущино, 1987.

44.Кунии Д., Левеншпиль О. Промышленное псевдоожижение. М., Химия, 1976.

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

46.Литвиненко В.И. Псевдоожижение. Ухта, 1998.

47.Лукиных H.A. Биологическая очистка городских сточных вод и перспективы ее развития в России. Материалы Международного конгресса «Вода: экология и технология», М., 1994, с. 819-820.

48.Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология, т. 1. Теоретические основы инженерной экологии. М., Высшая школа, 1996, с. 111-134, 202-225.

49.Мартынов С.И. Взаимодействие частиц в суспензии. Казань, 1998.

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

51.Миронова С.И., Малама A.A., Филимонова Т.В. Кинетика роста микроорганизмов на поверхности полимерных материалов. Доклады АН БССР. 1985, Т. 29, № 6, с. 558-560.

52.Мошев В.В., Иванов В.А. Реологическое поведение концентрированных суспензий. М., Наука, 1990.

53.Никовская Т.Н. Адгезионная иммобилизация микроорганизмов в очистке воды. Химия и технология воды. 1989, Т. 11, № 2, с. 158-169.

54.Никольская Т.Н., Глоба Л.И. Иммобилизация бактерий в зависимости от гидратации поверхности клеток и сорбентов. Докл. ФН УССР Сер. Б. Геол. Хим. И биол. науки. 1989, № 10, с. 79-82.

55.Ныс П.С., Скляренко A.B., Заславская Н.К. Иммобилизованные клетки в биотехнологии. Пущино, 1987.

56.Определитель бактерий Берджи. М.: Мир, 1997.

57.0садчий В.Ф., Яременко Л.В. Циркуляционный аэротенк с инертным наполнителем. Сборник докладов Международного конгресса «ЭКВАТЭК-2006», Москва, 30 мая-2 июня, часть 2, с. 754-755.

58.Павлинова И. И., Шегеда А. Н. Биологические методы очистки сточных вод от азотных загрязнений // Безопасность жизнедеятельности. - 2008. -№6. - С. 47-51.

59.Павлинова И.И., Андрюшин А.И. Гидродинамика трехфазных псевдоожиженных слоев. Достижения науки и техники АПК, 2008, № 12, с. 33-37.

60.Павлова И.Б. и др. Применение компьютерной телевизионной морфоденситометрии в изучении микробного антагонизма. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, № 7, 1994, с. 63-66.

61. Павлова И.Б. и др. Электронно-микроскопическое исследование развития бактерий в колониях. Гетероморфный рост бактерий в процессе естественного развития популяции. ЖМЭИ, 1990, № 12, с. 1215.

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

63.Печуркин Н.С., Брильков A.B., Марченкова Т.В. Популяционные аспекты биотехнологии. Новосибирск. 1990.

64.Писаренко В.Н. Оценка технологической эффективности работы очистных сооружений канализации. М., Стройиздат, 1990.

65.Протодьяконов И.О. Гидродинамика и массообмен в дисперсных системах жидкость-твердое тело. JL, Химия. 1987.

66.Протодьяконов И.О., Чесноков Ю.Г. Гидродинамика псевдоожиженного слоя. JL, Химия, 1982.

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

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

69.Репин Б.Н., Баженов В.И. Управление процессами очистки сточных вод в аэротенках // Водные ресурсы АН СССР. - 1988. - №3. - С. 158165.

70.Розенбаум Р.Б., Тодес О.М. Движение тел в псевдоожиженном слое. Л., изд-во ЛГУ, 1980.

71.Садовская Г.М., Ладыгина В.П., Теремова М.И. Фактор нестабильности в процессе биодеградации сточных вод. Биотехнология, 1995, № 1-2, с.47-49.

72.Синицын А.П., Райнина Е.И., Лозинский В.И. и др. Иммобилизованные клетки микроорганизмов. М., Изд-во МГУ, 1994.

73.Сироткин A.C. Современные технологические концепции аэробной биологической очистки сточных вод. Казань, КазГУ, 2002.

74.Состояние и перспективы техники псевдоожижения в кипящем слое. М., Химия, 1988.

75.Справочник по современным технологиям очистки природных и сточных вод и оборудованию. Отдел по Датскому сотрудничеству в Области Окружающей Среды в Восточной Европе в сотрудничестве с Министерством Природных Ресурсов РФ и Федеральным Экологическим Фондом РФ, 2001. - 254 с.

76.Сысуев В.В. Современные методы и оборудование для аэрации жидкостей при биологической очистке сточных вод. М. Стройиздат, 1990.

77.Таварткиладзе И.Н. Сорбционные процессы в биофильтрах. М., Стройиздат, 1984.

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

79.Федотовский B.C. Эффективная сдвиговая вязкость концентрированных эмульсий, суспензий и пузырьковых сред. Обнинск, 1997.

80.Хенце M., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен И., Арван Э. Очистка сточных вод: Пер. с англ. М.: Мир, 2004. 480 с. Чернобережский Ю.М. Основы микробиологии и химии воды. М., Наука, 1988.

81 .Чернобережский Ю.М. Основы микробиологии и химии воды. М., Наука, 1988.

82.Чупов В.В., Усова А.В., Яковенко И.И. Ковалентная иммобилизация клеток в полимерных гидрогелях. В сб. Иммобилизованные клетки в биотехнологии. Пущино, 1987, с. 114-123.

83.Чурбанова И.Н. Микробиология. М., Высшая школа, 1987, 239 с.

84.Шлегель Г. Общая микробиология. М, Мир, 1987, 566 с.

85.Экологическая биотехнология/Под ред. К.Ф. Форстера, Д.А. Дж. Вейза. Л.: Химия, 1990. 384 с.

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

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

88.Ahn K.H., Song K.G., Application of microfiltration with a novel fouling control method for reuse of wastewater from a large-scale resort complex. Desalination, 2000, 129 207-216.

89.A1-Sahwani M.F., Al-Rawi E.H. Bacterial extracellular material from brever waste-water for row water treatment. Biol. Wastes. 1989, v. 28, n 4, c. 271276.

90.Arvin. E., and Harremoes. P. (1990). Concepts and models for biofilm reactor performance. Water Science and Technology, 22(1-2), 171-192.

91.Bac W., Back S.C., Chung J.W., Lee Y.W. Nitrite accumulation in batch reactor under various operational conditions. Biodégradation, 2002, 12, 359— 366.

92.Baijenbruch. (2007). Benchmarking of BAF plants : operational experience on 40 full-scale installations in germany. Water Science and Technology, 55(8-9), 91-98.

93.Beccari. M., Di Pinto. A.C., Ramadori. R., and Tomei. M.C. (1992). Effects of dissolved oxygen and diffusion resitances on nitrification resistances. Water Research, 26(8), 1099-1104.

94.Behrendt. J. (1999). Modeling of aerated upflow fixed bed reactors for nitrification. Water Science and Technology, 39(4), 85-92.

95.Bernet N., Sanchez O., Cesbron D., Steyer J.-P., Delgnes J.-P. Modeling and control of nitrite accumulation in a nitrifying biofilm reactor. Biochem. Eng. J., 2005.24, 173- 183.

96.Beun J.J., Heijnen J.J., van Loosdrecht M.C.M. Nitrogen removal in a granular sludge sequencing batch airlift reactor. Biotechnol. Bioeng., 2001. 75, 82-92.

97.Boller. M., Gujer. W., and Tschui. M. (1994). Parameters affecting nitrifying biofilm reactors. Water Science and Technology, 29(10-11), 1-11.

98.Boiler. M., Kobler. D., and Koch. G. (1997b). Particle separation, solids budgets and headloss development in different biofilters. Water Science and Technology, 36(4), 239-247.

99.Boiler. M., Tschui. M., and Gujer. W. (1997a). Effects of transient nutrient concentrations in tertiary biofilm reactors. Water Science and Technology, 36(1), 101-109.

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

101. Bura R., Cheung M., Liao B., Finlayson J., Lee B.C.,. Droppo I.G, Leppard G.G. and Liss S.N., Composition of extracellular polymeric substances in the activated sludge floe matrix. Water Science and Technology. 1998.37.325-333.

102. Canler. J. P., and Perret. J. M. (1994). Biological aerated filters: Assessment of the process based on 12 sewage treatment plants. Water Science and Technology, 29(10-11), 13-22.

103. Canler. J.-P., Durand. C., Perret. J.-M. (1996). Efficacite des biofiltres vis-a-vis de l'azote. Ed.Cemagref-DICOVA. Antony, 39-52.

104. Canler. J.-P., Perret. J.-M., Lengrand. F., and Iwema. A. (2003). Nitrification in biofilters under variable load and low temperature. Water Science and Technology, 47(11), 129-136.

105. Carroll J.R., Pitt P., Niekerk A. Optimization of Nitrification/Denitrification Process Performance and Reliability at the Blue Plains Advanced Wastewater Treatment Plant. In Proceedings of the Water Environment Federation's 78th Annual Technical and Educational Conference, Washington, DC, October 29-November 2, 2005.

106. Characklis W.G. Biofilm development: a process analysis. Microbial Adlesion and Aggregation. 1984, p. 137-157.

107. Characklis. W. G., and Marshall. K. C. (1990), Biofilms, Wiley. New York.

108. Chaudhry. M. A. S., and Beg. S. B. (1998). A review on the mathematical modeling of biofilm processes: advances in fundamentals of biofilm modeling. Chemical Engineering and Technology, 21(9), 701-710.

109. Choubert. J.M., Marquot. A., Strieker. A. E., Gillot. S., Racault. Y., and Heduit. A. (2005 Unified nitrification parameters (maximum growth and decay rates) at low temperature from 15-years of investigations on pilot and full-scale municipal treatment plants. Nutrient Management in Wastewater Treatment Process and Recycle Streams. Krakov. Poland. 2005. 651-659.

110. Choubert. J.M., Racault. Y., Grasmick. A., Beck. C., and Heduit. A. (2005b). Nitrogen removal from urban wastewater by activated sludge process operated over the conventional carbon loading rate limit at low temperature. Water SA, 31(4), 503-510.

111. Christiansen. P., Hollesen. L., and Harremoes. P. (1995). Liquidfilm diffusion on reaction rate in submerged biofilters. Water Research, 29(3), 947-952.

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

113. Cohen. Y. (2001). Biofiltration - The treatment of fluids by microorganims immobilized into the filter bedding material : a review. Bioresour. Technol, 77, 257-274.

114. De Beer. D., Stoodley. P., and Lewandowski. Z. (1997). Measurement of local diffusion coefficients in biofilms by microinjection and confocal microscopy, Biotechnology and Bioengineering. 53(2), 151-158.

115. Deront. M., M. Samb. F., Adler. N., and Peringer. P. (1998). Biomass growth monitoring using pressure drop in a cocurrent biofiltre. Biotechnology and Bioengineering, 60(1), 97-104.

116. Dold. P. L. (2002) Importance of decay rate in assessing nitrification kinetics. WEFTEC. Chicago.

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

118. Duchene. P., and Vanier. C. (2002). Reflexion sur les paramétrés de qualité exiges pour les rejets de station d'épuration, Ingénieries, 29, p.3 -16.

119. Ecoles C.R., Horan N.J. Mixed culture modeling of activated sludge flocculation with a computer controlled fermenter. Adv. Ferment.2.Proc. Conf., London. 1985, p. 51-60.

120. Elenter. D., Milferstedt. K., Zhang. W., Hausner. M., and Morgenroth. E. (2007). Influence of detachment on substrate removal and microbial ecology in a heterotrophic/autotrophic biofilm. Water Research, 4.

121. Elmalen S., Grasmick A. Mathematical models for biological aerobic fluidized bed reactors in Mathematical Models in Biological Waste Water Treatment, ed. Grouiec M.J., 1992.

122. Falkentoft. C. M., Harremoes. P., Mosbaek. H., and Wilderer. P. A. (2000). Combined denitrification and phosphorus removal in a biofilter. Water Science and Technology, 41(4-5), 493-501.

123. Farabegoli. G., Chiavola. A., Rolle. E., and Stracquadanio. S. (2004). Experimental study on nitrification in a submerged aerated biofilter. Water Science and Technology, 49(11-12), 107-113.

124. Fdz-Polanco. F., E., M., Uruena. M. A., Villaverde. S., and Garcia. P. A. (2000). Spatial distribution of heterotrophs and nitrifiers in a submerged biofilter for nitrification. Water Research, 34(16), 4081-4089.

125. Fdz-Polanco. F., Villaverde. S., and Garcia. P. A. (1994). Temperature effect on nitrifying bacteria activity in biofilters: Activation and free ammonia inhibition. Water Science and Technology, 30(11), 121-130.

126. Frühen. M., Bocker. K., Eidens. S., Haaf. D., Liebeskind. M., and Schmidt. F. (1994). Tertiary nitrification in pilot-plant plug-flow fixed film reactors with long term ammonium deficiency. Water Science and Technology. 29(10-11). 61-67.

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

128. Gilmore. K. R, Husovitz. K. J., Holst. T., and Love. N. G. (1999). Influence of organic and ammonia loading on nitrifier activity and nitrification performance for a two-stage biological aerated filter system. Water Science and Technology, 39(7), 227-234.

129. Goncalves. R. F., and Oliveira. F. F. (1996). Improving the effluent quality offacultative stabilization ponds by means of submerged aerated biofilters. Water Science and Technology, 33(3), 145-152.

130. Grady. C. P. L. J., Daigger. G. T., and Lim. H. C. (1999). Biological Wastewater Treatment, Marcel Dekker, New York.

131. Han. D.-W., Yuri. H.-O., and Kim. D.-J. (2001). Autotrophic nitrification and denitrification characteristics of an upflow biological aerated filter. J. Chem TechnolBiotechnol, 76, 1112 - 1116.

132. Harris. S. L., Stephenson. T., and Pearce. P. (1996). Aeration investigation of biological aeratedfilters using off-gas analysis. Water Science and Technology, 34(3-4), 307314.

133. Henze. M., Grady Jr., C. P. L., and Gujer. W. (1987). A general model for single-sludge wastewater treatment systems. Water Research, 21(5), SOS-SIS.

134. Henze. M., Gujer. W., Mino. T., Matsuo. T., Wentzel. M. C., Marais. G., and van Loosdrecht. M. (1999). Activated sludge model No. 2d. Water Science and Technology, 39(1), 165-182.

135. Henze. M., Harremoes. P., la Cour Jasen. P., and Arvin. E. (1995). Wastewater treatment - Biological and Chemical Processes, 383 pp. edited by Springer-Verlag, Berlin.

136. Hidaka. T., and Tsuno. H. (2004). Development of a biological filtration model applied for advanced treatment of sewage. Water Research, 38(2), 335-346.

137. Horn. H., and Hempel. D. C. (1995). Mass transfer coefficients for an autotrophic and a heterotrophic biofilm system. Water Science and Technology, 32(8), 199-204.

138. Horn. H., and Hempel. D. C. (1997). Growth and decay in an auto-heterotrophic biofilm. Water Research, 31(9), 2243-2252.

139. Horn. H., and Morgenroth. E. (2006). Transport of oxygen, sodium chloride, and sodium nitrate in biofilms. Chemical Engineering Science, 61(5), 1347-1356.

140. Horn. H., Reiff. H., and Morgenroth. E. (2003). Simulation of growth and detachment in biofilm systems under defined hydrodynamic conditions. Biotechnology and Bioengineering, 81(5), 607-617.

141. Horner. R. M. W., Jarvis. R. J., and Mackie. R. I. (1986). Deep bed filtration: a new look at the basic equations. Water Research, 20(2), 215220.

142. Hozalski. R. M., and Bouwer. E. J. (2001). Non-steady state simulation of BOMremoval in drinking water biofilters: Model development. Water Research, 35(1), 198-210.

143. Iliuta. I., and Larachi. F., (2005). Modeling simultaneous biological clogging andphysical plugging in trickle-bed bioreactors for wastewater treatement. Chemical Engineering science, 60, 1477-1489.

144. Jacob. J., Le Lann. J.-M., Pingaud. H., and Capdeville. B. (1997). A generalizedapproach for dynamic modelling and simulation of biofilters: Application to waste-water denitrification. Chemical Engineering Journal, 65(2), 133-143.

145. Jaillet. C., Lezaud. F., et Marzin. C. (2003). La biofiotration - Les principaux biofiltres drevetes en France. Memoire, ISIM, Universite Montpellier II.

146. Jeong. J., Hidaka. T., Tsuno. H., and Oda. T. (2006). Development of biological filter as tertiary treatment for effective nitrogen removal: Biological filter for tertiary treatment. Water Research, 40(6), 1127-1136.

147. Jimenez. B., Capdeville. B., Roques. H., and Faup. G. M. (1987). Design considerationsfor a nitrification-denitrification process using two fixed-bed reactors in series. Water Science and Technology, 19(1-2), 139150.

148. Kissel. J. C., McCarthy. P. L. and Street. R. L. (1984). Numerical simulation of mixed- culture biofilm. Journal of Environmental Engineering, 110(2), 393-411.

149. Krumins V., Hummerick M., Levine L., Strayer R., Jennifer L. A., Bauer J. Effect of hydraulic retention time on inorganic nutrient recovery and biodegradable organics removal in a biofilm reactor treating plant biomass leachate. Bioresour., Technol., 2002. 85, 243 - 248.

150. Le Bihan. Y. and Lessard. P. (2000). Monitoring biofilter clogging : biochemical characteristics of the biomass. Water Research, 34(17), 42844294.

151. Le Tallec. X., Payraudeau. M., Lesouef. A., and Luck. F. (1997b) Modelling of nutrient removal in a fixed film process: a tool for optimized operation with high influent variability. Proceedings second international conference on microorganisms in activated sludge and biofilm process, California, USA.

152. Le Tallec. X., Vidal. A., and Thornberg. D. (1999). Upflow biological filter: Modeling and simulation of filtration. Water Science and Technology, 39(4), 79-84.

153. Le Tallec. X, Zeghal. S., Vidal. A. and Rogalla. F. (1995) Modelling and simulation of a biofilter filtration. New and Emerging Technologies Conference, Toronto, Canada.

154. Lee. Y., and Oleszkiewicz. J. A. (2003). Effects of prédation and ORP conditions on the performance of nitrifiers in activated sludge systems. Water Research, 37(17), 42024210.

155. Lee. Y.-W., Chung. J., Jeong. Y.-D., Shim. H., and Kim. M.-H. (2006). Backwash based methodology for the estimation of solids retention time in biological aerated filter. Environmental Technology, 27(7), 777-787.

156. Legise. J. P., Gilles. P., and Mureaud. H. (1980). A new development in biological aerated filter bed technology. 53rd Annual Water Pollution Control Federation Conference. 3-6 August, Las vegas, NV.

157. Lesouef. A., Payraudeau M., Rogalla F. and Kleiber B. (1992). Optimizing nitrogen removal reactor configurations by on-site calibration of the IAWPRC activated sludge model. Water Science and Technology, 25(6), 105-123.

158. Lessard. P., Canler. J. P., and Heduit. A. (2002). Modélisation d'un procédé de traitement par biofiltration : le cas d'un biofiltre nitrifiant.

18ieme Congres de l'Est du Canada sur la qualite de l'eau de l'ACQE, Montreal. QC, CANADA.

159. Lessard. P., Tusseau-Vuillemin. M.H., Heduit. A. and Lagarde. F. (2007). Assessing chemical oxygen demand and nitrogen conversions in a multi-stage activated sludge plant with alternating aeration. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 82(4), 367-375.

160. Li Dao-hong, Granozarcozug J.J. Structure of activated sludge floes. Biotechnol. And Bioeng. 1990, v. 35, n 1, p. 57-65.

161. Li. J., and Bishop. P. L. (2004). Time course observations of nitrifying biofilm development using microelectrodes. Journal of Environmental Engineering and Science, 3(6), 523-528.

162. Mamais. D., Jenkins. D., and Pitt. P. (1993). A rapid physical chemical method for the determination of readily biodegradable soluble COD in municipal wastewater. Water Research, 27(1), 195-197.

163. Mann. A. T., and Stephenson. T. (1997). Modelling biological aerated filters for wastewater treatment. Water Research, 31(10), 2443-2448.

164. Mann. A., Mendoza-Espinosa. L., and Stephenson. T. (1998). A comparison of floating and sunken media biological aerated filters for nitrification. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 72(3), 273-279.

165. Marquot. A., Strieker. A. E., and Racault. Y. (2005). ASM1 dynamic calibration and long term-validation for an intermittently aerated WWTP. Nutrient Management in Wastewater Treatment Process and Recycle Streams. Krakov, Poland, 765-774.

166. Meaney. B. J., and Strickland. E. T. (1994). Operating experiences with submerged filters for nitrification and denitrification. Water Science and Technology, 29(10-11), 119 -125.

167. Messing R.A., Oppergmann R.A., Kolot F.B. Immobilized Microbial Cells. 1994, v. 106, p. 12-28.

168. Metcalf. and Eddy. (2003). Wastewater Engineering. Treatment and Reuse. 4th ed., Elizabeth A. Jones.

169. Mokhayeri Y., Riffat R., Takacs I., Dold P., Bott C., Hinojosa J., Bailey W., Murthy S. Characterizing denitrification kinetics at cold temperature using various carbon sources in lab-scale sequencing batch reactors // Water Science & Technology. - 2008. - V. 58, No. 1. - P. 233238.

170. Morgenroth. E., and Wilderer. P. A. (2000). Influence of detachment mechanisms on competition in biofilms, Water Research. 34(2), 417-426.

171. Namkung. E., and Rittmann. B. E. (1987). Modeling bisubstrate removal by biofilms. Biotechnology and Bioengineering, 29(2), 269-278.

172. Noguera. D. R., and Morgenroth. E. (2004). Introduction to the IWA Task Group on Biofilm Modeling. Water Science and Technology, 49(11-12), 131-136.

173. Noguera. D. R., Okabe. S., and Picioreanu. C. (1999). Biofilm modeling: Present status and future directions. Water Science and Technology, 39(7), 273-278.

174. Nowak. O. Schweighofer. P. and K. Svardal. K. (1994). Nitrification inhibition - A method for the estimation of actual maximum autotrophic growth rates in activated sludge systems. Water Science and Technology, 30(6), 9-19.

175. Ohashi. A. Viraj de Silva. D. G., Mobarry. B., Manem. J. A., Stahl. D. A., and Rittmann. B. E. (1995). Influence of substrate C/N ratio on the structure of multi-species biofilms consisting of nitrifiers and heterotrophs. Water Science and Technology, 32(8), 7584.

176. Okabe. S., Hirata. K., and Watanabe. Y. (1995). Dynamic changes in spatial microbial distribution in mixed-population biofilms: Experimental results and model simulation. Water Science and Technology, 32(8), 67-74.

177. Oleszkiewicz. J. A., and Berquist. S. A. (1988). Low temperature nitrogen removal in sequencing batch reactors, Water Research. 22(9), 11631171.

178. Osorio. F., and Hontoria. E. (2006). Study of the influence of backwashing intensity in biofilm systems to determine the captured solids removal for modelling purposes. EnvironmentalEngineering Science, 23(5), 780-787.

179. Payraudeau. M., Paffoni. C., and Gousailles. M. (2000). Tertiary nitrification in an up flow biofilter on floating media: influence of temperature and COD load. Water Science and Technology, 41(4-5), 21-27.

180. Payraudeau. M., Pearce. A. R., Goldsmith. R., Bigot. B., and Wicquart. F. (2001). Experience with an up-flow biological aerated filter (BAF) for tertiary treatment: from pilot trials to full scale implementation. Water Science and Technology, 44(2- 3), 63-68.

181. Perez. J., Picioreanu. C., and van Loosdrecht. M. (2005). Modeling biofilm and floe diffusion processes based on analytical solution of reaction-diffusion equations. Water Research, 39(7), 1311-1323.

182. Picioreanu. C., Kreft. J.-U., and Van Loosdrecht. M. C. M. (2004). Particle-based multidimensional multispecies biofilm mode (A Enlever). Applied and EnvironmentalMicrobiology, 70(5), 3024-3040.

183. Picioreanu. C., van Loosdrecht. M. C. M., and Heijnen. J. J. (1998). Mathematical modeling of biofilm structure with a hybrid differential-discrete cellular automaton approach. Biotechnology and Bioengineering, 58(1), 101-116.

184. Picioreanu. C., van Loosdrecht. M. C. M., and Heijnen. J. J. (2001). Two-dimensional model of biofilm detachment caused by internal stress from liquid flow. Biotechnology and Bioengineering, 72(2), 205-218.

185. Picioreanu. C., van Loosdrecht. M., and Heijnen. J. J. (2000). Effect of diffusive and convective substrate transport on biofilm structure

formation: A two-dimensional modeling study. Biotechnology and Bioengineering, 69(5), 504-515.

186. Pidlisnyuk V.V., Marutovsky R.M., Radeke K.-H., Klimenko N.A. Biosorption Processes for Natural and Waste Water Treatment - Part II: Experimental Studies and Theoretical Model of a Biosorption Fixed Bed // Engineering in Life Sciences. - 2003. - V. 3, Is. 11. - P. 439-445.

187. Pollice A., Tandoi V., Lestingi C. Influence of aeration and sludge retention time on ammonium oxidation to nitrite and nitrate. Water Res., 2002. 36, 2541-2546.

188. Priyali S., Steven D. K. Simultaneous nitrification-denitrification in a fluidized bed reactor. Water Sci. Technol., 1998. 38 (1), 247 - 254.

189. Pujol. R., Canler. J.-P., and Iwema. A. (1992). Biological aeratedfilters : an attractive and alternative biological process. Water Science and Technology, 26(3-4), 693-702.

190. Pujol. R., Lemmel. H., and Gousailles. M. (1998). A keypoint of nitrification in an upflow biofiltration reactor. Water Science and Technology, 38(3), 43-49.

191. Puznava. N., Payraudeau. M., and Thornberg. D. (2001). Simultaneous nitrification and denitrification in biofilters with real time aeration control. Water Science and Technology, 43(1), 269-276.

192. Queinnec. I., Ochoa. J. C., Vande Wouwer. A., and Paul. E. (2006). Development and calibration of a nitrification PDE model based on experimental data issued from biofilter treating drinking water. Biotechnology and Bioengineering, 94(2), 209-222.

193. Rauch. W., Vanhooren. H., and Vanrolleghem. P. A. (1999). A simplified mixed-culture biofilm model. Water Research, 33(9), 2148-2162.

194. Reynolds. T. D.Richard. P.A (1996). Unit operations and processes in environmental engineering. 2nd edition. International Thomson Publishing Asia. USA.

195. Rittmann. B. E., and Manem. J. A. (1992). Development and experimental evaluation of a steady-state, multispecies biofilm model. Biotechnology and Bioengineering, 39(9), 914-922.

196. Rittmann. B. E., Stilwell. D., and Ohashi. A. (2002). The transient-state. multiple-species biofilm model for biofiltration processes. Water Research, 36(9), 2342-2356.

197. Rocher. V., Paffoni. C., Goncalves. A., Azimi. S., Winant. S., Legaigneur. V., and Gousailles. M. (2007/ La biofiltration des eaux usees : comparatif technique et économique de différentes configurations de traitement. La houille blanche, 1, 95-102.

198. Roeleveld. P. J., and Van Loosdrecht. M. C. M. (2002). Experience with guidelines for wastewater characterisation in The Netherlands. Water Science and Technology, 45(6), 77-87.

199. Ruiz G., Jeison D., Chamy R. Nitrification-denitrification via nitrite accumulation for nitrogen removal from wastewaters. Bioresour. Technol., 2006. 97, 330-335.

200. Saez. P. B., and Rittmann. B. E. (1992). Accurate pseudoanalytical solution for steady- state biofilms. Biotechnology and Bioengineering, 39(7), 790 - 793.

201. Sanz. J. P., Freund. M., and Hother. S. (1996). Nitrification and denitrification in continuous upflow filters process modelling and optimization. Water Science and Technology, 34(1-2), 441-448.

202. Seguret. F.. and Racault. Y. (1998). Hydrodynamic behaviour of a full-scale submerged biofilter and its possible influence on performances. Water Science and Technology, 38(8-9), 249-256.

203. Sin G., Kaelin D., Kampschreur M. J., Takâcs I., Wett B., Gernaey K. V., Rieger L., Siegrist H., Loosdrecht M. C. M. Modelling nitrite in wastewater treatment systems: a discussion of different modelling concepts //Water Science & Technology.-2008,-V. 58, No. 6.-P. 1155-1171.

204. Sin. G.. Van Huile. S. W. H.. De Pauw. D. J. W.. Van Griensven. A., and Vanrolleghem. P. A. (2005). A critical comparison of systematic calibration protocols for activated sludge models: A SWOTanalysis. Water Research, 39(12), 2459-2474.

205. Spanjers H., Vanrolleghem P.A., Olsson G., Dold P.L. Respirometry in control of the activated sludg process : Principles, IAWQ, Scientific and Technical Report. 1998. №7.

206. Sperandio. M., and Paul. E. (2000). Estimation of wastewater biodegradable COD fractions by combining respirometric experiments in various So/Xo ratios. Water Research, 34(4), 1233-1246.

207. Stephenson. T., Mann. A., and Upton. J. (1993). The small footprint wastewater treatment process. Chemicallnd, 14, 533-536.

208. Stewart. P. S. (1998). A review of experimental measurements of effective diffusive permeabilities and effective diffusion coefficients in biofilms. Biotechnology and Bioengineering, 59(3), 261-272.

209. Strieker. A. E. (2000). Application de la modélisation a l'etude du traitement de l'azote par boues activées en aeration. These. Université Louis Pasteur, Strasbourg I, FRANCE.

210. Takacs. I., Bye. C.M., Chapman. K., Dold. P.L., Fairlamb. P.M., and Jones. R M. (2007). A biofilm model for engineering design. Water Science and Technology, 55(8-9), 329-336.

211. Tallec. G., Gamier. J., and Gousailles. M. (2006). Nitrogen removal in a wastewater treatment plant through biofilters: nitrous oxide emissions during nitrification and denitrification. Bioprocess Biostyr Eng, 29, 323-333.

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

213. Toettrup. H., Rogalla. F., Vidal. A., and Harremoes. P. (1994). The treatment trilogy of floating filters: From pilot to prototype to plant. Water Science and Technology, 29(10-11), 23-32.

214. Tschui. M., Boiler. M., Gujer. W., Eugster. J., Mader. C., and Stengel. C. (1994). Tertiary nitrification in aerated pilot biofilters. Water Science and Technology, 29(10-11), 53-60.

215. Uhl. W., and Gimbel. R. (2000). Dynamic modeling of ammonia removal at low temperature in drinking water rapidfilters. Water Science and Technology, 41(4-5), 199-206.

216. Van Benthum. W. A. J., van Loosdrecht. M. D. M., Heijnen. J. J. (1997). Control of heterotrophic layer formation on nitrifying biofilms in a biofilm airlift suspension reactor. Biotechnology and Bioengineering, 53(4), 397-405.

217. Van Huile. S. W. H., Verstraete. J., Hogie. J., Dejans. P., and Dumoulin. A. (2006). Modelling and simulation of a nitrification biofilter for drinking water purification. Water SA, 32(2), 257-264.

218. Verma. M., Brar. S. K., Biais. J. F., Tyagi. R. D., and Surampalli. R. Y. (2006). Aerobic biofiltration processes-Advances in wastewater treatment. Practice periodical of hazardous, toxic, and radioactive waste management, 264-276.

219. Viotti. P., Eramo. B., Boni. M. R., Carucci. A., Leccese. M., and Sbaffoni. S. (2002). Development and calibration of a mathematical model for the simulation of the biofiltration process. Advances in Environmental Research, 7(1), 11-33.

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

221. Wang L.K., Borgenthal T., Wang M.H. Kinetics and stoichimetry of respiration in biological treatment process. Jour, of Environmental Sciences, 1991, January/february, p. 39-43.

222. Wanner. O. (1995). New experimental findings and biofilm modelling concepts. Water Science and Technology, 32(8), 133-140.

223. Wanner. O., and Guger. W. (1995). Competition in biofilms. Water Science and Technology, 17(2-3), 27-39.

224. Wanner. O., and Gujer. W. (1986). Multispecies biofilm model. Biotechnology and Bioengineering, 28(3), 314-328.

225. Wanner. O., and Morgenroth. E. (2004). Biofilm modeling with AQUASIM. Water Science and Technology, 49(11-12), 137-144.

226. Wanner. O., and Reichert. P. (1996). Mathematical modeling of mixed-culture biofilms. Biotechnology and Bioengineering, 49(2), 172-184.

227. Wanner. O., Eberl. H., Morgenroth. E., Noguera. D. R., Picioreanu. C., Rittmann. B. E., and van Loosdrecht M. (2006). Mathematical Modeling of Biofilms. IWA, Scientific and Technical Report.

228. Zhang. T. C., and Bishop. P. L. (1994). Density, porosity and pore structure of biofilms. Water Research. 28(11). 2267-2277.

229. Zhao. H., Woods. C., Parker. J., and Hong. S.-N. (2006). Pilot evaluation of floating media biological aerated filters (BAFs) to achieve stringent effluent nutrient discharge requirements. IWA 5th World Water Congress, Beijing, Chine.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

АПБ Аэробный погружной биофильтр

ВВ Концентрация взвешенных веществ, мг/л

<2 Скорость гидравлического потока, л/м .с;

Б Растворенная составляющая субстрата

Быстро биоразлагаемый субстрат

х8 Медленно биоразлагаемый субстрат

X Диспергированные составляющие/биомасса

а0 Воздух удельного обмена поддерживающего материала, м /м

А Сечение колонны, м2

Аа Удельная поверхность биопленки, м /м

% Удельная поверхность объема, м2/м3

ЬА Скорость отмирания автотрофов, сут"1

Ьн Скорость отмирания гетеротрофов, сут"1

Сн Гидравлическая нагрузка на сооружение, м3/м2.ч или м/ч

С$в Концентрация субстрата в жидкой фазе, мг/л

С5 Концентрация субстрата в биопленке, мг/л

с Концентрация субстрата на биопленке

Сх Концентрация взвешенных веществ в жидкой фазе и биопленке, мгХПК/л

Схо Концентрация взвешенных веществ осевших в массе биопленке, мгХПК/л

с» Концентрация элемента I в жидкой фазе и в биопленке, мгХПК/л

СУ Суточная объемная нагрузка на систему, кг/м .сут

а Процент абсолютно сухого вещества в слое биопленки, %

Эквивалентный диаметра поддерживающего вещества, м

ёС8/ёх Градиент концентрации субстрата в биопленке, мг/л/м

бпк5 Биохимическое потребление кислорода, мг02/л

и БПК на входе в биофильтр, мг02/л

Ье БПК на выходе из биофильтра, мг02/л

ХПК Химическое потребление кислорода, мг02/л

ХПК8 Химическое потребление кислорода раствором, мг02/л

Бе Коэффициент диффузии субстрата в биопленке, м /с

Коэффициент диффузии субстрата в воде, м2/с

Ох Коэффициент диффузии биомассы

В Глубина фильтрующей среды, м

Коэффициент снижения диффузии в слое биопленки

fp Коэффициент трения

н Общая высота слоя от нижнего уровня поддерживающего материала, м

Нфилир Высота фильтрующего слоя, м

вгп Время гидравлического пребывания, час

Массовый (весовой) поток субстрата в жидкой фазе, мг/м .с

Массовый (весовой) поток субстрата в биопленке, мг/м2.с

,]х Массовый (весовой) поток биомассы, мг/м2.с

квпк Кинетическая константа 1-го порядка для определения общего БПК, .сут 1

^отрыва Коэффициент поверхностого отделения от дисперсий, мг/м .с

^обмена Коэффициент внутреннего обмена 1 составляющей, м/с

"•экстр Коэффициент экстракции I составляющей при промывке, с"1

Км Коэффициент массопереноса вещества в массе биопленки, м/с

Ккн Коэффициент полунасыщения автотрофов для Н-1ЧН4+, мг!Ч/л

Ко,А Коэффициент полунасыщения автотрофов для 02, мг02/л

Кьа Скорость потребления кислорода, г02/гАИ.ч

к8 Коэффициент полунасыщения биомассы для субстрата, мг/л

Постоянная полунасыщения

и Толщина биопленки, м

Ь^Ит Толщина предельного слоя диффузии на поверхности раздела жидкость-биопленка, м

МХВ,А Количество автотрофной биомассы в системе, гХПК

Концентрация азота в аммонийной форме, мгЫ/л

Ы-Ш3" Концентрация азота в нитратной форме, мгЫ/л

N-N0'" Концентрация азота в нитритной форме, мгЫ/л

Нзрг.ВВ Концентрация азота органических ВВ, мг/л

ЫТК Концентрация общего азота по Кьельдалю, мгЖл

02 Концентрация растворенного азота, мг/л

г5 Скорость потребления субстрата в биопленке, мг/м3.с

Гх Скорость роста и отмирания биомассы в биопленке, мг/м3.с

Ях Скорость фильтрации взвешенных веществ аккумулирующихся вокруг вещества, с"1

^-сцепл,х1 Скорость поверхностного сцепления (прилипания) ьх составляющих частиц в биопленке, мг/м2.с

К<1,х Скорость поверхностного отрыва взвешенных веществ в биопленке, мг/м .с

Скорость поверхностного отрыва ьх составляющих частиц, мг/м .с

Кюбмена,х1 Скорость внутреннего обмена 1-х составляющих частиц в массе биопленки, мг/м3.с

Ч* Поверхностная скорость газа, м/с

Бс Число Шмидта

Ые Число Рейнольдса,

БЬ Число Шервуда

Т Температура, °С

Уа Объем биопленки, м3

^воздух Скорость аэрации системы, Нм/ч

Скорость нитрификации, мгЫ/л.сут

^м.мах Максимальная скорость нитрификации, мгЫ/л.сут

Концентрация растворенной составляющей субстрата, мгХПК/л

Хв,а Концентрация автотрофной биомассы в системе, мгХПК/л

Хв,н Концентрация гетеротрофной биомассы в системе, мгХПК/л

Х]м0 Концентрация азота в нитритной и нитратной формах, мг/л

Уд Прирост автотрофной биомассы, гХПК/гКудаленного

Ун Прирост гетеротрофной биомассы, гХПК/гМудаленного

$n0 Биоразлагаемые растворенные азотсодержащие органические ВВ, мг/л

Концентрация растворенного 1чГН4+, мг/л

гв Предельная толщина биопленки, м

ВКТаи, Время пребывания автотрофной биомассы, сут

Р Средняя плотность сухой биопленки, кгВВ/м3

Рш Средняя плотность влажной биопленки, кгВВ/м3

Магмах Максимальная удельная скорость роста автотрофной биомассы, сут"1

и Скорость фильтрации, м/ч

8 Пористость слоя

£о Начальная пористость слоя

V Стехиометрический коэффициент, включенный в кинетику Сх и С5

К Константа скорости первого порядка

0 Температурно-корректирующий фактор, равный 1,035;

Х0 Начальный коэффициент фильтрации

X Коэффициент фильтрации

^ Начальный коэффициент фильтрации

о Объем снятых ВВ к единице объема фильтрующего слоя,

Оц Предельная объемная фракция осадков ВВ в слоях биопленки

в Объем твердых веществ, отнесенных к единице объема фильтрующего слоя

АР Потеря нагрузки, м

АР гидр Гидравлическая потеря нагрузки, м

АР нач Начальная потеря нагрузки, м