Моделирование технологических процессов переработки жидких органосодержащих отходов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.06, кандидат наук Крупский, Алексей Сергеевич

• Крупский, Алексей Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Крупский, Алексей Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

Цель и задачи

Научная новизна

Практическая значимость

Апробация работы

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Необходимость обеспечения надежности и эффективности физико-механической обработки сточных вод

1.2 Гравитационные осаждения взвешенных частиц

1.3 Оценка параметров процесса хлопьеобразования при седиментации загрязнений

1.4 Применение биополимеров для интенсификации процессов флокуляции частиц загрязнений

1.5 Активный ил аэротенков как источник биофлокулянтов

1.6 Процессы отстаивания смесей сточных вод и активного ила

1.7 Заключение

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Экспериментальная (пилотная) установка

2.2 Методики и оборудование, использованные при проведении лабораторных анализов

2.3 Гидромеханическая обработка активного ила

2.4 Анализ молекулярно-массового распределения и определение концентрации полисахаридов в образцах

2.5 Заключение

Глава 3. МЕХАНИЗМ И ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ ОСАЖДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ БИОПОЛИМЕРОВ АКТИВНОГО ИЛА

3.1 Обследование действующих очистных сооружений по технологическим параметрам

3.2 Анализ технологических характеристик функционирования сооружений и определение исходных параметров моделирования

3.3 Анализ состава и концентрации полисахаридов в гидравлически обработанной смеси сточных вод и активного ила

3.4 Кинетика отстаивания дисперсных систем с использованием биополимеров активного ила

3.5 Прогноз снижения нагрузок по загрязнениям на блок биологической очистки

3.6 Заключение

Глава 4. МОДЕЛИ ДИНАМИКИ СЕДИМЕНТАЦИИ ДИСПЕРСНЫХ СМЕСЕЙ

4.1. Уравнение седиментации в частных производных

4.2. Гидравлические режимы работы отстойника

4.3 Дискретная форма уравнения седиментации

4.3.1 Распределение внутренних потоков

4.3.2 Численное решение задачи

4.3.3 Привязка параметров модели

4.3.4 Параметры процесса в отстойнике

4.3.5 Чувствительность модели

4.4 Заключение

Глава 5. СОСТАВ ДОМИНИРУЮЩИХ БИОЦЕНОЗОВ АКТИВНОГО

ИЛА В АЭРОТЕНКАХ

Заключение

Глава 6. ПРОЦЕССЫ ОТСТАИВАНИЯ СМЕСЕЙ СТОЧНЫХ ВОД И АКТИВНОГО ИЛА ВО ВТОРИЧНЫХ ОТСТОЙНИКАХ

6.1 Гидравлическая эффективность вторичных отстойников

6.2 Процессы отстаивания водно-иловых смесей

6.2.1 Экспериментально-расчетные исследования процессов седиментации водно-иловых смесей во вторичных отстойниках

6.2.2 Определение конструктивных характеристик вторичных отстойников

6.3 Заключение

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Методическое положение «Технология удаления азота из сточных вод очистных сооружений предприятий АПК способом парциальной нитрификации в мембранном реакторе» 2013 г

2. Техническое задание на проведение опытно-конструкторских работ «По очистке сточных вод с использованием иммобилизационно-фильтрующих систем, повышающей надежность и производительность функционирования очистных сооружений предприятий АПК» 2012 г

3. Методические положения «Моделирование процессов массопередачи кислорода и усвоение субстрата в барботажных реакторах с иммобилизованной биопленкой» 2011 г

4. Методическое положение «Реорганизация технологической схемы

очистных сооружений предприятий АПК» 2010

5 Справка ОАО «МосводоканалНИИпроект» об использовании проектной организацией результатов научно-исследовательской работы по теме «Моделирование технологических процессов переработки жидких

органосодержащих отходов» 2013г

6. Справка ОАО «ВОДОКАНАЛ» г. Ишим, Тюменская обл. о результатах использования научно-исследовательской работы

«Реорганизация технологической схемы очистных сооружений

предприятий АПК» 2013 г

7. ЗАО Проектно-конструкторское предприятие АДСОРБЕР» г. Пермь об использовании результатов научно-исследовательской работы по теме «Реорганизация технологической схемы очистных сооружений предприятий АПК» 2013г

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование технологических процессов переработки жидких органосодержащих отходов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

В настоящее время водное хозяйство городов и промышленных предприятий представляет из себя сложный комплекс сооружений и их аппаратурного оформления. Целью исследований является поиск оптимальных условий обработки водных источников, обеспечивающих высокое качество воды, поставляемой потребителям. Для этого необходимо проведение исследований широкого многообразия факторов, влияющих на процесс очистки сточных вод различного происхождения.

Интенсивное воздействие человека на природу привело к такому загрязнению водных ресурсов планеты, что проблема защиты окружающей среды стала глобальной и требующей безотлагательного решения на пути устойчивого развития мирового сообщества.

В нашей стране Правительство уделяет большое внимание этому вопросу и уже несколько лет работает программа «Чистая вода», в которую привлечены научные и производственные кадры России.

Существенный вклад в развитие методов обработки органосодержащих отходов внесли C.B. Яковлев, Я.А. Карелин, И.В. Скирдов, А.И. Албулов, В.П. Варламов, В.Г. Тюрин, В.И. Баженов, И.И. Павлинова, Ю.Ф. Эль, Т.А. Карюхина, И.Н. Чурбанова, A.A. Денисов и другие.

В условиях постепенного ухудшения состояния поверхностных источников большое значение приобретает разработка методов эколого-технологической защиты окружающей природной среды от загрязнения ее отходами производств и бытовыми коммунальными стоками населенных пунктов. Попадание в водные источники неочищенных сточных вод, образующихся при реализации технологических процессов производства и переработки продукции, а также в процессе жизнедеятельности людей, влекут за собой тяжёлые последствия. В связи с этим возникает необходимость строительства или реконструкции очистных сооружений,

обеспечивающих показатели очистки, заданные государственными природоохранными органами.

Структурные элементы технологической схемы очистных сооружений неразрывно связаны между собой в единый комплекс, от согласованной работы которых зависит конечный результат - качество очистки сточных вод. Отсюда вытекает важная практическая задача разработки технологий, позволяющих совершенствовать систему предварительной механической очистки в первичных отстойниках от дисперсных и коллоидных частиц.

Настоящая работа посвящена разработке моделей технологических процессов переработки жидких органосодержащих отходов.

Диссертационная работа выполнялась на полупромышленных установках и промышленных объектах, а также на лабораторной базе ГНУ ВНИТИБП РАСХН в соответствии с планами государственной тематики (РК № 01201169494).

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы являлась разработка моделей технологических процессов очистки сточных вод от дисперсных, коллоидных и биогенных загрязнений в комплексных системах современных очистных сооружений.

При выполнении работы были поставлены следующие задачи:

- изучение механизма и динамики процессов осаждения дисперсных и коллоидных частиц органических загрязнений с помощью биополимеров активного ила;

- определение влияния технологических параметров обработки иловой суспензии на эффективность механической очистки высокозагрязненных стоков;

- разработка моделей динамики отстаивания дисперсных смесей на основе анализа гидравлических режимов работы отстойников и уравнений седиментации в частных производных и в дискретной форме;

- разработка практических рекомендаций по внедрению метода повышения эффективности механической очистки сточных вод за счёт использования биополимеров активного ила;

микробиологические исследования динамики трансформации биоценоза активного ила аэрационных сооружений при его предварительной обработке гидромеханическими методами;

- разработка математических моделей технологических процессов очистки сточных вод от дисперсных, коллоидных и биогенных загрязнений для повышения эффективности работы очистных сооружений.

Научная новизна

1. Выполнена оценка степени повышения эффективности механической очистки высоконагруженных органосодержащих стоков при использовании биофлокулянтов, выделенных из активного ила.

2. Определена структура и физико-химические характеристики экзополисахаридов, выделенных из биоценозов активного ила, содержащих доминирующие штаммы зооглейных форм бактерий.

3. Определены молекулярно-массовые характеристики и концентрации полисахаридов (олигосахаридов и олигополисахаридов) в биополимерах, выделенных из активного ила действующих очистных сооружений.

4. Определены оптимальные технологические режимы предварительной гидромеханической обработки иловой суспензии (продолжительности и интенсивности обработки, концентрации биополимеров в обрабатываемой воде).

5. Разработана модель процессов отстаивания дисперсных смесей на основе анализа гидравлических режимов работы отстойников и балансовых уравнений седиментации в частных производных и в дискретной форме;

6. Разработан графоаналитический метод прогнозирования технологических характеристик функционирования отстойников на основе совместного интегрирования количественных характеристик гидравлики потоков и седиментации взвешенных веществ в отстойниках.

Практическая значимость

Полученные результаты работы являются следствием комплекса экспериментально-теоретических исследований, показавших высокую степень сходимости и позволяющих с достаточно высокой степенью точности выполнить конструкторско-технологические расчеты по нахождению оптимальных решений, с целью оптимизации работы как действующих, так и реконструированных сооружений.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы доложены на: Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды», «INDOOR AIR AND ENVIRONMENTAL QUALITY». - г. Ханой, 23 марта - 5апреля. - 2013; X Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды». - г. Будапешт, 13-20 мая. - 2012; VII Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды». - г. Самарканд, 17-21 мая - 2010; VI Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг природных экосистем». - г. Пенза- 2010; VII межвузовской научной конференции студентов и аспирантов «История и перспективы развития инженерных систем» - г. Москва, 30 ноября - 2010;

X Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности». - г. Пенза, декабрь. - 2010; VIII Международной научно-практической конференции

«Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» - г. Пенза - 2010; XII Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии». - г. Пенза - 2010; II Международной научно-практической конференции посвященной памяти академика РАН и РААСН Сергея Васильевича Яковлева (шестые Яковлевские чтения ) «Водоснабжение и водоотведение мегаполиса» - г. Москва - 2011; Международной научно-практической конференции «Проблемы устойчивости и безопасности систем жизнеобеспечения в сфере жилищно-коммунального хозяйства». - г. Москва, 18-19 ноября. -2011; Международной научно-практической конференции.-г. Щелково, 5-7 декабря - 2012; II Международной Научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях». - г. Москва- 2010 ; Научно-практической конференции «Комплексный подход к благоустройству территорий города Москвы» - 2011; Научно-практической конференции «ГОУ ВПО Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства». -2012; Пятнадцатой международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Строительство-формирование среды жизнедеятельности», г. Москва - 2012.

На основе результатов проведенной работы разработаны:

Методическое положение «Технология удаления азота из сточных вод очистных сооружений предприятий АПК способом парциальной нитрификации в мембранном реакторе» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 30.10.2013г.).

Техническое задание на проведение опытно-конструкторских работ «По очистке сточных вод с использованием иммобилизационно-фильтрующих систем, повышающей надежность и производительность функционирования очистных сооружений предприятий АПК» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 05.10.2012г.).

Методические положения «Моделирование процессов массопередачи кислорода и усвоение субстрата в барботажных реакторах с иммобилизационной биопленкой» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 22.06.2011г.).

Методическое положение «Реорганизация технологической схемы очистных сооружений предприятий АПК» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 15.12.2010г.).

Материалы и результаты работы использованы:

ОАО «МосводоканалНИИпроекта» г. Москва 2013г. при разработке проектов левобережных и правобережных очистных сооружений г. Иркутска с вероятным годовым экономическим эффектом 1,2 млн. руб.;

ОАО «Водоканал» Тюменская обл., г. Ишим., 2013, при внедрении результатов научно-исследовательских работ на очистных сооружениях г. Ишим повышены показатели очищенных сточных вод, исключен вывод избыточного активного ила, предполагаемый экономический эффект составляет 750,0 тыс. руб. в год;

ОАО «Адсорбер», г. Пермь, 2013г., при проведении проектно-конструкторских работ по объекту «Канализационные очистные сооружения биологической очистки бытовых сточных вод КОС-450 для временного вахтового поселка строителей ЕРС подрядчика на Южно-Тамбейском ГКМ, ВЖК 1 очередь» с вероятным годовым экономическим эффектом от использования результатов НИР для первой очереди строительства 280 тыс. руб.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Необходимость обеспечения надежности и эффективности физико-механической обработки сточных вод

Сохранение чистоты водных ресурсов нашей планеты является важной социально-экономической задачей. Поэтому сброс неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод в открытые водоёмы приводит к нарушению в них экологического равновесия. В лучшем случае это сопровождается перестройкой биоценоза водоёма с развитием более толерантных форм микрофлоры, а в худшем - заканчивается полной гибелью аэробных организмов и развитием процессов эвтрофикации водоёмов из-за перенасыщения биогенным элементами, попавшими в воду в результате реализуемых на предприятиях производственных процессов и жизнедеятельности человека. С учётом выше изложенного строительство эффективных очистных сооружений и непрерывное совершенствование технологических процессов являются необходимыми условиями стабилизации экологического состояния водных ресурсов [11, 12, 13, 24, 28, 34, 49, 52, 54, 75, 90, 94, 107, 113, 121].

Достижение высоких показателей очистки сточной воды в комплексе очистных сооружений зависит от качества и надёжности их работы. Одним из характерных факторов, влияющих на работу очистных сооружений, является неравномерное залповое поступление высоко концентрированных сточных вод в течение суток, насыщенных мелкодисперсными и коллоидными частицами, которые трудно поддаются процессам седиментации в первичных отстойниках. Анализ взаимосвязи различных стадий очистки показывает, что эффективность первичного отстаивания непосредственно влияет на дальнейшую работу всего комплекса очистных

сооружений. Из практики проектирования и эксплуатации известно, что интенсифицировать работу отстойников можно изменяя гидродинамические, технологические, химические и физические условия их эксплуатации [90]. При этом известно также, что качество осветления сточной воды в первичных отстойниках оказывает непосредственное влияние на эффективность и надёжность работы аэротенков, являющихся основными элементами биологических систем очистки [53, 72, 80, 93, 94, 109].

Обследование очистных сооружений по микробиологическим показателям установило, что активный ил, функционирующий в аэротенках, имеет сложную и непрерывно развивающуюся структуру. Микроорганизмы биоценоза активного ила аэротенков в основном связаны трофическими и метаболитными процессами, которые лежат в основе протекания биохимических реакций в сооружениях биологической очистки.

Механизм обработки загрязнений в аэротенках состоит в том, что микроорганизмы активного ила поглощают органические вещества из водного раствора. При этом имеет место два процесса: биологическое окисление субстрата и синтез новых клеток бактерий активного ила. Постадийно этот механизм выглядит следующим образом: массопередача органического вещества из сточной воды к поверхности клетки; гидролиз органических соединений с образованием продуктов, способных диффундировать через полупроницаемые клеточные мембраны; метаболизм диффундированных продуктов с выделением энергии и синтезом нового клеточного материала [4, 21, 26, 28, 32, 58, 76, 79, 83, 84].

Органические вещества загрязнений на первом этапе превращаются в низкомолекулярные соединения под влиянием вырабатываемых микроорганизмами гидролитических ферментов. Углеводы предварительно трансформируются в сахар, белки в аминокислоты, жиры - в жирные кислоты и глицерин. Иными словами, полимерные соединения (предварительно вне клетки) превращаются в мономеры, которые затем путём диффузии проникают в клетку через её оболочку. В результате

биохимического окисления органических веществ микроорганизмы получают как энергию для своей жизнедеятельности, так и материал для построения клеток и увеличения, таким образом, общей массы активного ила.

В то же время аэротенки имеют пределы нагрузок по органическим загрязнениям, при превышении которых имеет место интенсивный рост нитчатых микроорганизмов в составе биоценоза активного ила и, как следствие, вспухание активного ила и срыв работы очистных сооружений в целом.

Поэтому грамотный подход к выбору эффективных технологических схем очистки и оптимизация составов биоценозов активного ила являются основными путями достижения высоких показателей очистки, а так же снижения избыточных биомасс активного ила [14, 23, 92, 115, 124, 132].

Создание эффективной многоступенчатой системы очистки требует проведения большого объема научно-исследовательских и доводочных работ для получения оптимальных конструктивно-технологических решений и внедрения их в промышленных масштабах в системах очистки производственных и хозяйственно-бытовых стоков [23, 29, 55, 91, 94, 101, 130].

Как было установлено, на работу системы полной биологической очистки влияет большое число параметров физико-химической и механической очистки сточных вод в отстойниках. В частности, первичные отстойники должны обеспечивать максимальное снятие нагрузок по органическим загрязнениям в сточной воде на этапе её механической обработки. Поэтому интенсификация седиментационных процессов в первичных отстойниках является одним из необходимых условий повышения эффективности работы систем очистных сооружений [1, 32, 52, 54, 74, 78, 89, 101, 114].

В связи с вышеуказанным, оптимальная организация процессов отстаивания и возможность прогнозирования качества обработанных вод на

выходе из первичных отстойников позволяют существенно влиять на весь процесс очистки сточных вод и обеспечивать его независимость от колебаний количества и состава стоков, поступающих на очистные сооружения.

1.2 Гравитационные осаждения взвешенных частиц

Процесс осаждения взвешенных частиц в отстойниках любого типа происходит под действием силы тяжести. В зависимости от принятой конструкции: горизонтальный, вертикальный или радиальный отстойник, скорость течения жидкости измеряется в них от десятых долей до нескольких миллиметров в секунду [6, 8, 25, 63, 90, 116, 122].

При таких скоростях осаждение взвешенных частиц подчиняется известным законам осаждения в неподвижном объеме жидкости. При изучении процесса осаждения в настоящее время рассматриваются, как правило, три случая:

• свободное осаждение устойчивой взвеси;

• свободное осаждение неустойчивой взвеси;

• стесненное осаждение устойчивой и неустойчивой взвесей.

При рассмотрении закономерностей свободного осаждения устойчивой взвеси принимается допущение, что они не зависят от объемной концентрации осаждающих частиц до 0,5-1,0 %.

В частном случае, при рассмотрении осаждения частицы в отстойнике в свободном объеме ее геометрическая форма принимается в виде шара малого размера, движущегося с малой скоростью и при этом испытывающего силу сопротивления потока. Этот процесс описывается законом Стокса:

Рл=Зтгц-0-с1э, (1.1)

где Рл-сила сопротивления; ц - вязкость; ©-скорость движения частицы;

с1:) -диаметр частицы.

При увеличении размера частицы и изменении ее формы, что неизбежно происходит при использовании коагулянтов и флокулянтов, ускоряющих процесс осаждения, нарушается линейность закона Стокса и в общем виде сопротивление, оказывающее потоком частице можно представить в форме:

Рз=¥З-Р1-©2ч12Э, (1.2)

где - коэффициент сопротивления; р! -плотность жидкости ; 0-скорость движения частицы; с1э - эквивалентный диаметр частицы, вычисленный как диаметр равновеликого по объему шара.

Коэффициент сопротивления является функцией от числа

Рейнольдса Яе:

Яе = ргвчУц. (1.3)

Процесс осаждения частиц в жидкости рассматривается из условия, что сила тяжести, равная массе частицы в жидкости, уравнивается силой сопротивления. Масса частицы в жидкости определяется из выражения:

С = ^-(р2-р2)-8, (1-4)

где р - плотность частицы; g - ускорение свободного падения.

Приравнивая первые части уравнений (1.2) и (1.4) получаем:

(1-5)

/9, 60

Из (1.5) следует, что

0= (1.6) V

где у/3 =/(Яе^ определяется опытным путем (при турбулентном режиме

Ле >1, при ламинарном режиме Яе < 1):

% =

3£ Яе

(1.7)

Если взвесь монодисперсна, то есть частицы, участвующие в процессе осаждения имеют примерно одинаковую гидравлическую крупность ®, то количество осадка, выпавшего за время х, составит:

в = ©'Сисх'/Т,

(1.8)

где Сисх - концентрация взвеси в исходной воде, мг/л; / - площадь цилиндра, используемого в лабораторных условиях для отстаивания (чаще всего используется цилиндр диаметром 120мм, заполненный водой на высоту 500мм), дм; х - продолжительность отстаивания, мин; 0 - гидравлическая крупность, м/мин.

Масса всех загрязнений, содержащихся в исходной воде, составит:

С0=Сисх-/Ь, (1.9)

где Ь - высота воды в цилиндре, дм.

Тогда относительное количество взвеси, выпавшей в осадок, за время х, выразится следующей зависимостью:

Р=-9- = ®* (1.Ю)

во И

откуда

0 = рк!г ,

(1.11)

Из уравнения (1.11) получаем, что относительное количество выпавшей взвеси увеличивается прямо пропорционально гидравлической крупности загрязнений и продолжительности их оттаивания.

Для рассматриваемого случая можно определить при р=сопс1 условие выпадения взвеси.

с \

Чь1 У

м

I ь г)

( - \

1 1

1

Ч®1 ©2 ©,/

= СОПС1.

(1.12)

При рассмотрении свободного осаждения неустойчивой взвеси можно использовать введение разнообразных коагулянтов для увеличения седиментационных свойств осаждающихся частиц. Под разнообразными коагулянтами возможно рассматривать как традиционные - соли алюминия и железа, так и биокоагулянты. Детальное рассмотрение физико-химических основ процесса коагуляции для загрязнений, находящихся в воде, приведено в работах [25, 36, 41, 44].

На процесс осаждения загрязнений в реальных отстойниках влияет процесс укрупнения взвеси, при этом образующиеся хлопья имеют рыхлую структуру с развитой поверхностью. В зависимости от условий образования размер хлопьев колеблется от нескольких микронов до 5-8 мм. С увеличением размеров хлопьев растет их масса, в результате чего растет и скорость их осаждения. Установлено, что на величину объемной массы хлопьев влияет соотношение содержания твердых частиц и жидкости, т.е плотность хлопьев. В этом случае величина плотности хлопьев определяется из соотношения:

Рх=Р.-6+Рж-(1-5) (1.13)

или

Рх^Р^с +5 (Рт-Рж), (1-14)

где

рх, рт, рж - плотность соответственно хлопьев, твердых частиц и жидкости,

8-объем твердых частиц в единице объема хлопьев.

Из уравнения (1.14) следует, что плотность хлопьев линейно возрастает с увеличением объема твердых частиц.

Явление стесненного осаждения наблюдается при совместном извлечении концентрированной массы частиц, скорость осаждения которых

зависит не только от размеров и массы частиц, но от их концентрации. Скорость стесненного осаждения всегда меньше величины гидравлической крупности частиц. Физическая сущность явления стесненного осаждения заключается в изменении гидродинамики обтекания частиц жидкостью при увеличении их концентрации. Концентрированная масса осаждающихся частиц создают пористую свободную среду, препятствующую условиям свободного их обтекания жидкостью.

1.3 Оценка параметров процесса хлопьеобразования при седиментации загрязнений

Для управления процессами седиментации и увеличения скорости осаждения широкое применение получили способы повышения степени коагулирования и флокулирования частиц загрязнений с помощью различного рода химических агентов (коагулянтов и флокулянтов).

В качестве флокулянтов используются органические полимеры -длинноцепочные макромолекулы: либо встречающиеся в природе, либо образованные путём соединения синтетических мономеров [3, 9, 15, 18, 28, 30, 42, 45, 46, 69, 77, 82, 126, 138].

С помощью модели поэтапного формирования хлопьев коагулированной взвеси, образующихся при очистке воды коагулянтами, в настоящее время получены уравнения, связывающие размер и плотность микрохлопьев и хлопьев с величиной скорости градиента в потока перемешиваемой воды. Отмечено, что плотность сформированных хлопьев определяется главным образом режимом быстрого перемешивания воды, а их размер - режимом последующего медленного перемешивания.

В зависимости от условий коагуляции процесс объединения микрохлопьев в хлопья может протекать в несколько последовательных стадий: сначала микрохлопья образуют хлопья промежуточного размера, затем они объединяются в хлопья большего размера и т.д. до тех пор, пока не

сформируются хлопья с приемлемыми седиментационными характеристиками. Причем вероятно параллельное протекание процессов -объединение хлопьев, близких по размерам, и образование хлопьев разного размера [10, 17, 19, 22, 35, 57, 60, 104, 106,125, 137].

Такой сложный процесс коагуляции предполагает сильную зависимость плотности окончательно сформированных хлопьев от числа стадий хлопьеобразования, поскольку каждое новое объединение хлопьев промежуточного размера приводит к снижению плотности агрегатов на величину, зависящую от характера упаковки. Зная плотность микрохлопьев, число стадий коагуляции и характер упаковки хлопьев на каждой стадии можно прогнозировать плотность хлопьев конечного размера. Возможно и решение обратной задачи: определение числа стадий коагуляции на основе размерно-плотностной характеристики хлопьев, найденной

экспериментально. Решение этой задачи имеет важное практическое значение т.к., располагая сведениями о ходе хлопьеобразования, можно выявить узкие места процесса и найти пути его оптимизации [48, 50, 100, 134].

Анализ выполненных работ позволил рассчитать плотность упаковки 200 и 400 первичных частиц и установить зависимость между эффективной плотностью микрохлопьев и их диаметром ётГ

р1!^ РтГ Р = КсГттГ (1-15)

где ртг и р - плотность соответственно, микрохлопьев и воды, К - константа, а т - показатель степени, равный 0,68.

Анализ имеющихся материалов определил метод расчета размерно-плотностной характеристики хлопьев, основанный на цепочно-ячеистой модели. Объемная доля твердого вещества в микрохлопьях Фтг найдена, исходя из предположения, что длина структурообразующей цепочки первичных гидратированных частиц определяется величиной сил трения на

единицу длины цепочки, ориентированной перпендикулярно направлению потока, со скоростным градиентом GL [33, 44, 125].

Omf=í3G,z (1.16)

3 1

где показатель степени Z в области 1 <Gi< 1.10 с" равен 0,67, а коэффициент Р зависит от степени поверхностной гидратации первичных частиц и определяется выражением

|3 = [1,8 + 15,4 (d/d + H)3] 10"4 (1.17)

в котором d - диаметр первичных частиц, Н - толщина гидратной прослойки между взаимодействующими частицами.

Теоретическая зависимость размера микрохлопьев от Gt имеет вид:

dmf=yGfYCM, (1.18)

где значения у и Y не зависят от d и Н и в области 1 <G]< 1 103 с"1 равны соответственно 0,3 и 0,45.

При 1 <G!< 1 103 с"1

ф mf = Р (У / dmf) Z/Y = о, 17|3dmf''5 (1.19)

Если пренебречь газовой составляющей микрохлопьев, их плотность определяется выражением:

Pmf=Ps(l)mf +pw( 1-Фтг), (1-20)

где ps - плотность материала первичных частиц.

Следовательно

Р1 тг= Фт{ р5 - Pw) (1.21)

3 3 3

При р5 = 1,6 г/см и рш=1 г/м ртг= 0,6Фтгг/см и зависимость эффективной плотности микрохлопьев принимает вид

РтГ= 0,1 ра^-1'5 (1.22)

или

р1тГ=1 Ю'3 [1,8 + 15,4 ((1 / (1+Н)3 ] ёщ/1'5 (1.23)

После окончания быстрого перемешивания начинается построение хлопьев, причем, если коагуляция проходит в одну стадию, эффективная плотность р1 {хлопьев равна Ор1

где 9 - фактор, определяющий плотность упаковки микрохлопьев. В том случае, когда коагуляция проходит в две стадии и вторая стадия характеризуется тем же значением 9, то р г = 9 р

Если принять, что 14- отношение диаметра агрегата, образующегося на каждой новой стадии, к диаметру агрегата, образующегося на предыдущей стадии, постоянно в течение всего перехода от к с1|-, т.е. N° = <1(/ (п - число стадий), то зависимость р1 ^т ёг имеет вид:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Крупский, Алексей Сергеевич, 2013 год

ЛИТЕРАТУРА

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

2. Багаева Т.В., Зинурова Е.Е. Влияние структуры поверхности микроорганизма на процесс сорбции ионов металлов из растворов. Ж Вода : Химия и экология 2010 №1 с.21-26].

3. Багаева Т.В., Зинурова Е.Е. Поиски новых перспективных форм биофлокулянтов. //Ученые записки Казанского Университета Сер. Ест. Наук 2008 т.150, кН 2, с.8-21.

4. Баженов В.И. Математическая модель процесса биологической очистки с учётом гидродинамической структуры потока // Международный конгресс "Вода: экология и технология" Экватек-2008. - 2008.

5. Баженов В.И. Механизм теоретической разработки аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу // Журнал «Водоотчистка». - 2008. - №10. - с. 56-59.

6. Баженов В.И., Кичигина С.Е. Прогноз функционирования сооружений аэробной биологической очистки // "Экология и промышленность России". -2007. -№10. -с. 28-31.

7. Баженов В.И., Эпов А.Н., Гусаров О.С. Применение метода компьютерной симуляции гидродинамики потоков для оптимизации конструкции аэротенка // Журнал "Водоснабжение и канализация» - 2009. -№ 3. —с. 53-59.

8. Баженов В.И., Эпов А.Н., Привин Д., Исаев О.Н. Современные требования к определению качества поступающих сточных вод в условиях удаления биогенных элементов // Журнал «Водоотчистка». - 2008. - №10. - с. 24-30.

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

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

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

12. Биотехнология очистки вод // Природопользование: Учебник /Под ред. Э.А. Арустамова. -М., 1999. - С. 157-159.

13. Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии. М., Химия, 2004. С.-295.

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

15. Брындине Л.В., Коренева О.С., Петров С.И. Применение биофлокулянтов в очистке сточной воды // Сб. тез. Междунар. конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития». - М., 2005. - С. 59.

16. Быков В.А., Крылов И.А., Манаков М.Н. Биотехнология. Микробиологическое производство биологически активных веществ и препаратов. М., Химия, 1987, 143 с.

17. Березина. И.В. Введение в прикладную энзимологию. Под ред М., 1982, с. 62-101.

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

19. Венецианов Е.В. Динамика сорбции из жидких сред. М., Химия, 1983.

20. Воробьева Л.И. Техническая микробиология. М., 1987. 370 с.

21.Воронович Н.В.; Налимова С.С. Химия и микробиология воды. Волгоград., 2003, 235 с.

22. Гальбрайх Л. С. Хитин и хитозан: строение, свойства, применение // Соровский образовательный журнал. 2001. Т. 7. № 1. С. 51-56.

23. Гарнаев А.Ю., Седых Л.Г. и др. под ред. Кринстонсона М. Биологическая очистка сточных вод и отходов сельского хозяйства. Динамические модели. Рига. 1991

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

25. Гетманцев C.B., Нечаев И.А., Гандурина J1.B. Очистка промышленных сточных вод коагулянтами и флокулянтами. М.:АСВ. 2008, -272с.

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

27. Денисов A.A. Аэробная биологическая очистка сточных вод. Вестник сельскохозяйственной науки, 1988, N 8, с. 123-127.

28. Денисов A.A. Повышение эффективности и надежности биологической очистки сточных вод. В кн.: «Научные основы производства ветеринарных препаратов», Сбор ник научных трудов ВГНКИ ветеринарных препаратов. Москва, 1989, с. 126-130.

29. Денисов A.A. Технические предложения и технологические решения по комплексной реконструкции и расширению очистных сооружений ПО «Пермское» и созданию на их базе биоиндустриального комплекса по переработке органических отходов. В кн: «Технологические и технические решения утилизации отходов птицефабрик и животноводческих комплексов. М. 1997, с. 187-200.

30. Денисов A.A., Павлинова И.И., Цыганов A.B. Массопередача кислорода в сооружениях аэробной биологической очистки. Достижения науки и техники АПК, 2005, №9, с. 31-32.

31. Денисов A.A., Павлинова И.И., Цыганов A.B. Массопередача кислорода в сооружениях аэробной биологической очистки. Достижения науки и техники АПК, 2005, №9, с. 31-32.

32. Денисов A.A., Семижон A.B. Повышение эффективности аэробной биологической очистки путем интенсификации флокулирующей способности биоценозов активного ила. В кн: "Вода: экология и технология". Материалы Третьего международного конгресса. 26-30.05.1998. Москва, с.455-456.

33. Денисов A.A., Стрельцов A.C. Парциальная нитрификация аммонийного стока в мембранном реакторе. Экология и промышленность России. 2010, № 5, с. 34-37.

34. Денисов A.A., Тарасова И.И., Парфенова Т.Ю., Корнута Е.Я. Использование природных экзополисахаридов (ЭПС) при переработке отходов предприятий агропромышленного комплекса (АПК). Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 35-летию института ВНИТИБП, г. Щелково, 26-27 мая 2005 г.

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

36. Драгинский В.Л., Алексеева Л.П., Гетманцев C.B. Коагуляция в технологии очистки природных вод. М.: Научн.изд.- 2005-576с

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

38. Жвакина М.А., Жвакина O.A. К проблеме снижения выноса активного ила из вторичных отстойников // Сб. тез. 15-й науч. конф. «Актуальные проблемы биологии в экологии». - Сыктывкар: Изд-во КГПИ, 2004. -С. 88-89

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

40. Залетова М.А., Шарыгин Ю.М., Зайцев A.B. Биолого-химический метод очистки сточных вод /У Водоснабжение и сан.техника. - 1986. - №10. - С. 7-9. 41.3апольский А.К., Баран A.A. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. -Л.: Химия, 1987. - 203 с.

42. Захватаева Н.В. Шеломков A.C. Активный ил - как управляемая экологическая система. 2013. с. 181-192.

43. Захватаева Н.В. Шеломков A.C., Васильев Т.В. Влияние возраста активного ила на процесс биологической очистки сточных вод. «Проекты развития инфраструктуры города», вып. З.М.:Изд-во Прима-Пресс-М, 2003.

44. Зонтаг Г., Штранге К. Коагуляция и устойчивость дисперсных систем/ пер с нем. Под ред. Усьярова О.Г.. Л.: Химия. 1983.

45. Иванов В.К., Силантьева Н.Т. Получение новых видов биофлокулянтов // Химия и безопасность. - 2005. - № 1-2. - С

46. Иванов Г.Г., Эль Ю.Ф. и др. Повышение эффективности работы крупноразмерных аэротенков. Водоснабжение и санитарная техника. М., 1991, № 1, с. 11-13.

47. Иванов Г.Г., Эль Ю.Ф., Телесин М.Ф. Оценка эффективности работы крупноразмерных вторичных отстойников. // Водоснабжение и санитарная техника. 1992.№3. С.3-5.

48. Ильина A.B., Загорская Д.С., Левов А.Н., Албулов А.И., Ковачева Н.П., Варламов В.П. Получение низкомолекулярного хитозана и его производных с использованием ферментного препарата из гепатопанкреаса камчатского краба. Прикладная биохимия и микробиология. 2009. Т. 45. № 4. С. 415-421.

49. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. (Справочник проектировщика) / Под ред. В.Н. Самохина. - М.: Стройиздат, 1981.-639 с.

50. Кармушка В.И., Ульберг Э.Р., Грузина Т.Г., Подольская В.И., Перцов Н.В. Исследование роли структуры компонентов поверхности микроорганизмов в гетерокоагуляции с частицами коллоидного золота // Приклад.биохимия и микробиол. - 1987. -Т. 23, № 5. - С. 697-702.

51. Кафаров В.В. Основы массопередачи. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1979. - 439 с.

52. 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.

53. Ксенофонтов Б.С. Интенсификация очистки сточных вод химических производств с использованием биофлокулянтов. Безопасность жизнедеятельности. 2009. № 10. С. 18-20.

54. Ксенофонтов Б.С. Проблемы очистки сточных вод промышленных предприятий. Безопасность жизнедеятельности. 2011. № S3. С. 1-24.

55. Ксенофонтов Б.С. Совершенствование технологии очистки сточных вод биохимических производств. Безопасность жизнедеятельности. 2009. № 1. С. 40-42.

56. Кутикова J1.A. Фауна аэротенков (атлас). - М.: Наука. - 1984. - 264 с.

57. Лазаренко E.H., Баран А, А., Медведев Ю. В. // Колл.ж. 1986. Т. 4.8, N3, с. 571-574.

58. Ливке В. А., Гендрусева Н.П. Сенинец Т. В. Предочистка избыточным активным илом сточных вод производств анилинокрасочной промышленности. Химия и технология воды. 1990, Т. 12, N 5, с. 466-463.

59. Мамаева Н.В. Изменения состава и численности организмов активного ила в зависимости от условий очистки сточных вод. В сб.ст «Простейшие активного ила». Л., Наука, 1983, с. 125-129.

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

61. Немцов С.В., Ильина A.B., Шинкарев С.М., Албулов А.И., Варламов В.П. Получение низкомолекулярного водорастворимого хитозана. Биотехнология. 2001. №6. С. 37.

62. Овчаренко Ф.Д., Ульберг 3. Р., Кармушка В.И., Грузина Т.Г., Подольская В.И., Перцов Н.В. Роль биохимических факторов в селективной гетерокоагуляции микроорганизмов //Докл. АН СССР. - 1986. - Т. 287, № 4. -С. 1009-1012. [43,67,69,52].

63. Очистка промышленных сточных вод: пер. с нем.-СПб: Новый журнал, 2012.-384с.: ил.

64. Пааль Л.Л., Кару Я.Я., Мельдер Х.А. и др. Справочник по очистке природных и сточных вод. М., Высшая школа, 1994, 336с.

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

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

67. Павлова И.Б. и др. Электронно-микроскопическое исследование развития бактерий в колониях. Гетероморфный рост бактерий в процессе естественного развития популяции. ЖМЭИ, 1990, № 12, с. 12-15.

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

69. Перов С.Н., Корнеева О.С. Использование флокулянтов в очистке сточных вод Ж.Экологические системы и приборы №4 2007г.

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

71. Победимский Д.Г. Экологическая биотехнология. Казань, 1992

72. Попов В.Ф., Толстихин О.Н. Общая экология. Якутск. 2000.

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

74. Ризниченко Г.Ю. Лекции по математическим моделям в биологии. М-Ижевск. Изд.РХД,2002,С.236.

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

76. Сироткин A.C., ПонкратоваС.А., Шулаев М.В. Современные технологические концепции аэробной биологической очистки сточных вод. -Казань: КГТУ, 2000. -163 с.

77. Скирдов И.В. Кинетика отстаивания взвешенных веществ сточных вод // Водоснабжение и санитарнвя техника. 1993.№6.с.4-6.

78. Справочник по современным технологиям очистки природных и сточных вод и оборудованию. Под редакцией В.Ф. Карпухина. Министерство природных песурсов РФ М.: 2001. - 255 с.

79. Стрелков А.К., Степанов C.B., Степанов A.C. Опыт эксплуатации модельных установок биологической очистки // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование, Наука, Практика. / Под ред. Колюжного C.B. : Мир, 2004. 480 С.

80. Стрельников А. Живые технологии // Химия ижизнь. - 2006. - № 2. -С. 4-12.

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

82. Тец В.В. и др. Контакты между клетками в бактериальных колониях. ЖМЭИ, 1991, №2, с. 7-13

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

84. Хенце М., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. Очитка сточных вод: Биологические и химические процессы. - М.: Мир, 2004. - 480 с.

85. Хитин и хитазан: Получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, А.И. Албулова, В.П. Варламова. - М.: Наука, 2002. - 368 с.

86. Чурбанова И.Н. Микробиология. М., Высшая школа, 1987, 239 стр.

87. Шеломков A.C., Захватаева Н.В., Никифорова Л.О. Дзета-потенциал активного ила как показатель его состояния // Проекты развития инфраструктуры города, Вып. 5. Моделирование и анализ объектов городских инженерных систем: Сб. научных трудов,

88. Шлегель Г. Общая микробиология. М.Мир. 1987. С. 563.

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

90. Яковлев C.B., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод /Учебник для вузов: -M.: АСВ, 2002-704 с.

91. Яковлев С.В., Капелюш В.В. Влияние структуры потока в аэротенке на физиологическую активность ила. Труды института «ВОДГЕО»: Механическая и биологическая очистка сточных вод и обработка осадка предприятий агропромышленного комплекса. М,: 1986

92. Яковлев С.В., Морозова К.Д. и др. Очистка сточных вод в аэротенках-смесителях и аэротенках-вытеснителях. Труды института «ВОДГЕО»: Сооружения для очистки сточных вод и обработки осадков. М., 1987, с. 36-41.

93. Bernet N., Sanchez О., 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.

94. 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.

95. Cauchi A., Delhuvenne P., Bousseli J.F., Elmerich P. Optimization de la dephosphtation mixte. Station depuration de Blois. Techniques Sciences Methodes. 1996, v. 91, N5, p. 335-339.

96. Chinesa S.C., Irvine R.L. et al. Feast /Family growth enviroments and activated sludge population selection. Biotechnology and Bioengineering, 1985, vol. XXVII, p. 562-569.

97. Choi H.J., Choi H.H., Lee S.M. Influence of wastwater composition on denitrification and diological P-removale in the S-DN-P-process: Effects of different substrates // Water Science and Technology.-2007.-V.56, No. 8.-P.79-84.

98. Deng S., Yu G., Ting Y.P. Production of a bioflocculant by Aspergillus parasiticus and its application in dye removal // Colloids Surf. B: Biointerface. -2005.-V. 44, No 4.-P. 179-186.

99. Deng S., Yu G., Ting Y.P. Production of a bioflocculant by Aspergillus parasiticus and its application in dye removal // Colloids Surf. B: Biointerface. -2005. - V. 44, No 4. - P. 179-186.

100. Deng S.B., Bai R.B., Hu X.M., Luo Q. Characteristics of a bioflocculant produced by Bacillus mucilaginosus and its use in starch wastewater treatment // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2003. - V. 60, No 5. - P. 588-593.

101. Dermlin W., Prasertsan P., Doelle H. Screening and characterization of bioflocculant produced by isolated Klebsiella sp. // Appl. Microbiol. Biotechnol. -1999. - V. 52, No 5. - P. 698-703.

102. DUPONT R., DAHL C. An one-dimensional model for a settling tank including density current and short-circuiting. Water Science and Technology, 1995, vol 31, 2; pp. 215-224.

103. 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.

104. Ericsson L., Aim B. Stady of flocculation mechanisms by observing effects of a complexing agent on activated sludge properties. Kracow. 1989, c. 31-38.

105. Forster C.F. Factors innoved in the settlement of activated sludge. I. Nutrients and surface polimers. Jour. WPCF, 1985, vol. 19, N 10, p. 1259-1264.

106. Gao J., Bao H.Y., Xin M.X., Liu Y.X., Li Q., Zhang Y.F.Characterization of a bioflocculant from a newly isolated Vagococcus sp. W31 // J. Zhejiany Univ. Sci. B. - 2006. -V. 7, No 3. - P. 186-192.

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

108. Gernaey K.V., Van Loosdracht M.C.M., Henze M., Lind M., Jorgensen S.B., Activated Sludge Wastwater Treatment Plant Modeling and Simulation: State of the Art. Environmental Modeling and Software. 2004/19:763-783.

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

110. Hammer M. J. Water and wastewater technology/Upper Saddle River. New

Jersey Columbus, Ohio .2008-553c.

111. Hartel L, Popel H. J. 1992. A dynamic secondary clarifier model including processes of sludge thickening. Water Environment Reseach, 1992, vol 64, 2, pp 104-110.

112. He N., Li Y., Chen J. Production of a novel polygalacturonic acid bioflocculant REA-11 by Corynebacterium glutamicum // Bioresour. Technol. -2004. - V. 94, No 1. - P. 99-105.

113. 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.

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

115. Jenkins D., Wanner J., Activated sludge separation problem. Theory, Control, Measures, Practical, Experience/Scientific and Technical report No 16, Edited by Valter Tandoi, IWA Publishing, London-Seattle, 2006.

116. Jeppson U. Modelling aspects of wastewater treatment processes. 1996.

117. Kobayashi T., Takiguchi Y., Yazawa Y., Nakata K., Yamaguchi T., Kurane R. Structural analysis of an extracellular polysaccharide bioflocculant of Klebsiella pneumoniae // Biosci. Biotechnol. Biochem. - 2002. - V. 66, No 7. -

n 1 C O A 1 c~>r\ r.ijzt-uju.

118. Krebs P. Succes and shortcommings of clarifier modelling. Water Science and Technology. 1995, vol. 31,2, pp. 181-191.

119. Kurane P., Matsuyama H. Production of a bioflocculant by mixed culture // Biosci. Biotechnol. Biochem. - 1994. - V. 58, No 9. - P. 1589-1594.

120. 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.

121. 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.

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

123. Metcalf , Eddy, 2004. Wastewater Engineering. Treatment and Reuse, 4-th edition. McGraw-Hill Professional, Boston, Masschelein, 2003.

124. 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.

125. Qin P.Y., Zhang T., Chen C.X. Flocculating mechanism of microbial flocculant MBFTRJ21 // Huan Jing Ke Xue. - 2004. - V. 25, No 3. - P. 69-72. 23.

126. Roche N., Waxelaire F., Prost C. A simple empirical model for hindered settling in activated sludge clarifier. Water Environnement Research, 1995, vol 67, 5, pp 775-780.

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

128. Shaw A, Phillips H.M., Sabherwal B., deBarbabillo C. Succeeding at Simulation. Water Environment end Technology.2007. 19 (4):54-58.

129. Shih I.L., Van Y.T., Yeh L.C., Lin H.G., Chang Y.N. Production of a biopolymer flocculant from Bacillus licheniformis and its flocculation properties // Bioresour. Technol. - 2001. -V. 78, No 3. - P. 267-272.

130. Sin G., Kaelin D., Kampschreur M. J., Takacs 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.

131. Sin. G.. Van Hulle. 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.

132. 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.

133. Thaure 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.

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

135. Wang D.I.C., Cooney C.L., Deman A.L. Fermentation and Enzyme Technology. 1989, p. 241-350.

136. Watts R.W., SVORONOS S.A., KOOPMAN B. 1995, One dimensional modelling of secondary clarifers using a concentration and feed velocity-dependent dispersion coefficient. Water Research, 1996, vol 30, 9, pp 3113-3124

137. Yang Z.H., Tao R., Zery G.M., Xiao Y., Deng E.J. Culture medium and grading culturetechnics for bioflocculant production by Paenibacillius polymyxa GA1 // Huan Jing KeXue. - 2006. -V. 27, No 7. - P. 1444-1449.

138. Zhang J., Wang R., Jiang P., Liu Z. Production of an exopolysaccharide bioflocculant by Sorangium cellulosum // Lett. Appl. Microbiol. - 2002. - V. 34, No 3. - P. 178-181.

139. Zhou S., McCorquodaie J.A., Vitasovic Z. Influence of Density Currents on Circular Clarifiers with Baffles. Journal of Envir. Engineering. ASCE. 1992. 118 (6): pp. 829-847.

140. Zhu Y.B., Ma F., Ren N.O., Huang J.L., Wang A.J. Bioflocculant producing capability by two strain of Bacillius sp. in diversified carbon sources // Huan Jing Ke Xue. - 2005. -V. 26, No 5. - P. 152-155.

141. Zouboulis A.I., Chai X.-L., Katsoyiannis I.A. The application of bioflocculant for the removal of humic acids from stabilized landfill leachates // J. Environ. Manage. - 2004. -V. 70, No 1. - P. 35^11.